脑肿瘤类器官可能是胶质母细胞瘤时间敏感治疗的关键
从患者自身的胶质母细胞瘤(最具侵袭性和最常见的脑癌形式)中培育出的实验室培养的脑类器官，可能会为如何最好地治疗它提供答案。一项新的研究细胞来自宾夕法尼亚大学医学院的研究人员展示了胶质母细胞瘤类器官如何作为快速测试个性化治疗策略的有效模型。
多形性胶质母细胞瘤(GBM)仍然是所有脑癌中最难研究和治疗的，主要是因为肿瘤的异质性。手术、放疗和化疗等治疗方法，以及较新的个性化细胞疗法，已被证明可以减缓肿瘤的生长，并使患者在一段时间内保持无病状态;然而，治疗方法仍然难以捉摸。
宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经科学教授、资深作者宋洪军博士说:“虽然我们在胶质母细胞瘤研究方面取得了重要进展，但临床前和临床挑战仍然存在，使我们无法接近更有效的治疗方法。”“一个障碍是能够概括肿瘤，不仅要更好地了解它的复杂特征，还要确定手术后的治疗方法可以更及时地对抗它。”
共同资深作者包括Ming Guo-li，医学博士，神经科学Perelman教授，和Donald O'Rourke，医学博士，神经外科John Templeton, Jr.医学博士教授，宾夕法尼亚大学艾布拉姆森癌症中心GBM卓越转化中心主任。
实验室培养大脑瀑样-源自人类多能干细胞细胞或者病人的组织，只要长到豌豆大小，就能概括出重要的基因组成、脑细胞类型的异质性和结构。这些模型使研究人员能够重建患者患病大脑的关键特征，以帮助更清楚地描绘他们的癌症，并使他们能够探索最佳的治疗方法。
在GBM中，类器官之所以如此有吸引力，是因为它的时机和维持细胞类型和遗传异质性的能力。虽然现有的体外模型增加了研究人员对癌症生物学机制的理解，但它们有局限性。与其他模型不同的是，这些模型需要更多的时间来展示更接近肿瘤的基因表达和其他组织学特征，而研究小组开发的脑肿瘤类器官的使用速度要快得多。这很重要，因为目前的治疗方案通常是在手术后一个月开始的，所以尽早有一个路线图是更有利的。
在这项新研究中，研究人员从52名患者身上取出新鲜的肿瘤标本，在实验室中“培养”相应的肿瘤类器官。生成胶质母细胞瘤类器官(GBOs)的总体成功率为91.4%，其中66.7%的肿瘤表达IDH1突变，75%的复发性肿瘤，在两周内。这些肿瘤胶质母细胞瘤类器官也可以被生物银行保存，并在以后恢复用于分析。
我们还对12例患者进行了遗传、组织学和分子分析，以确定这些新的GBOs在很大程度上保留了患者原发肿瘤的特征。
随后，8个GBO样本成功移植到成年小鼠大脑中，显示出癌细胞的快速和侵袭性浸润，并在3个月后保持关键突变的表达。重要的是，gbm的一个主要标志是肿瘤细胞浸润到周围大脑在小鼠模型中观察组织。
为了模拟术后治疗，研究人员对gbo进行了标准护理和靶向治疗，包括来自临床试验和CAR-T细胞免疫疗法。对于每一种治疗，研究人员都表明瀑样不同的反应和有效性与患者肿瘤的基因突变有关。这个模型为未来的临床试验提供了可能，基于个体患者肿瘤对各种不同药物的反应进行个性化治疗。
值得注意的是，研究人员观察到用CAR - T疗法治疗类器官的益处，CAR - T疗法已用于正在进行的临床试验，以靶向癌症EGFRvIII突变是疾病的驱动因素。在六个gbo中，研究人员显示了对gbo患者的特殊作用EGFRvIII突变伴随着CAR - T细胞的扩增和减少EGFRvIII表达的细胞。
“这些结果突出了用个性化方法测试和治疗胶质母细胞瘤的潜力。我们的最终目标是朝着未来努力，我们可以研究病人的类器官，并测试哪种CAR - T细胞能最好地对抗他们的器官肿瘤，实时的。”O’rourke说。“考虑到胶质母细胞瘤的异质性，短期目标是通过更准确地定义突变并为每种突变选择合适的、可用的靶向治疗，各种治疗方案的体外测试也可能有助于细化临床试验中的患者登记。”
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