胶质母细胞瘤（GBM）是人类神经系统中最常见的原发恶性肿瘤，约占原发性脑肿瘤的15%。GBM也是人类最恶性的肿瘤之一，由于其侵袭能力和转移能力很强，患者通常预后较差，中位生存期15个月，五年内生存率仅5%，十年内生存率为不足2.6%。针对不同患者个体化药物治疗，需要合适的临床前GBM模型用于药物筛选。有研究表明，患者来源的胶质母细胞瘤类器官（PD-GBO）能够保留体内GBM的关键特征，可进行候选药物的功能分析，有望成为临床前发现肿瘤潜在个体有效治疗方案的方法。

构建不同患者来源的胶质母细胞瘤类器官，验证PD-GBO与患者体内GBM的一致性，用PD-GBO对FDA批准的41种药物进行药筛，对原代肿瘤组织进行转录组分析用以分析个体药物反应和通路特征之间的相关性。结果表明，PD-GBO是一个有潜力的药物筛选平台，同时也证明在大致能够满足临床需求的时间内，PD-GBO平台可用于临床前识别针对特定形态胶质母细胞瘤特征的新药。

1. PD-GBO在培养中保持增值活力，且保留体内胶质母细胞瘤已知表达的特定标记；

2. PD-GBO具有胶质母细胞瘤形态学特征——包括GFAP和嵌套标记肿瘤微管（TM）的存在（评估药物反应的模型中非常重要）；

3.PD-GBO中TM标记的存在与定位与体内表达完全重叠；

4.PD-GBO中钙信号的变化与肿瘤微管的功能相关。

1.在用构建的PD-GBO对41种FDA批准的药物进行筛选之前，首先用AIVIA Software 9.8.1（DRVISION Technologies）实现深度学习切分，来量化PD-GBO表型药物筛选所需的形态学特征；

2. 胶质母细胞瘤样本培养成肿瘤球后再将单细胞悬液在板上打印成PD-GBO，在24h后进行6天药物测试，可在手术后14-19天报告药物筛查结果；

3. 针对不同患者的PD-GBO药物反应，为不同的患者筛选出个体化治疗有效的候选药物，（MA01-依维莫司、克唑替尼、foretinib和达沙替尼；MA02-克唑替尼；MA03-阿法替尼和RXDX-101；MA04-无）。

1.对原代肿瘤组织进行RNA测序，研究不同的KEGG通路的富集是否可以预测 PD-GBO对41种药物的反应，寻找药物反应与个体特定KEGG通路富集的相关性；

2.个体间通路的差异，也反映了个体间的肿瘤异质性；

3.不同的药物反应与KEGG通路富集呈现出不同的聚类关系，不同的药物反应也可能与不同的通路相关，ERBB通路信号与药物伊维莫司、达沙替尼和阿法替尼治疗的反应呈负相关。相对的，MAPK通路信号与药物克唑替尼、达沙替尼和阿法替尼治疗的反应呈正相关。

一个合适的胶质母细胞瘤模型能够可靠地再现患者实际的肿瘤异质性、细胞间通讯以及胶质瘤细胞与肿瘤微环境（TME）的相互作用。PD-GBO在分子、结构和功能层面保留了患者肿瘤基因组结构、基因表达谱和细胞多样性特征，且能够作为药筛平台在初始培养的2周内揭示潜在的个体化治疗方案，更及时的辅助临床治疗。

虽然PD-GBO已成为了如今临床和科研的可靠模型，但其也存在一定的缺陷，无法还原体内胶质母细胞瘤的所有微环境，比如血管和浸润免疫细胞，PD-GBO没有考虑血脑屏障——这是脑癌化疗的主要障碍之一和治疗失败的常见原因。伴随技术发展，PD-GBO将不断变得更加完善，从而更好地服务患者。

精科医学作为国内类器官技术转化先行者，我们在类器官培养上积累了丰富的经验，涵盖了乳腺癌、肺癌、胃肠癌、肝癌、膀胱癌、前列腺癌、肾癌、甲状腺癌、卵巢癌、宫颈癌、骨肉瘤以及脑肿瘤等多种实体肿瘤。其中基于活检组织的微量建模培养成功率极高，同时可以实现穿刺标本的“一样两检”（类器官药敏＋NGS）。精科拥有自主研发的类器官培养技术，能够有效地延长样本保护期，扩大地域覆盖面。此外我们还和多家医院和科研机构开展科研与临床合作。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技术上实现突破，并已建立相关的实验室标准。