全国范围内胰腺导管腺癌切除术后10年生存率及其病理复查情况

《European Journal of Cancer》：10-year survival after resection of pancreatic ductal adenocarcinoma with pathological re-examination of a nationwide cohort

肿瘤类器官（PDTOs）培养 supernatant 中检测到与患者血浆游离DNA（cirDNA）高度一致的核DNA（cf-nDNA）和线粒体DNA（cf-mtDNA），其断裂模式与突变谱均显示良好一致性，为液体活检和精准医学提供新工具。

　　这项研究探讨了从患者来源的肿瘤类器官（PDTOs）培养液中释放的细胞游离DNA（cfDNA）是否能够反映其原始肿瘤的特性。研究团队收集了来自13名患者的21个PDTO培养体系的培养液，以评估这些类器官在释放核DNA（cf-nDNA）和线粒体DNA（cf-mtDNA）方面的表现，并进一步分析这些DNA的结构、突变特征以及是否与外源性线粒体（ex-Mito）有关。研究结果表明，PDTOs不仅释放了cf-nDNA和cf-mtDNA，而且这些DNA的片段大小和突变特征与患者的循环DNA（cirDNA）高度相似，显示出PDTOs在模拟肿瘤生物学特性方面的潜力。

PDTOs被认为是功能性精准医学（FPM）领域中最具代表性的研究模型之一。FPM作为一种新兴的个性化医疗模式，依赖于体外药物测试来根据患者的特定情况调整治疗方案。PDTOs能够再现原始肿瘤的关键特征，如三维结构、基因组信息以及部分临床行为。这使得它们在评估药物敏感性、监测肿瘤进展和预测治疗反应方面具有重要价值。然而，目前关于PDTOs是否能够模拟肿瘤在循环DNA释放方面的行为，尚缺乏系统性的研究。

循环DNA（cirDNA）的发现为疾病监测提供了一种非侵入性的新方法。cirDNA存在于体液中，可以用于追踪肿瘤的演变过程以及评估治疗效果，而无需反复进行组织活检。尽管cirDNA的结构和来源已经得到了广泛研究，并且预分析条件也逐步标准化，但来自细胞培养的cfDNA的研究仍相对较少。因此，了解PDTOs在培养液中释放的cfDNA是否具有与患者体内cirDNA相似的特性，对于揭示肿瘤的生理环境以及其DNA释放机制具有重要意义。

研究发现，cf-nDNA在几乎所有PDTO培养液中都被检测到，浓度范围从0.009到209 ng/mL。通过片段分析，研究团队发现cf-nDNA的片段大小与循环DNA相似，表现出与单核小体相关的特征。这表明PDTOs在模拟肿瘤细胞释放DNA的机制方面具有高度的相似性。同时，cf-mtDNA在所有样本中均被检测到，其浓度范围为0.27到89.2 pg/mL，而外源性线粒体（ex-Mito）的浓度也处于0.009到17.4 pg/mL之间。这些发现进一步支持了PDTOs在模拟肿瘤生物学行为方面的有效性。

此外，研究团队还发现PDTOs释放的cfDNA中包含与肿瘤相关的突变信息。这些突变在PDTOs和患者的血浆中均能检测到，显示出两者之间在遗传层面的高度一致性。这表明，通过分析PDTOs释放的cfDNA，可以获取关于肿瘤分子变化的重要信息，从而为精准医学提供新的研究工具。这一研究不仅有助于理解肿瘤的动态变化过程，还可能为非侵入性地监测肿瘤进展和治疗反应提供新的思路。

在实际应用中，PDTOs释放的cfDNA可能成为肿瘤演化研究的重要资源。通过分析这些DNA的结构和突变特征，可以更深入地了解肿瘤的遗传变化机制，以及这些变化如何影响治疗效果和疾病预后。此外，这种非侵入性的研究方法还可能减少对患者进行重复组织活检的需求，从而提高临床研究的便利性和可重复性。研究团队还指出，这种分析方法可能在支持功能性精准医学的发展方面发挥重要作用，特别是在个性化治疗方案的设计和调整过程中。

为了进一步验证这些发现，研究团队采用了多种技术手段。包括定量聚合酶链反应（qPCR）、片段组学分析和浅层全基因组测序，以评估cfDNA的结构和突变特征。此外，他们还使用了IntPlex qPCR和全外显子组测序（WES）来进行突变分析。这些技术的结合使得研究团队能够全面地了解PDTOs释放的DNA的特性，并将其与患者的临床样本进行比较。研究结果不仅验证了PDTOs在模拟肿瘤行为方面的有效性，还为未来的临床研究提供了新的方向。

研究团队还强调了PDTOs在模拟肿瘤DNA释放机制方面的独特优势。由于PDTOs是在体外培养的，它们的DNA释放过程可以被精确控制和监测，这为研究肿瘤的生理行为提供了更理想的实验条件。此外，PDTOs的培养过程能够模拟肿瘤的微环境，使得它们在研究药物反应和肿瘤演化方面具有更高的准确性。这些优势使得PDTOs成为一种极具潜力的肿瘤研究模型，特别是在功能性精准医学的应用中。

研究团队在分析过程中也注意到了一些关键的挑战和局限性。例如，PDTOs的培养液中可能存在其他类型的DNA，这些DNA的来源和特性需要进一步明确。此外，DNA释放的机制可能受到多种因素的影响，如培养条件、细胞类型和药物干预等。因此，在未来的研究中，需要进一步优化培养条件，以确保PDTOs释放的DNA能够准确反映其原始肿瘤的特性。同时，还需要结合更多的临床数据，以验证这些发现在实际应用中的有效性。

研究团队还指出，PDTOs释放的cfDNA可能在未来的临床研究中发挥重要作用。例如，通过分析这些DNA的突变特征，可以更早地发现肿瘤的演变过程，从而为患者提供更及时的治疗方案。此外，这种非侵入性的研究方法还可能减少对患者进行重复组织活检的需求，提高临床研究的效率和可行性。研究团队还提到，这些发现可能为开发新的生物标志物提供基础，特别是在肿瘤诊断和预后评估方面。

综上所述，这项研究通过系统分析PDTOs释放的cfDNA，揭示了其在模拟肿瘤生物学特性方面的潜力。研究结果表明，PDTOs不仅能够释放核和线粒体cfDNA，而且这些DNA的结构和突变特征与患者的cirDNA高度相似。这为功能性精准医学的发展提供了新的研究工具，并可能在未来的临床研究中发挥重要作用。研究团队还强调了PDTOs在模拟肿瘤DNA释放机制方面的优势，为进一步探索肿瘤的生理行为和分子变化提供了新的思路。这些发现不仅有助于理解肿瘤的动态变化过程，还可能为开发新的治疗策略和生物标志物提供基础。