21
2022-07
Citation 导言 膀胱癌是一种常见且高度异质性的恶性肿瘤，预后相对较差。个体化精准治疗是改善肿瘤患者预后的理想治疗手段，但针对膀胱癌的个体化精准医疗缺乏合适的临床前药物效果评价模型。想要开发新的治疗方式，构建足够真实还原肿瘤生物学的模型是一个重大挑战。所幸，近年来，三维类器官技术逐渐成熟，逐步成为临床试药、疗法试验、机制研究的好帮手。今天，小编就带领大家通过CANCERS刊登的优质综述，一起看近年来膀胱癌类器官在临床应用中的成果。
患者来源膀胱癌类器官的构建
图1 ｜样本来源 图2 ｜ 样本组织处理 图3 ｜ 类器官培养
如图，目前主流的膀胱癌类器官构建方法有两种，一种是利用基质胶对细胞进行包埋法构建，另一种是通过气液界面法构建类器官（见图3）。而按照类器官来源分两种，一种是采取患者来源的肿瘤细胞构建的类器官（见图1）此外，运用正常膀胱组织培养成类器官再经过基因编辑产生肿瘤类器官也是构建方法之一。类器官培养前的样本组织处理方法将是将癌组织碎块部分或完全分离，完全分离后即可进行单细胞培养，也可进行多组分共培养形成类器官。（见图2）。 膀胱癌类器官的应用 本篇所解读的论文中，综述作者检索了2000年1月至2021年12月关于人膀胱癌类器官的研究论文，并精选出24篇进行分析，旨在详细描述人膀胱癌类器官作为临床前模型，它的构建流程、特征鉴定以及应用方向。
01 原发肿瘤一致性比较 现有的数据表明，在与原发肿瘤的比较分析中，膀胱癌类器官都忠实地概括了亲代肿瘤的病理学和遗传学特征，连续传代后仍保留[1-3，4，5，6]，类器官也已被证明是科研和药物筛选的有力工具[7]。 02 化疗敏感性评估 膀胱癌药物开发中的药物筛选常常需要合适的模型，而膀胱癌类器官模型在预测药物反应和化学敏感性试验中表现优异。一些研究使用类器官进行化学敏感性测试，用以确认药物筛选方法在药物开发中的可行性，甚至作为治疗决策工具。 Burges等人基于25名膀胱癌患者TURB（经尿道膀胱电切术）来源的类器官作为化疗敏感性试验指导辅助治疗，用于评价前期、低级别的肿瘤对膀胱内药物的敏感性[8]。最后发现类器官化疗敏感性试验结果与真实临床案例相关性的评估高达84%。 除此之外，膀胱癌类器官还能够作为药物发现平台参与评估药物治疗的效果，包括对于单药和联合用药的评估[9]以及基于类器官生物样本对药物进行筛选[3]。这些研究都是膀胱癌类器官可以评价药物疗效的佐证。 03 免疫治疗评估 膀胱癌类器官可以用于免疫治疗的临床前试验 两项研究使用不同的方法运用膀胱癌类器官成功研究T细胞对肿瘤细胞的细胞毒性活性。Neal等人对100个肿瘤患者的肿瘤中采样各自组织部位的肿瘤细胞运用气液界面法进行类器官构建（其中包括膀胱癌类器官）[10]，实验成功构建保留了肿瘤上皮、基质和免疫细胞的肿瘤类器官，并成功展开对免疫治疗剂的功能测试。这项试验表明了膀胱癌类器官具有模拟肿瘤免疫微环境和对免疫检查点抑制剂的反应的能力。另一项研究利用膀胱癌类器官对以MUC1为靶向的CAR-T疗法治疗膀胱癌的疗效进行临床前评估[11]。 →【膀胱癌患者福音|利用类器官评价CAR-T疗法在膀胱癌中的临床效用】 两项研究都是类器官被应用于评估免疫疗法测试的鲜明案例，也为我们展现了膀胱癌类器官在应用中的更多可能。
精科类器官亮点
⭐ 精科医学作为国内类器官技术转化先行者，对膀胱癌类器官的相关研究与临床应用更是走在行业前列。我们在膀胱癌类器官培养上积累了丰富经验，精科类器官团队利用成熟的样本处理技术和培养基配方，对经尿道膀胱肿瘤电切术及根治性膀胱切除术取得肿瘤样本进行处理，临床建模成功率较高，且大多能稳定传代培养，甚至可传代至第6代以上仍然保持较高增殖能力。此外，我们还和多家医院和科研机构开展科研和临床合作。目前我们已经在类器官建模方法、类器官鉴定、药物敏感性检测方法、类器官共培养等多个重要方法学上实现突破，并已建立相关实验室标准。
展望
综上，我们可以得出结论：膀胱癌类器官与原发组织具有高度的遗传和表型一致性，已成为临床前研究中更准确地概括肿瘤生物学的工具和药物发现的平台，并有希望成为未来精确医学的新手段[12]。而伴随着生物工程技术的进步，如微流控设备、生物打印和成像积水的发展和普及，也将进一步标准化和扩大类器官的应用，类器官技术也将迎来更加广阔的前景。
