預測局部晚期或轉移性肺癌患者對化療或靶向治療的臨床療效需要一個準確和經濟的工具。腫瘤類器官是精準醫學中預測臨床治療療效的一種潛在方法。近年來，類器官技術可謂是生物醫學領域最具突破性的前沿技術之一。在過去十年，幹細胞研究領域取得的關鍵進展之一就是類器官體系的發展。
類器官屬於三維（3d）細胞培養物，包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新幹細胞群，可分化為多個器官器官特異性的細胞類型，與對應的器官擁有類似的空間組織並能夠重現對應器官的部分功能，從而提供一個高度生理相關係統 。含有成體幹細胞的組織樣本、單一成體幹細胞或者通過多能幹細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。由於部分類器官模型系統特徵是具有活性幹細胞群的存在，類器官能夠極大地實現擴增,為研究人員提供了研究各種器官的高度可靠和可擴展的平台 。
近日，廣東省人民醫院楊衿記教授、吳一龍教授團隊在cell子刊cell reports medicine發表了題為“using patient-derived organoids to predict locally advanced or metastatic lung cancer tumor response: a real-world study”的論文。該研究使用患者來源的類器官來預測局部晚期或轉移性肺癌的腫瘤療效，這也是目前全球範圍內已公開發表的最大的肺癌類器官研究隊列。
圖1 研究成果（圖源：[1]）
在這項研究中，研究人員從107名晚期癌症患者中生成了214個癌症類器官，總成功率為75.7%（162/214），其中212個是肺癌類器官（lco），主要來源於惡性漿液性滲出液（mse）。另外，研究人員還在真實世界研究中進行了針對化療和靶向治療的肺癌類器官藥物敏感性測試（lco-dst），用於預測相應治療的臨床反應。
為了驗證惡性漿液性滲出液和惡性漿液性滲出液來源的肺癌類器官之間基因組圖譜的一致性，研究人員對25名患者進行了二代測序，並對積液和肺癌類器官樣本進行了體細胞突變分析，如下圖所示。這些數據顯示肺癌類器官樣本的變異敏感性為70.5%（93/132），陽性預測值為69.4%（93/134）。
基於肺癌類器官的腫瘤突變負荷與基於積液的腫瘤突變負荷呈正相關說明積液和肺癌類器官樣本之間的基因組圖譜具有一致性，即類器官可以反應其同源組織的遺傳背景。
為了研究egfr和ret抑製劑聯合治療的潛在分子機制，研究人員進行了4d無標記高通量蛋白質組學分析。主成分分析（pca）結果表明，不同治療組的表達水平不同，即治療效果不同。
三個處理組均表現出相同的蛋白表達趨勢，且核蛋白變化的數量最多，其次是細胞質和細胞膜蛋白。表明所有這三種治療的蛋白質表達改變主要在於調節細胞核的功能，包括基因表達。
綜上所述，藥物敏感性與臨床反應的總體一致性可達83.33%，lco-dst在預測晚期癌症治療反應中有極高的準確性，其在精確醫學中具有巨大的潛力，後續可進行大規模臨床試驗，確定不同類型療法的精確截止值。這表明腫瘤類器官藥物敏感性測試是治療晚期肺癌的一種有前景的精準醫療工具。
