Nature Communications：前列腺癌治疗预测模型建立成功，为个体化医疗铺平道路
2021-03-09 MedSci原创 MedSci原创
科学家已经从前列腺肿瘤活检中建立了类器官培养模型。这些细胞群很小，可以用来测试各种药物的疗效。这样，就有可能为患者选择最佳受益的个性化治疗方法。
前列腺癌（PCa）是全球第二常见的癌症类型，也是导致男性癌症死亡的第五大原因。仅在欧盟，去年就有78800名男性死于前列腺癌。虽然早期发现的肿瘤通常可以通过手术和放射治疗完全切除，但如果肿瘤进一步转移，治疗成功的前景就会降低。
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由于前列腺对激素有较高敏感性，雄激素剥夺疗法被用来抑制肿瘤的生长。然而，治疗中一部分肿瘤细胞会耐药，并以去势抵性抗前列腺癌（CRPC）的形势复发。新类别的雄激素抑制剂，如enzalutamide和abiraterone被用于CRPC病例，然而耐药性和肿瘤内异质性限制了它们的治疗效率，因此迫使需要使用具有不同作用机制的药物。而缺乏有效的早期、治疗初期PCa实验模型是临床前期PCa研究的主要限制。
病人来源的异种移植物（PDX）被用来研究和解决肿瘤内在特征和药物反应，因为它们比二维细胞培养等模型更具代表性。近年来，可用的PCa-PDX队列已经扩大。总的来说，与原发性PCa相比，晚期和治疗耐药转移病例患者的PDXs模型肿瘤取药量一直较高，因此不能充分反映疾病进展事件的早期病例情况。
伯尔尼大学生物医学研究部（DBMR）泌尿学研究实验室的Marianna Kruithof de Julio博士领导的研究小组开发了一种生成前列腺癌类器官的新策略，可以帮助评估肿瘤治疗反应，他们的研究成果发表在最新一期的Nature Communications杂志上。
Kruithof-de Julio博士领导的研究人员已经证明，患者来源的类器官保留了其起源前列腺癌的相关特征:它们不仅具有相同的基因突变，而且还表现出类似的基因活动模式。这为为个性化医疗铺平了道路。
他们首先制造了一种新的早期患者来源的异种移植物，然后在这个移植物和其他实验性肿瘤模型的类器官上测试了74种不同的药物——共鉴定出了13种有降低前列腺癌细胞活力的化合物。研究人员随后测试了这些化合物对5名前列腺癌患者的类器官的疗效，其中2名为早期肿瘤，3名为晚期转移性肿瘤。有趣的是，在迄今为止被批准用于治疗白血病的药物中，波那替尼被证明在降低类器官存活率和体内肿瘤生长方面特别有效。
建立一种新的雄激素依赖的，患者来源的早期前列腺癌转移的异种移植方法和流程
代表不同PCa阶段的有机化合物的药物敏感性和新化合物的再利用鉴定。
这些结果的意义不仅在于药物的再利用，更重要的是促进了医学研究的新发展。“我们的研究结果为个性化医疗铺平了道路。在本研究中，我们只是回顾性地分析了五名患者的数据。但我们清楚地表明，这种方法在原则上是可行的。培养类器官和药物测试可以在两周内完成，这一时间框架与临床决策相一致。”
“在我的临床活动中，我经常遇到对各种治疗无效的肿瘤，或者不知道该用哪种治疗方式，而这是向个体化医学方向迈出的又一步，在个体化医学中，我们也许能够在疾病过程中针对肿瘤进行量身定制治疗，更好地了解肿瘤的生物学特性。通过这种方法，研究人员希望能以更少的副作用和更低的成本更有效地治疗患者。”Kruithof-de Julio博士强调
参考文献：Sofia Karkampouna, Federico La Manna, Andrej Benjak, Mirjam Kiener, Marta De Menna, Eugenio Zoni, Joël Grosjean, Irena Klima, Andrea Garofoli, Marco Bolis, Arianna Vallerga, Jean-Philippe Theurillat, Maria R. De Filippo, Vera Genitsch, David Keller, Tijmen H. Booij, Christian U. Stirnimann, Kenneth Eng, Andrea Sboner, Charlotte K. Y. Ng, Salvatore Piscuoglio, Peter C. Gray, Martin Spahn, Mark A. Rubin, George N. Thalmann, Marianna Kruithof-de Julio. Patient-derived xenografts and organoids model therapy response in prostate cancer. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21300-6
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