在微流体芯片上开发患者来源的3D肿瘤免疫类器官，作为个性化癌症免疫治疗的临床前系统

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概要

目前仍缺乏有效且可靠的人体测试平台来验证癌症免疫疗法的临床前效率，现有的临床前模型存在多种限制。类器官是具有三维结构的多细胞体，能够保留人体组织和器官的形态和功能。患者的肿瘤组织可以培育成患者来源的肿瘤类器官（PDTOs），进行长期培养和冷冻保存。

PDTOs 能够成功再现体内肿瘤的复杂性，因此可以为模拟人类癌症提供一个稳健的体外系统，具有作为临床前人类平台的巨大潜力，可用于测试患者特异性反应和开发个性化治疗方案。

方法

将患者来源的免疫细胞与PDTOs共同培养，开发出复杂的免疫类器官，这些类器官保留了患者肿瘤的独特特征和免疫系统介导的反应。这种方法可以在个性化免疫治疗后测试患者自身免疫系统对肿瘤细胞的杀伤效果。

这些PDTOs在微流体器官芯片中（microfluidic organ-on-chips, AKITA, by Finnfadvance）培养，该芯片允许在相同设置下测试良性和肿瘤类器官在动态流动条件下的行为、类器官的血管化，以及免疫细胞向肿瘤募集的可视化和量化。

在深入表征患者肿瘤后，77779193永利进一步设计个性化的免疫治疗方法（例如，使用肿瘤肽修饰的溶瘤病毒PeptiCrad和PeptiEnv），以特异性地靶向患者的肿瘤（图1）。

图1：基于微流体器官芯片3D培养的肿瘤免疫疗法模式图

结果

1. 在人源PBMCs的存在下，PBMCs能够通过微芯片孔道，从微流控通道迁移到肿瘤区域，这一过程中涉及到感染了肾细胞癌（RCC）PDTOs的编码CXCLe趋化因子的溶瘤腺病毒（图2）。

图2

2. 在微流体器官芯片的顶部开放腔室中，肾细胞癌（RCC）PDTOs被感染了编码趋化因子的腺病毒（Adeno/3△24 CXCLg）。在下方的微通道中加入了染有钙黄绿素（Calceingreen）的PBMCs，以便可视化观察免疫细胞向肿瘤的募集过程（图3）。

图3

3. 底部的微流体通道还可以用于测试不同的治疗方法。这里作为示例，在底部通道中添加了表达红色荧光蛋白（RFP）的溶瘤腺病毒（AdenosA24 RFP），并在微流体器官芯片的顶部开放腔室中以三维方式培养小鼠胶质母细胞瘤细胞（图4）。

图4

结论

建立能够再现患者肿瘤和免疫系统的改进型临床前人类模型，将为测试患者特异性反应、开发个性化治疗方案铺平道路，并加速其进入临床的进程。

友情通知

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