用个性化的方法创建体外和体内肿瘤模型过程,可以用于帮助确定癌症治疗药物的选择,增加我们对肿瘤治疗反应的理解。
精准癌症治疗通过对肿瘤生物学和前沿技术的最新研究,能够搭配抗癌药物去识别基因改变。关于癌症研究,Pauli等在线发表了他们利用肿瘤样本的DNA测序和对病人的细胞模型测试的论文,揭开了开展这项工作的另一个章节。这项研究使用高通量药物筛选来评估治疗反应模式并扩大选择范围,使癌症治疗走向个性化。
Pauli 和他的同事发起了一项临床研究计划,通过对基因组中蛋白质编码区域的DNA进行测序,将每个病人的肿瘤组织和健康组织进行对比,以确定可能是药物靶点引起的肿瘤特异性变化。然而,作者们很快意识到,仅凭DNA序列的信息不足以有效指导大多数病例的治疗决策。在接受测试的501个癌症患者中,大多数属于癌症晚期,只有大约10%的人有基因改变,可以直接匹配使用美国食品和药物管理局(FDA)批准的靶向制剂。这一比例包括那些通过非标配药物使用的肿瘤药物,在这种药物中,一种被批准用于治疗某一种肿瘤类型的药物也能够用于治疗另一种肿瘤。
与Pauli 和他的同事的研究结果形成对照的是,研究人员正在研究的癌症治疗方案,发现大约40%的肿瘤使用不那么严格但被广泛接受的标准,这些药剂通常在临床试验中使用。即使如此,对在这两项研究中进行测试的大多数患者来说,由于可用的药物治疗数量有限,DNA测序结果并没有足够的信息能够用于个性化医疗。
这促使Pauli等人尝试另一种方法来识别肿瘤和药物之间潜在的有效匹配。他们使用在体外3D细胞培养系统中生长的有机体,这种系统能保持细胞和细胞间的相互作用,以及周围的细胞外基质的相互作用。这些从患者的肿瘤细胞中提取出的物质,能更好地保持组织生物学特性,而不是通用型的单层细胞培养物。有机体为药物敏感筛选提供了一个大规模的平台,为能够早日应用于临床提供了快速地周转时间。
使用这种有机体,Pauli等构建了近160个化合物的文库并进行测试,使他们能够识别有效的药物和药物组合,从而限制癌细胞的生长。他们发现通过体外将器官细胞移植到免疫缺陷的小鼠体内,以产生个性化的治疗模型,即“病人衍生的异种移植”(PDXs),这是癌症治疗前评估的黄金标准(图1)。Pauli和他的同事的研究提供了一种基于细胞器有机体的方法,使用高通量进行药物筛选和对来自相同器官的PDXs的药物验证。
由145个样本包括18个不同肿瘤类型,研究者从原发性肿瘤的活组织切片或转移到其他位置的癌症细胞组织样本中,进行56个器官细胞培养和19个PDX模型研究。对4例患者的肿瘤DNA测序、高通量药物剂量反应测试和PDX验证结果进行了详细的描述。在体外进行了有效靶向药物的鉴定,在二次药物筛选试验的基础上,选择了最优组合方案进行验证。然而,值得注意的是,个人提出的治疗方案并没有在病人身上进行测试,因此研究人员不能显示他们所选的药物在临床上是主动的。作者们还认识到,在批准的或实验药物的“非标准化”使用仍然是一个巨大的挑战,它限制了基于从这类精准药物平台获得数据的临床测试。
