简单总结:卵巢癌 (OC) 由于诊断时已为晚期、治疗耐药性高、复发率高以及缺乏针对性的个性化治疗,是所有妇科恶性肿瘤中死亡率最高的。这需要开发能够根据患者特征模拟各种 OC 亚型的组织学、分子和病理生理学特征的临床前模型。在这种情况下,患者来源的类器官代表了一种新兴模型 (PDO)。PDO 是 3D 动态肿瘤模型,可以从患者来源的卵巢肿瘤组织、腹水或胸腔积液中成功生长。该模型重现了 OC 的异质性,并允许进行药物筛选以及开发新的靶向疗法。本研究的目的是提供有关 PDO 的信息以及细胞外基质 (ECM) 和肿瘤微环境 (TME) 在其发展中的关键作用,以便在卵巢癌患者中实施精准医疗。
衍生的类器官(PDOS)[7]。使用CyTO3D®活死测定试剂盒,它们在卵巢癌PDO中有效地确定了跨不同类器官线的卵巢癌PDO的活死细胞(图3A)[7]。他们进一步研究了卵巢癌衍生的类器官中的卡铂 - 癌症耐药性,这些类器官表现出凋亡细胞群的增加(用CyTO3D®活死测定套件标记),而miR-1287- 5p水平升高(图3B)[8]。Miao H等人进行的一项药物发现研究使用CYTO3D®活死测定试剂盒在3D PDOS中鉴定活细胞在识别卵巢癌PDOS中DNA损伤修复中识别效力毒化抑制蛋白1(FSP1)的新作用(图3C)[9]。Markus Morkel的另一项癌症研究使用Cyto3D®活死测定试剂盒来确定结直肠癌组织衍生的PDOS的细胞活力[10]。
方法 生成并表征了用 EGFP 标记的强力霉素 (Dox) 诱导的 TP53R273H 和 SV40LT 慢病毒。用这些慢病毒转导从 21 个手术切除的 G1/G2 GEP-NET 原发性或转移性组织中消化的细胞,以产生 Dox 诱导的转基因 PDO (GM PDO)。将用荧光素酶慢病毒转导的 PanNET 的 GM PDO 注入 NSG 小鼠的胰腺中,以产生原位 GM PDO 衍生的异种移植瘤 (GM PDX)。通过 WGS 和 RNA-seq 分析检查了 GM PDO 的遗传和生物学特征,并将其与其原始肿瘤细胞进行比较。通过测量 EGFP 荧光强度来量化在 Dox-on 和 Dox-off 条件下培养的 GM PDO 的细胞生长率。通过生物发光成像监测 GM PDX 的肿瘤生长。通过 IHC 染色测量了 GM PDO 中 Dox 开启和关闭条件下的 NET 标记物 Ki67、p53 (R273H) 和 SV40LT 的表达、其原始肿瘤和 GM PDX。
脑肿瘤是儿童与癌症相关死亡的主要原因。实验性的体外模型,忠实地捕获小儿脑癌的标志和肿瘤异质性是有限且难以建立的。我们提出了一项方案,该方案能够对小儿脑癌器官的有效产生,扩张和生物群。利用我们的方案,我们从室心室,髓样囊瘤,低度神经胶质肿瘤和患者衍生的异种移植手术器官(PDXOS)建立了患者衍生的类器官(PDOS)。PDOS和PDXOS概括了组织学特征,DNA甲基化研究以及它们得出的肿瘤的肿瘤内异质性。我们还表明PDO可以被异种移植。最有趣的是,当经常使用同一治疗方案时,PDO对患者的反应类似。综上所述,我们的研究强调了PDOS和PDXO在个性化医学的研究和翻译应用中的潜力。
块编码是现有许多量子算法的核心,而密集算子的有效、显式块编码也被普遍认为是一项具有挑战性的问题。本文对一类丰富的密集算子:伪微分算子(PDO)的块编码进行了全面的研究。首先,开发了一种用于一般PDO的块编码方案。然后,我们针对具有可分离结构的PDO提出了一种更有效的方案。最后,我们针对具有维度完全可分离结构的PDO给出了一种显式、有效的块编码算法。对所提出的所有块编码算法都提供了复杂度分析。通过实例说明了理论结果的应用,包括变系数椭圆算子的表示和不调用量子线性系统算法(QLSA)计算椭圆算子的逆。
