晚期胆囊癌患者衍生类器官揭示吉西他滨耐药机制及潜在治疗靶点

《Biological Research》：Patient- derived gallbladder cancer organoids mirror tumor genetics and resistance phenotypes, enabling ex vivo testing of adjuvant chemotherapy response

摘要

背景

晚期胆囊癌（GBC）是一种具有侵袭性的恶性肿瘤，预后较差，复发率较高，治疗选择有限。源自患者的类器官（PDOs）已成为有前景的临床前模型，能够忠实模拟肿瘤的上皮结构，为癌症生物学、药物耐药性和潜在治疗策略提供了宝贵的见解。尽管GBC研究取得了进展，但特征明确的GBC PDOs仍然不足，其反映患者特异性辅助化疗结果和识别耐药相关通路的潜力仍有待探索。

方法

在本研究中，我们从一组智利患者中分离并表征了8个PDOs，这些患者的胆囊癌为可切除的晚期（IIIA期和IIIB期）或转移性（IV期）。通过组织学分析、全外显子测序和共聚焦显微镜检查，将PDOs与其相应的原发肿瘤进行比较。我们进行了5-FU、顺铂和吉西他滨的体外药物反应测定，并将这些结果与患者的临床反应进行了比较。对于吉西他滨耐药的PDOs，我们采用了基于串联质谱标签（TMT）的定量蛋白质组学方法，并筛选了103种FDA批准的化合物以识别其他潜在的治疗靶点。

结果

我们成功从66.7%（12个样本中的8个）患者样本中制备出了GBC-PDOs，这些类器官能够密切再现原发肿瘤的组织病理学和基因特征。在初步的概念验证分析（n=4）中，5-FU的体外敏感性显示出有希望的生物学趋势，这与患者的无病生存期相关，并且与辅助卡培他滨治疗后的总生存期一致。吉西他滨耐药的PDOs同时携带APC、TP53和JAK2突变。对这些化疗耐药PDOs的蛋白质组学分析发现了与上皮-间充质转化（EMT）、KRAS信号传导、顶缘连接、IL2-STAT5信号传导和缺氧相关的富集通路。六种过表达蛋白与恶性肿瘤的发生相关：冯蛋白（VIM）、纤维连接蛋白1（FN1）、簇凝蛋白1（CLU）、丛凝蛋白1（CAV1）、巢蛋白（NES）和TGF-β。此外，吉西他滨耐药的类器官对伊沙佐米柠檬酸盐、帕博尼司他、拉帕替尼和博舒替尼表现出敏感性，这提示了潜在的治疗选择。

结论

本研究确定了与GBC中吉西他滨耐药性相关的耐药通路和关键蛋白。这些发现提供了潜在的治疗靶点，需要进一步研究以验证其在指导胆囊癌治疗策略中的作用。