医疗科研新进展 | 菁易科研解析：肿瘤类器官助力头颈鳞状细胞癌个性化治疗

Genomic and Single-Cell Analyses Characterize Patient-Derived Tumor Organoids to Enable Personalized Therapy for Head and Neck Squamous Cell Carcinoma.

研究背景

头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）因肿瘤异质性和治疗抵抗性，仍是重大健康负担。本研究建立患者来源的肿瘤类器官（PDOs），评估其预测药物反应、保留肿瘤特征的潜力，探索肿瘤内异质性（ITH）和治疗抵抗性的分子机制。

方法速览

1. 从31名HNSCC患者手术样本提取肿瘤组织建立PDOs。
2. 对原发肿瘤、早晚期PDOs进行全外显子测序（WES）。
3. 对8个PDOs进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）。
4. 体外实验评估PDOs对顺铂敏感性并关联临床结果。
5. 通过siRNA和shRNA敲低AREG，添加重组AREG蛋白评估其作用。

主要发现

1. 保留组织病理学特征：PDOs形态和组织病理与原发肿瘤高度相似，长期培养仍能保持。
2. 预测顺铂治疗反应：PDOs对顺铂反应与患者临床结果高度相关，顺铂敏感的PDOs对应患者无病生存期更长。
3. 保留基因组特征：PDOs基因组突变谱与原发肿瘤高度一致，早晚期PDOs基因组特征稳定。
4. 揭示肿瘤内异质性：scRNA-seq分析揭示PDOs中8个主要ITH程序，hEMT程序与顺铂抵抗性及患者生存率相关。
5. AREG调节作用：AREG基因在hEMT程序中排名第二，敲低增强顺铂敏感性，添加增强抵抗性，通过激活EGFR信号通路介导，其表达与患者生存率相关。

总结展望

本研究证实PDOs在保留肿瘤特征和药物反应性方面可靠，揭示HNSCC PDOs中ITH程序，验证AREG调节作用。不过，研究样本量有限，应扩大样本验证结论；还需探索其他参与hEMT程序的基因；PDOs无法完全模拟体内肿瘤微环境，临床应用需谨慎。