成功率高达93%！北京协和医学院联合南医大等最新科研助力癌症精细治疗！

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作者：Sophia

导读：因为肿瘤异质性，准确预测结直肠癌（CRC）和结直肠癌肝转移（CRLM）对个体化化疗反应的办法仍然有限。

11月16日，中国医学科学院北京协和医学院、先进医用材料与器件国家重点实验室联合南京医科大学第1附庸医院学者一起在《Advanced Science》上发布题为“Prediction of Clinical Precision Chemotherapy by Patient-Derived 3D Bioprinting Models of Colorectal Cancer and Its Liver Metastases”的科研论文，在这项科研中，咱们应用3DP技术创立了病人源自的CRC和CRLM模型，并证明了3DP肿瘤模型保持了其母体肿瘤的特定生物标志物和特征突变谱。药品检测表示肿瘤异质性显著，包含不同病人之间的肿瘤间异质性以及同一病人原发性和成对转移性肿瘤之间的异质性。咱们将CRLM 3DP模型的药品反应数据与病人新辅助化疗（NAC）后的临床结果关联联，并证明3DP癌症模型能够作为癌症个体化治疗的靠谱和有效的平台。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202304460

科研背景

 01 

结直肠癌（CRC）是一种致命的癌症，在世界范围内致死率很高。每年，大大概 200 万人身患这种癌症，有近 900,000 例与结直肠癌关联的死亡。因为初期诊断的局限性，海量病人在诊断时处在晚期。这些病人中近 20% 存在肝转移（CRLM）。肝转移是结直肠癌中最平常的转移形式，亦是结直肠癌病人死亡的重点原由。

近年来，随着初期筛查的发掘以及手术、放疗、化疗、靶向治疗等治疗办法的不断改进，结直肠癌病人的整体存活率较过去有了很大加强。5-氟尿嘧啶 （5-FU） 联合奥沙利铂或伊立替康 （CPT-11） 的全身化疗在结直肠癌的辅助治疗中始终发挥着重要功效，可加强切除结直肠癌病人的存活率。针对CRLM病人，手术切除被认为是首选的治疗方式，与全身化疗联合运用时，可能为病人供给更好的生存获益。然而，结直肠癌拥有高度的异质性，化疗疗效仍然有限。因此呢，个体化治疗计划，尤其是针对转移性结直肠癌病人，变得越来越要紧和紧迫。不幸的是，鉴于转移后肿瘤内的异质性，加上肿瘤的显著个体异质性，个体化化疗药品的选取仍然是一个棘手的问题。临床实践中仍然缺乏有效、准确的药品筛选模型。

晚期癌症病人的异质性被认为是癌症药品治疗失败的重点原由。在众多现有的个体化治疗方法中选取敏锐药品对肿瘤学家来讲是一个挑战。随着3DP技术的发展，3DP创立肿瘤模型在癌症科研中拥有广阔的前景，尤其是在个性化癌症治疗方面。迄今为止，口腔癌、乳腺癌、结直肠癌和肺癌的关联科研显示，3DP技术能够作为科研肿瘤发展的新平台，并表示出明显加速癌症科研的潜能。

科研发展

 02 

本科研，咱们采用高精度生物打印机成功创立了CRC和CRLM的病人衍生个性化模型。值得一提的是，这是经过3D生物技术创立病人源自的CRC/CRLM肿瘤模型的开创性成就，成功率高达93.0%。从外科手术到3DP肿瘤模型的生物打印，全部工作流程不到2小时。咱们的科研结果强调了原发性肿瘤细胞在3D生物墨水配置中的良好活力，以及它们在起始体外治疗之前的出色活性。

咱们的科研显示，3DP模型中的原发性肿瘤细胞拥有生成3D结构的能力，包含封闭的空腔和固体结构（图1C和4C）。这种现象可能与亲本肿瘤的组织形态学特征相对应;然而，为了牢靠地创立这种联系，必须更广泛的样本量。由于这种特定生物墨水拥有出色的可印刷性和生物打印机的精确性，3DP 模型中的肿瘤体积表现出最小的变化和均匀的分布，从而拥有出色的可重复性。与PDTO相比，PDTO在构建办法和类器官体积方面表现出很大的差异，并且缺乏标准化的协议，引起海量的劳动力和材料花费，3DP肿瘤模型拥有显著的优良。这些优良包含其成本效益、有效的建模过程、更高的成功率、维持细胞活力的能力以及减少手术所需的时间。另外，3DP技术可用于创建多样化的细胞模型，在体外准确组装免疫微环境，从而使3DP肿瘤模型在个体化药品预测和癌症科研中更具前景。

1C：将 CRC 3DP 模型与相应的类器官和亲本肿瘤进行比较的 HE 染色。

4C：CRLM 3DP 模型、相应类器官和亲本肿瘤的 HE 染色。

科研结论

 03 

总之，咱们已然成功地为CRC/CRLM病人创立了3DP肿瘤模型，据咱们所知，这是以前无报告过的。咱们证明了该模型能够保持原始肿瘤的生物学和遗传特征，要紧的是，思虑到明显的肿瘤异质性，咱们发掘 CRLM 病人的临床结果与个体 3DP 肿瘤模型药品敏锐性测试之间存在明显关联性。下一代个体化治疗可能触及更精确的医学模型，这必须将病人群体的异质性纳入诊断-治疗级联的每一步。虽然包含CRLM在内的晚期恶性肿瘤的个体化治疗日前相对模糊，但咱们的科研结果显示，病人源自的癌症3DP模型有可能作为加强癌症精细治疗和加速新药临床研发的平台。然而，鉴于咱们科研中的样本量相对较小，必须进一步的科研在更大的病人群体中测试这种办法。

参考资料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202304460

注：本文旨在介绍医学科研发展，不可做为治疗方法参考。如需得到健康指点，请至正规医院就诊。

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