参考文献 [1]Lee, S.H.; Hu, W.; Matulay, J.T.; Silva, M.V.; Owczarek, T.B.; Kim, K.; Chua, C.W.; Barlow, L.J.; Kandoth, C.; Williams, A.B.; et al. Tumor Evolution and Drug Response in Patient-Derived Organoid Models of Bladder Cancer. Cell 2018, 173, 515–528.e17. [CrossRef] [PubMed] [2]Cai, E.Y.; Garcia, J.; Liu, Y.; Vakar-Lopez, F.; Arora, S.; Nguyen, H.M.; Lakely, B.; Brown, L.; Wong, A.; Montgomery, B.; et al. A bladder cancer patient-derived xenograft displays aggressive growth dynamics in vivo and in organoid culture. Sci. Rep. 2021, 11, 4609. [CrossRef] [PubMed] [3]Mullenders, J.; de Jongh, E.; Brousali, A.; Roosen, M.; Blom, J.P.A.; Begthel, H.; Korving, J.; Jonges, T.; Kranenburg, O.; Meijer, R.; et al. Mouse and human urothelial cancer organoids: A tool for bladder cancer research. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116, 4567–4574. [CrossRef] [4]Yoshida, T.; Sopko, N.A.; Kates, M.; Liu, X.; Joice, G.; McConkey, D.J.; Bivalacqua, T.J. Three-dimensional organoid culture reveals involvement of Wnt/β-catenin pathway in proliferation of bladder cancer cells. Oncotarget 2018, 9, 11060–11070. [CrossRef] [5]Kim, E.; Choi, S.; Kang, B.; Kong, J.; Kim, Y.; Yoon, W.H.; Lee, H.-R.; Kim, S.; Kim, H.-M.; Lee, H.; et al. Creation of bladder assembloids mimicking tissue regeneration and cancer. Nature 2020, 588, 664–669. [CrossRef] [6]Yu, L.; Li, Z.; Mei, H.; Li, W.; Chen, D.; Liu, L.; Zhang, Z.; Sun, Y.; Song, F.; Chen, W.; et al. Patient-derived organoids of bladder cancer recapitulate antigen expression profifiles and serve as a personal evaluation model for CAR-T cells in vitro. Clin. Transl. Immunol. 2021, 10, e1248. [CrossRef] [PubMed] [7]Sachs, N.; de Ligt, J.; Kopper, O.; Gogola, E.; Bounova, G.; Weeber, F.; Balgobind, A.V.; Wind, K.; Gracanin, A.; Begthel, H.; et al. A Living Biobank of Breast Cancer Organoids Captures Disease Heterogeneity. Cell 2018, 172, 373–386.e10. [CrossRef] [8]Burgués, J.P.; Gómez, L.; Pontones, J.L.; Vera, C.D.; Jiménez-Cruz, J.F.; Ozonas, M. A Chemosensitivity Test for Superfificial Bladder Cancer Based on Three-Dimensional Culture of Tumour Spheroids. Eur. Urol. 2007, 51, 962–970. [CrossRef]
精科gene蜜网络商城
精科医学微信公众号
