调查人员创建了最大已知的来源于软组织肉瘤患者的类器官集合，这可以增强对该疾病的理解，并帮助确定每个个体最有效的治疗方案。通过利用能够密切模仿患者肿瘤的3D迷你肿瘤模型，治疗策略可以得到更好的定制，标志着个性化癌症护理的进步。
在UCLA健康乔森综合癌症中心，研究人员建立了最大的患者来源类器官集合，旨在改善对该疾病的理解并帮助确定最适合每位患者的治疗。
这一创新方法在《细胞干细胞》期刊上发表，采用来自患者的肿瘤细胞，复刻其肿瘤的独特特性。这使科学家能够有效评估广泛的药物，以寻找针对这一稀有而多样化癌症类别的个性化治疗。
“肉瘤是一种稀有而复杂的疾病，使得进行临床试验以发现有效疗法的过程变得复杂。一些不太常见的亚型没有标准治疗选择。此外，即使存在多种疗法，通常也没有可靠的数据驱动的方法来确定特定患者最有效的治疗方式。找到合适的治疗就像在大海捞针，”首位作者、UCLA大卫·格芬医学院骨科外科系助理教授爱丽丝·索拉尼博士解释道。“使用源自患者肿瘤的类器官使我们能够更好地预测患者对治疗的反应，最终旨在改善面临这些通常有限治疗方案的个体的结果。”
尽管肉瘤发生在骨骼或软组织（如肌肉和脂肪）中，但它们仅占所有癌症病例的不到1%，但死亡率显著较高，尤其是在年轻人群中。肉瘤类型的多样性超过100种独特亚型，使研究特别具有挑战性。对标准治疗的反应可能差异很大，进一步使为每位患者选择最有效的治疗变得复杂。
为了研究类器官是否能够改善对特定药物或组合的肿瘤反应的理解，研究团队建立了一个生物样本库，其中包含来自126名UCLA患者的294个样本，这些患者被诊断为25种不同亚型的骨骼和软组织肉瘤。虽然肿瘤类器官通常用于探索癌型，但这项研究首次在如此大规模上将该技术扩展到肉瘤。
研究人员成功地从110多个样本中生成了肿瘤类器官，并进行了彻底的组织病理学和分子分析，以确认这些类器官保留了原始肿瘤的基本特征。随后，他们利用索拉尼及其团队设计的快速测试管道对类器官进行高通量药物筛选，从而有效评估大量药物。
这种方法导致测试样本中59%的样本发现至少一种潜在有效的治疗，而该治疗已获得美国食品和药物管理局（FDA）的批准。此外，在少数情况下，实验室观察到的药物反应与患者对治疗的实际反应相符，这表明这些类器官可以作为指导临床选择的有价值工具。
“我们已经证明肉瘤类器官可以快速生成—通常在手术或活检后的一周内—并且我们可以利用它们测试大量药物，包括FDA批准的药物和目前处于临床试验中的药物，”索拉尼表示。
“这一能力使我们能够确定哪些药物最有可能对个体患者有效，这对于肉瘤的复杂性质至关重要，而基因组精确医学常常面临挑战，”研究的另一位作者、UCLA健康乔森综合癌症中心儿童骨骼和软组织肉瘤项目的格拉瑟家族讲席教授和主任诺亚·费德曼博士补充道。
本研究的发现还表明，一个规模较大、功能齐全的精准医学项目可以在单一机构内可行运行，提供一种流畅和可扩展的方法来进行基于类器官的测试。
“类器官创造了一种将患者与最有前景的疗法对接的具体方法，可能会彻底改变肉瘤患者的护理，”UCLA骨科外科系主任兼执行医学主任尼古拉斯·伯恩萨尔博士评论道。“我们希望这一策略能够为有需要的人提供改善的、更个性化的护理。”
鉴于本研究的结果，UCLA团队计划通过更大规模的临床试验来验证其发现，旨在确认基于类器官的方法在预测骨肉瘤患者治疗反应的有效性，骨肉瘤是主要影响儿童和年轻人的最常见骨癌类型。
索拉尼、费德曼和伯恩萨尔均附属于UCLA健康乔森综合癌症中心。该研究的主要作者包括索拉尼实验室的项目科学家阿赫马德·希哈比、访问项目科学家佩顿·特博和研究生阮惠清。此外，来自UCLA的其他作者包括莎拉·萨尔蒂尼、阿尔达兰·达瓦里法、亚历山德拉·詹森、米兰达·迪亚斯-因凡特、汉娜·考克斯、阿尔弗雷多·恩里克·冈萨雷斯、萨姬·斯威林根、海伦娜·维纳塔、索雷尔·菲茨-吉本、山口高文、郑在、莎拉·德赖、阿伦·辛格、巴尔托什·赫米尔沃斯基、约瑟夫·克伦普顿、弗雷茨·埃尔伯、斯科特·尼尔森、保罗·布图罗斯和简·雅纳加。
本研究获得了国家癌症研究所、阿兰·B·斯利夫卡基金会、UCLA大卫·格芬医学院和UCLA健康乔森综合癌症中心的资助。
