近日，北京大學人民醫(yī)院胸外科王俊院士課題組與清華大學劉鵬研究員課題組、北京航空航天大學陳曉芳副教授課題組合作類器官與芯片結合的研究新成果“Patient-derived organoids analyzed on a superhydrophobic microwell array for predicting drug response of lung cancer patients within a week”在國際著名期刊Nature Communications在線發(fā)表。該研究通過開展跨領域、面向臨床的聯(lián)合攻關，將微流控芯片與腫瘤類器官這兩項前沿技術結合，研發(fā)出全新的集成超疏水微孔陣列芯片（InSMAR-chip），顯著提高了對腫瘤患者抗癌藥物臨床療效預測的效率和時效。

在精準治療時代，腫瘤體外藥敏預測是個體化治療的重要研究方向。近年來，腫瘤類器官技術取得重要進展，在多個癌種中均開發(fā)出預測患者對于藥物抗癌療效的體外模型。但在肺癌領域，腫瘤類器官模型的構建和應用受限于效率和時耗等問題，較其它癌種更為困難。

研究團隊改進了腫瘤樣本的處理方法，采用機械處理方法從手術切除和活檢的新鮮腫瘤組織中培養(yǎng)出大量肺癌類器官（lung cancer organoids， LCOs），證實LCOs保留了親代腫瘤的組織學與遺傳學特征，能在長期體外培養(yǎng)和傳代后保持穩(wěn)定，具有無限傳代擴增的潛力。團隊采用全新的集成超疏水微孔陣列芯片（InSMAR-chip），將其用于LCOs的高通量三維培養(yǎng)和分析，由于芯片上的微孔體積為納升量級，大幅降低樣本消耗量和培養(yǎng)時耗，一周時間內(nèi)即可完成藥物反應的測試，并獲得藥敏結果。后續(xù)實驗充分證明，這些藥物測試結果與患者來源的異種移植物、腫瘤的基因突變和臨床結果高度吻合。

研究團隊建立了一套有效的肺癌樣本處理和分析方法，相比基于PDO的藥敏試驗長達數(shù)周甚至數(shù)月的檢測時長，新方法的時效性優(yōu)勢突出，檢測時長更符合臨床實踐的要求。他們使用InSMAR-chip進行LCOs藥物敏感性檢測的結果，通過與PDX模型、基因突變和臨床實際療效的對比，均證實能夠預測體內(nèi)腫瘤對抗癌藥物的反應，并具備藥物篩選的潛力。LCOs模型與微流控芯片的結合，為臨床預測患者特異性藥物反應提供了一種有效、可靠的技術手段。

此項芯片與類器官結合的前沿技術會為腫瘤類器官預測藥物臨床反應帶來新的突破，研究團隊將繼續(xù)協(xié)同努力，期待這項技術在未來發(fā)展出更多的應用場景，并轉化于臨床，打通精準醫(yī)療的最后一公里。(生物谷Bioon.com）