对于头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)患者而言,如何选择最有效的治疗方案并减少不必要的毒副作用,始终是临床面临的巨大挑战。近期,一项发表于《科学报告》(Sci Rep)的重磅研究为解决这一难题带来了新希望,研究人员成功构建了一种能够精准预测患者放化疗反应的肿瘤类器官模型,为癌症的个性化治疗增添了有力武器。
头颈癌治疗困境与个性化需求
头颈部鳞状细胞癌是一类高发且致命的恶性肿瘤,具有高度的分子异质性。据统计,仅在美国,2023年新增的口腔、咽喉部癌症病例就超过6.6万例,死亡人数高达1.5万。大多数患者确诊时已是局部晚期,复发或转移后的中位生存期仅约14.9个月。更严峻的是,许多患者对标准的放化疗方案存在耐药性,这使得治疗决策变得异常复杂。
创新的无WNT培养技术:精准复刻肿瘤特性
为了在体外模拟真实的肿瘤环境,研究团队开发了一种创新的患者来源类器官(PDO)模型。其核心技术亮点在于采用了无WNT培养基。研究发现,与结直肠癌等其他癌症不同,头颈癌的Wnt信号通路激活程度较低。因此,去除培养基中的Wnt激动剂(如Wnt3a或CHIR99021),可以更好地维持肿瘤原有的分化状态,避免诱导干细胞样表型,从而最大程度地保留了肿瘤的异质性。
研究共招募了51例患者,并成功从34份肿瘤组织中建立了成功率超过40%的PDO模型。这些在实验室中“生长”的微型肿瘤在多方面都与患者体内的原发肿瘤高度一致:
- 组织病理学:PDO模型完美再现了肿瘤细胞巢、角化珠(keratin pearls)等典型的病理结构。
- 分子标志物:p16、CD44、KRT5等关键蛋白的表达水平与原发肿瘤保持一致。
- 基因组学:全外显子测序证实,PDO与原发肿瘤共享着相同的基因突变,如关键的TP53突变等。
预测治疗反应:个性化治疗的“试金石”
该模型最令人振奋的应用在于其预测治疗反应的能力。研究人员对PDO模型进行了放疗和化疗药物测试,结果显示出显著的患者特异性。
例如,在放疗测试中,来自患者HN-011的类器官对8Gy剂量的辐射非常敏感,存活率显著下降;而来自患者HN-003的类器官则表现出明显的抵抗。在化疗药物测试中,HN-011的类器官对顺铂(Cisplatin)和卡铂(Carboplatin)同样高度敏感。
这些实验室结果与患者的真实临床结局惊人地吻合:患者HN-011在接受放化疗后实现了长达34个月的无病生存,而患者HN-003则不幸在治疗19个月后因疾病进展去世。这充分证明了PDO模型作为预测工具的巨大潜力。
未来展望
这项研究成功建立的头颈癌PDO模型,不仅为深入理解肿瘤发病机制、筛选创新药物提供了宝贵的平台,更有望在临床上指导个性化治疗方案的制定。通过在体外“预演”不同疗法的效果,医生可以为患者选择最可能获益且毒性最小的方案,从而真正实现精准医疗,改善患者的生存质量和预后。在探索复杂的治疗选择时,获取专业见解至关重要。MedFind的AI问诊服务可以为您提供便捷的辅助参考。
参考文献:
Li W, Nishino M, Reed E, et al. Head and neck tumor organoid grown under simplified media conditions model tumor biology and chemoradiation responses. Sci Rep. 2025;15(1):24221. Published 2025 Jul 7. doi:10.1038/s41598-025-88082-5