费城-由患者自身的胶质母细胞瘤发展而来的实验室生长的类脑器官是最激进，最常见的脑癌形式，可能会为如何最佳治疗提供答案。Penn Medicine研究人员对Cell进行的一项新研究表明，胶质母细胞瘤类器官可作为有效模型来快速测试个性化治疗策略。
多形性胶质母细胞瘤(GBM)仍然是所有脑癌中最难研究和治疗的，这主要是由于肿瘤的异质性。事实证明，外科手术，放射线和化学疗法等治疗方法以及更新的个性化细胞疗法可减缓肿瘤的生长并使患者在一段时间内保持无病状态。但是，仍然很难治愈。
该大学佩雷尔曼医学院神经科学教授宋宏军博士说：“尽管我们在胶质母细胞瘤研究方面取得了长足进步，但临床前和临床挑战仍然存在，使我们无法接近更有效的治疗方法。”宾夕法尼亚州。“障碍之一是能够概括肿瘤的能力，不仅可以更好地了解其复杂特征，而且可以确定手术后哪些疗法可以更及时地与之抗争。”
共同资深作者包括医学博士郭国立，神经科学佩雷尔曼(Perelman)教授，医学博士唐纳德·奥罗克(Donald O'Rourke)，小约翰·邓普顿(John Templeton)，神经外科医学博士，以及宾夕法尼亚大学GBM卓越翻译中心主任。艾布拉姆森癌症中心。
实验室生长的脑类器官-来自人类多能干细胞或患者组织，并且生长到不超过豌豆的大小-例如，可以概括重要的遗传组成，脑细胞类型的异质性和结构。这些模型使研究人员能够重现患者患病大脑的关键特征，以帮助他们更清晰地描绘出他们的癌症，并允许他们探索最好的方法来攻击它。
使类器官生物在GBM中如此吸引人的原因是时机以及维持细胞类型和遗传异质性的能力。尽管现有的体外模型增加了研究人员对癌症潜在生物学机制的理解，但它们仍具有局限性。与其他模型需要更多时间来展示基因表达和其他更能代表肿瘤的组织学特征不同，该研究小组开发的脑肿瘤类器官很快就被广泛使用。这很重要，因为当前的治疗方案通常在手术后一个月开始，因此尽早制定路线图会更加有利。
在这项新研究中，研究人员从52名患者中取出了新鲜的肿瘤标本，以在实验室中“生长”相应的肿瘤类器官。在两周内，生成胶质母细胞瘤类器官(GBO)的总成功率为91.4%，其中表达IDH1突变的肿瘤为66.7%，复发性肿瘤的成功率为75%。这些肿瘤胶质母细胞瘤类器官也可以进行生物存储，并在以后回收进行分析。
还对12例患者进行了遗传，组织学，分子分析，以确定这些新的GBO在很大程度上保留了患者原发肿瘤的特征。
然后将8个GBO样品成功移植到成年小鼠的大脑中，这些大脑表现出快速而积极的癌细胞浸润，并且直到三个月后仍保持关键突变的表达。重要的是，在小鼠模型中观察到了GBM的一个主要标志-肿瘤细胞向周围脑组织的浸润。
为了模仿手术后的治疗方法，研究人员对GBO进行了护理标准和靶向治疗，包括来自临床试验的药物和嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞免疫疗法。对于每种疗法，研究人员表明类器官反应不同，有效性与患者肿瘤中的基因突变相关。该模型为基于个体患者对各种不同药物的肿瘤反应进行个性化治疗的未来临床试验提供了可能性。
值得注意的是，研究人员观察到用CAR T疗法治疗类器官的益处，CAR T疗法已在正在进行的临床试验中用于靶向EGFRvIII突变(该疾病的驱动因素)。在六个GBO中，研究人员对具有EGFRvIII突变的患者GBO表现出特效，其CAR T细胞扩增，而EGFRvIII表达细胞减少。
“这些结果凸显了采用个性化方法测试和治疗胶质母细胞瘤的潜力。最终目标是朝着未来的方向努力，我们可以研究患者的类器官，并真正测试哪种CAR T细胞将最能抵抗其肿瘤时间。”奥罗克说。“鉴于胶质母细胞瘤的异质性，一个短期目标是，通过更准确地定义突变并为每种突变选择合适的可用靶向疗法，对各种治疗方案进行体外测试也可能有助于改善临床试验中的患者人数。”