患者的腫瘤細(xì)胞對治療的反應(yīng)受到許多因素的影響，包括基因改變、腫瘤微環(huán)境和腫瘤內(nèi)異質(zhì)性。在最近開發(fā)的候選藥物和癌癥療法數(shù)量不斷增加的情況下，這可能使得確定最佳治療方案變得極其困難。除了這些挑戰(zhàn)之外，診斷后必須做出治療決定的時間有限——通常是兩周或更短的時間。
現(xiàn)有致癌模型的缺點使其不適合臨床使用?；颊邅碓吹哪[瘤細(xì)胞系在傳代培養(yǎng)時會發(fā)生變化，使其作為腫瘤模型不準(zhǔn)確，而由異種移植物(注射到免疫缺陷小鼠體內(nèi)的患者腫瘤細(xì)胞)制成的模型保留了它們的特性，但生產(chǎn)起來既費時又昂貴。源自患者的類器官、腫瘤組織的微型化 3D 版本，在亞培養(yǎng)過程中會失去患者的腫瘤微環(huán)境，而及時生產(chǎn)這些類器官以供臨床決策仍然是無法實現(xiàn)的。
這些挑戰(zhàn)已通過多組織的合作努力得到解決，其中包括來自寺崎生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究所 (TIBI) 和杜克大學(xué)的科學(xué)家，由 TIBI 的首席科學(xué)官兼教授沉西玲博士領(lǐng)導(dǎo)。
正如他們最近在Cell Stem Cell上發(fā)表的文章中所述，該團(tuán)隊開發(fā)了一種基于液滴的微流體技術(shù)，可以在一小時內(nèi)從癌癥患者的活檢中產(chǎn)生微有機(jī)球 (MOS)?；颊吣[瘤、免疫和結(jié)締組織細(xì)胞迅速形成微型腫瘤，在數(shù)千個這些 MOS 中保留原始微環(huán)境，可用于測試許多藥物條件。對各種癌癥起源的 MOS 的測試表明，保留了細(xì)胞的遺傳特征，以及原始腫瘤組織的基因和免疫抑制標(biāo)志物表達(dá)。
使用來自一小群轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的 MOS 進(jìn)行的初步測試針對一組候選治療藥物進(jìn)行了篩選。當(dāng)將藥物敏感性結(jié)果與實際臨床治療結(jié)果進(jìn)行比較時，幾乎存在完美的相關(guān)性。更重要的是，MOS 可以由少量細(xì)胞產(chǎn)生，通常從活檢中收集，整個 MOS 生成和藥物篩選過程不到兩周。
在一系列隨后的優(yōu)雅實驗中，研究人員開發(fā)了檢測 MOS 對免疫療法的反應(yīng)的方法。他們成功地證明了雙特異性抗體能夠動員原始微環(huán)境中的常駐免疫細(xì)胞來攻擊腫瘤細(xì)胞，這是免疫治療篩選中前所未有的成就。在另一系列實驗中，科學(xué)家們測試了他們的 MOS 對抗聯(lián)合免疫療法的效果，并能夠證明預(yù)測的反應(yīng)和多種治療方案的優(yōu)化。
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