通过对高通量药物敏感性的肿瘤患者样本进行分析,并将其与药物利用的基因组图谱结合在一起,揭示在针对白血病的研究中,对化疗反应不敏感。在非标准化使用药物条件下(在临床试验之外,有生命危险的人可以接触到未经许可的药物),白血病患者通过有效的药物敏感性筛查可以收到预期的药物组合,并且能够承诺一个短期的反应报告。
然而,研究者们也发现了一些证据,即随着白血病在病人体内的发展,肿瘤对经过体外测试过的药剂产生耐药性,并且有可能对其他药物产生潜在的影响,同时DNA测序揭示了与疾病进展相关的一系列基因改变。
使用基于肿瘤的药物筛查平台能够精确的预测临床反应,它依赖于培养的细胞物,保留了肿瘤的复杂的分子和生物学特性。虽然癌症DNA和转录特点在临床前细胞模型中与患者最初的肿瘤相比是合理的,但在免疫和血管微环境中存在差异。来自抑制免疫系统检查点的药物,和肿瘤细胞与周围细胞(基质细胞)之间的相互作用的药物,不能够被来自于癌症细胞的器官细胞化合物所识别。
此外,有机体通常参与外来物质反应基因和代谢过程基因的高表达,这些基因可能影响癌症细胞的生长和存活。另外,由于在临床前模型中激活药物分子的过程中和在人体中存在差异,因此在有机体内观察到的药物反应可能不能保证病人的反应。此外,化合物的半衰期及其在肿瘤部位的最高浓度在体外和体内实验中都有很大差异。
然而,尽管有这些变化,在选择最佳的药物筛选模型系统时,这些变化是至关重要的,但在Pauli等人的研究中,观察到的药物反应模式在有机体和PDX系统之间是相对一致的。未来的技术进步可能会提高我们预测临床结果的能力。这些进展可能包括机体实验,包括各种不同的细胞类型,例如基质细胞,模拟体内的微环境,以及更多的具有人类免疫细胞的人性化的免疫缺陷小鼠的PDX模型,这将有利于促进免疫疗法的研究。
我们相信来自病人细胞库的真正潜力是研究人员用来生成大型的共享数据库,允许研究复杂肿瘤基因组学和药物敏感性之间的相关性,以及识别目标药物的组合对于某些肿瘤使用标准的化学疗法能够更好的执行。在选择的单一药物为目标的临床治疗,由于特定基因改变通常是短暂的,而且在大多数情况下,最有效的药物组合不能在DNA测序结果和发表的癌症研究的基础上进行选择。
有两种类型的相关性分析可能会被证明是特别有洞察力,一旦有很多病例被提交,而这些合并的“大数据”就可以用于建模。第一种是对不同的行为机制进行药物反应指标的交叉比较。尽管在任何一个肿瘤中存在潜在的基因组和转录变异,但在样本中具有高度相关的敏感性模式的药物群可以锚定联合疗法。第二种方法是将药物敏感性与肿瘤基因组学联系起来。即使只有基因组数据可用,也可以选择与协同效应相结合的药物组合。Pauli等人所描述的精确治疗方法可能有助于弥合癌症基因组学的理解与个性化治疗设计的发展之间存在的鸿沟。尽管这类方法只在少数研究机构中尝试过,但使用一种有机的高通量筛选平台,已经发现了意想不到的药物靶向。
这种方法允许对在临床试验中评估肿瘤药物敏感性进行鉴定。为了促进这种方法的更广泛的临床应用,必须改进从肿瘤样本中建立器官的成功率,并调查肿瘤细胞的替代来源(如血液样本),以避免依赖于有实体瘤的个体在活体检查时发生转移。随着时间的推移,结合基因组分析,了解药物敏感和耐药个体的进化过程,有机药物筛选技术可能为晚期癌症的最佳真正个性化、适应性和动态治疗铺平道路。
来源:生物极客
为你推荐

