肺癌类器官与患者衍生异种移植瘤（PDX）：为个体患者量身打造“替身”进行药敏试验

面对肺癌的异质性和耐药性，一种“老药新用”的策略是：在患者体外或体内构建一个其肿瘤的“替身”，然后用各种药物在这个“替身”上进行测试，从而为患者筛选出最有效的治疗方案。肺癌类器官（Organoids） 和患者衍生异种移植瘤（PDX） 模型正是实现这一愿景的两大核心技术。

肺癌类器官：体外培育的“迷你肿瘤”

· 何为类器官：是从患者肿瘤组织中提取出的干细胞或肿瘤细胞，在特定的三维（3D）培养基中培育出的微型器官样结构。它能模拟源肿瘤的组织结构、细胞类型多样性和基因特征。

· 构建与优势：

· 成功率高，培养周期相对较短（数周）。

· 保留了亲本肿瘤的基因突变和药物反应特性，可用于高通量药物筛选。研究人员可以在体外用数十甚至上百种药物（或组合）测试类器官的反应，快速找出潜在的有效方案。

· 可用于研究肿瘤生物学、耐药机制和进行基因编辑。

· 局限性：

· 在培养过程中可能会失去肿瘤微环境中的免疫细胞、成纤维细胞等关键成分（虽然后来也发展了共培养技术）。

· 无法完全模拟体内的全身性药物代谢和分布。

患者衍生异种移植瘤（PDX）：在小鼠体内的“人体替身”

· 何为PDX：将患者的新鲜肿瘤组织小块直接移植到免疫缺陷小鼠（如NSG小鼠）的皮下或相应器官（如肺内），使其在小鼠体内生长。

· 构建与优势：

· 最佳地保留了亲本肿瘤的组织学结构、基因异质性和 Stromal 成分（如人的成纤维细胞和血管）。

· 提供了一个完整的、有血管化的体内系统，可用于测试药物的疗效、药代动力学和毒理学。

· 可以连续传代，构建成活的生物样本库（Living Biobank），用于长期研究和新药开发。

· 局限性：

· 耗时漫长（数月），成本极高，不适合指导急性治疗决策。

· 小鼠缺乏人类免疫系统，无法用于测试免疫治疗药物的效果（虽有“人源化”PDX模型，但技术更复杂）。

临床应用的“尝鲜”与未来

目前，利用类器官/PDX进行功能性精准医疗仍主要处于研究阶段。但已有一些先驱性的临床研究报道，对标准治疗失败的晚期癌症患者，利用类器官药筛结果指导后续治疗，展现了令人鼓舞的成功案例。

未来，随着自动化技术和分析手段的进步，构建和测试这些模型的速度与成本有望优化。它们更现实的应用场景可能是：

· 为新药开发提供更可靠的临床前模型，减少临床试验的失败率。

· 为高风险或疑难患者提供决策支持，尤其是在后线治疗选择枯竭时。

· 研究克隆演化和耐药机制的最佳平台。

结论：

类器官和PDX模型使我们能够“在患者之外，为患者做实验”，将癌症治疗从基于人群统计数据的“概率医学”，向基于个体肿瘤生物学特性的“确定性医学”又推进了一步。它们是连接临床与基础研究最强大的桥梁之一。