患者衍生的癌症类器官(PDOS)具有个性化治疗选择和改善患者预后的巨大希望。但是,在标准文化平台中生成足够数字的PDO来测试疗法是一项挑战。这一挑战对于胰腺导管腺癌(PDAC)特别急切,在该胰腺导管腺癌(PDAC)中,大多数患者在晚期患有不可切除的肿瘤的晚期诊断,并且患者组织的形式是针头活检。描述了使用有限量的PDAC活检可用的组织或PDO进行测试疗法的微流体设备的开发和表征。证明微流体PDO在表型和基因型上与金色标准的Matrigel类器官相似,其优点为1)球体均匀性,2)最小的细胞数需求,3)不依靠Matrigel。通过测试对几种化学疗法的PDO响应,包括糖原合酶激酶(GSKI)的抑制剂,可以证明微流体PDOS的效用。此外,微氟机培养物用于测试由NK细胞组成的免疫疗法的有效性与新型生物学结合。总而言之,我们的微流体装置对基于癌症活检的个性化肿瘤学有很大的好处,并且将来可能会发展成为化学疗法或免疫疗法治疗的伴侣诊断。
随着患者来源的类器官 (PDO) 被纳入药物开发,癌症治疗即将发生重大转变。这些直接来源于患者肿瘤的三维细胞培养物准确地复制了原始癌症的复杂结构和基因组成。这使它们成为推动肿瘤学发展的有前途的工具。在本综述中,我们探讨了 PDO 在临床药物筛选和药物生药学评估中的实际应用,以及它们在改进治疗策略中的作用。我们深入了解了 PDO 技术的最新进展及其对预测治疗反应和促进新药发现的影响。此外,我们还解决了将 PDO 纳入药物开发过程所涉及的操作挑战,例如扩大类器官培养、确保一致的结果以及解决患者来源材料的道德使用问题。本文面向肿瘤学研究人员、临床医生和主要利益相关者,旨在简明扼要地介绍整合 PDO 的巨大潜力和障碍,从而阐明它们对未来癌症治疗的潜在影响。
使用患者衍生的类器官(PDOS)来表征治疗敏感性和耐药性是一种有前途的精确药物方法,并且在几项大型多机构临床试验中,正在对其为临床决策提供信息的潜力。pdos在最常见的商业上最常获得的基底膜提取物(BME)的细胞外基质中培养。每个临床部位都使用不同的BME批次,并且由于商业BME来源的可用性,可能会受到限制。但是,不同来源的BME对器官药物反应的影响尚不清楚。在这里,我们测试了BME源对小鼠和人类胰腺导管腺癌(PDA)器官的增殖,药物反应和基因表达的影响。与Cultrex和Ultimatrix相比,Matrigel的人类和小鼠类器官都显示出增加的增殖。但是,当在Matrigel,Cultrex或Ultimatrix中培养器官时,我们没有观察到对药物反应的实质性影响。我们也没有观察到基因表达在不同的BME源中的主要变化,PDOS维持了其经典或基础样的名称。总体而言,我们发现BME源(Matrigel,Cultrex,Ultimatrix)不会改变PDO剂量响应曲线或药物测试结果,这表明PDO药物分型是精确医学的强大方法。
图 5 计算了 (a) TiSi 2 N 4 /MoSi 2 N 4 -LH、(b) TiSi 2 N 4 /MoSi 2 N 4 -VH、(c) MoSi 2 N 4 /WSi 2 N 4 - 的 TDOS 和 PDOS。
引入胰腺导管腺癌(PDA)患者的5年相对存活率为12%(1)。随着PDA的发病率继续升高(2),必须提高生存的策略。手术切除仍然是唯一的治疗方法。但是,由于诊断时存在转移,大多数患者都不符合资格(3)。护理标准化学治疗方案包括吉西他滨/nab-paclitaxel和folfirinox,它们的中位生存时间分别为8.5和11.1个月(4,5)。此外,由于肿瘤生物学和治疗反应中的异质性继续被揭示,因此,具有良性的医学方法变得越来越必要。使用患者衍生的类器官(PDOS)有可能改变PDA患者的护理(6)。pdos是在定义的条件下的3D培养物,可支持原发性组织的正常,预施加剂和肿瘤细胞的传播(7-11)。类器官技术已成为精密医学的有前途的途径(12)。从手术切除术,快速尸检(RAP)和内窥镜超声引导的细针活检中得出PDA PDO的能力允许对PDA患者进行广泛的采样,以涵盖室内和肠内肿瘤的异质性(8)。重要的是,PDA PDOS镜面患者肿瘤遗传学,基因表达和治疗反应,将它们视为有前途的工具,以进行更精确的医学工作,以识别替代治疗策略(8,13-15)。最近的研究描述了使用由于使用器官的使用已经扩展并变得更加易于接近,因此引入了培养条件的变化,以优化PDA PDO的产生和生长。许多研究描述了液体培养基组成对器官表型,转录组和药物反应的影响(16、17)。支持器官研究的商业产品已变得更加广泛,并包括各种地下室膜提取物(BME),它们用作3D支架。