诺和诺德与阿里健康启动战略合作,助力慢病管理数字化升级
2025年6月16日,诺和诺德与阿里健康宣布达成战略合作。在国家持续推进“体重管理年”行动的背景下,双方将依托诺和诺德百余年深耕慢病领域的专业经验和创新治疗方案,以及阿里健...
2025-06-16 14:58

治疗阿尔茨海默病国产新药断货与思考
近日,许多患者家属反映买不到治疗阿尔茨海病的新药甘露特钠胶囊,经过了解,也证实该药在许多医院和药店确实“断货”,作为中国治疗阿尔茨海默病处方量最大的药物之一,也是目...
文/上海市精神卫生中心肖世富 广州医科大学附属第二医院刘军 北京和睦家医院李慧英 2025-06-16 11:35

连续第四年,2025年纠正医药购销领域和医疗服务中不正之风工作要点发布
发挥穿透式审计监督优势,加强医药行业专项审计。打通从原材料采购、药品耗材生产、招标采购的监管通路,将监管重点向生产端覆盖。探索建立药品生产加工到流通使用全过程可追溯...
2025-06-13 22:55

国家卫健委:人间传染的高致病性病原微生物实验活动审批管理办法
本办法适用于三级、 四级实验室从事《人间传染的病原微生物目录》 规定的应当在三级、 四级实验室开展的人间传染的高致病性病原微生物或者疑似高致病性病原微生物实验活动的审批。
2025-06-13 22:34

半年融资超2亿元,美创医疗攻克“卡脖子”技术
此次融资将加速美创医疗在医用植入级ePTFE材料产线建设、创新产品研发及商业化推广上的布局,助推中国高端医疗器械真正实现进口替代。
2025-06-13 13:22

拟再易主,派林生物或变为央企控股企业
日前,派林生物发布公告称,中国生物技与派林生物控股股东共青城胜帮英豪投资合伙企业(简称“胜帮英豪”)签署收购框架协议,拟受让后者持有的21 03%股份。若本次交易顺利推进...
2025-06-13 12:43

依视路®星趣控®亮相Vision China 2025,重磅发布依视路®星趣控®2.0镜片
在2025年视觉健康创新发展国际会议(Vision China)期间,儿童青少年近视管理品牌依视路®星趣控®重磅发布全“星”一代儿童青少年解决方案——依视路®星趣控®2 0镜片
2025-06-13 11:28

景嘉航完成数千万元天使轮融资,专注新型靶向放射性药物开发
近日,杭州景嘉航生物医药科技有限公司(AB-RayBio Therapeutics,简称“景嘉航”)完成数千万元人民币的天使轮融资,由杭实资管领投,正
2025-06-13 10:53

CDE:已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如何申请组合包装?
已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如申请组合包装,应通过什么途径提出申请,申报资料有什么要求?
2025-06-12 21:44

赛诺菲加速尼塞韦单抗全球发货,提前数月助力医务工作者应对今年RSV流行季
赛诺菲将于2025年第三季度初启动尼塞韦单抗的全球发货工作,以确保在2025-2026年呼吸道合胞病毒流行季来临前,实现广泛供应。
2025-06-12 17:31

CDE发布《先进治疗药品的范围、归类和释义(征求意见稿)》
本文件所称先进治疗药品,是指符合药品相关管理规定,按照药品的路径进行研制、生产、经营、 使用和监管,且经体外操作生产并在人体内发挥预期功能的细胞治疗药品、基因治疗药...
2025-06-11 22:06

安图生物注销了一控股子公司
近日,安图生物发布公告称,公司控股子公司安图莫比已完成注销手续,该公司是安图生物与Mobidiag Oy(以下简称Mobidiag)在6年前成立的合资企业,伴随着注销,如今正式落幕。
2025-06-11 15:25

因美纳发布2024年度企业社会责任报告,持续释放基因组学的力量
报告重点阐述了因美纳在推动精准医疗更加可及、赋能公众与社群、在业务中践行可持续发展、尽责运营和秉持诚信领导原则等方面的持续努力。
2025-06-11 14:21

破解传统疗法局限,华东医药脂溢性皮炎外用制剂国内III期临床获批
由中美华东申报的一项评价0 3%罗氟司特泡沫(ZORYVE®)在脂溢性皮炎患者中有效性和安全性的多中心、随机、双盲、赋形剂平行对照的III期临床试验申请获得批准。
2025-06-11 09:57

医药领域有哪些新探索,中办 国办关于深入推进深圳综合改革试点深化改革创新扩大开放的意见
深化药品医疗器械审评审批制度改革,提升口岸药品监管和检验检测能力。完善临床急需进口药品、医疗器械使用及监督管理制度,探索将国际新药临床真实世界数据用于进口药品注册上...
2025-06-10 22:13

默克治疗腱鞘巨细胞瘤的药物匹米替尼上市许可申请获受理
基于III期MANEUVER研究的阳性数据,这是Pimicotinib这一潜在“同类最优”TGCT治疗药物的全球首个申报
2025-06-10 14:25