一个新的病人衍生癌症模型的开放资源使研究人员能够创建癌症赖以生存的第一个大规模基因图谱，为研究更好、毒性更小的治疗方法提供了新的途径。

历经十年，收集了数千份患者样本后，美国国家癌症研究所 (NCI) 近日公布了其人类癌症模型计划 (HCMI) 的成果，该计划已成功开发出 25 种癌症类型的 665 个类器官模型，供全球科学家使用。 冷泉港实验室 和 诺斯韦尔健康中心的科学家和医生 领导了 HCMI 规模最大的国际团队之一，并向发表于 《自然》杂志的论文中贡献了其中 150 多个类器官模型。该团队开发的类器官涵盖了多种恶性肿瘤，包括胰腺癌、乳腺癌、子宫内膜癌、结直肠癌、膀胱癌、卵巢癌、头颈癌和肺癌。

这项多国合作努力建立了一个强大的流程，用于创建代表真实患者肿瘤的患者来源类器官模型，并为国际科学界提供最先进的研究工具。

“这项研究已经构建出目前最先进、最有价值的患者来源癌症模型，可用于相关研究，” 冷泉港实验室（CSHL）国家癌症研究所（NCI）指定的癌症中心主任David Tuveson表示。“这些类器官能够更真实地反映患者肿瘤的生物学特性，为研究人员提供强大的工具，以加速发现并开发更具个性化的治疗策略。我们与诺斯韦尔健康中心（Northwell Health）、维罗纳大学（University of Verona）和胡布雷希特大学（Hubrecht University）的合作，是临床医生、内科医生、科学家和患者共同努力的成果，我为我们共同完成的工作感到自豪。”

“在诺斯韦尔健康中心接受治疗的患者是这项工作的起点，” 诺斯韦尔健康中心首席医师兼癌症服务与研究执行主任Richard Barakat,表示，“通过与诺斯韦尔、冷泉港实验室以及全球合作伙伴的卓越团队紧密合作，我们在实验室取得的每一项突破都让我们离改善我们所服务患者的生活更近一步。”

更稳健的研究模型  

HCMI于2017年启动，  其目标是构建一千个三维癌症类器官培养系统。类器官是由细胞或细胞结构组成的簇，能够模拟其所要模拟的器官。在本例中，它们能够精确地重现真实的肿瘤，使研究人员能够研究特定患者癌症的生物学特性以及治疗反应。除了培养样本外，冷泉港实验室（CSHL）还作为教学基地，为全球科学界提供类器官开发课程。此外，该实验室还在CSHL基因组中心建立了一套基于癌症热点测序的完善的质量控制流程，以支持这一国际生物样本库的建设。

根据《 自然》 杂志发表的论文，该资源库“提供了522个具有完整临床数据的模型、153个罕见癌症模型以及71个来自非欧洲血统参与者的模型”。冷泉港实验室（CSHL）人类癌症模型研究所（HCMI）首席项目经理Priya Sridevi补充道，该项目的优势不仅在于癌症模型的丰富多样性，还在于该资源库还包含来自原始肿瘤的匹配组织材料以及与每个样本关联的完整临床信息。此外，该资源库还提供高级分子图谱，例如DNA和RNA序列、转录组学和表观遗传学数据，使科学家能够分析类器官，从而更全面地了解疾病。

“传统的癌细胞系并不能很好地代表患者的肿瘤，而构建患者来源的异种移植小鼠模型既困难又非常昂贵，”Sridevi解释说。“类器官更具代表性，易于扩增，并且可以冷冻保存，这使得在培养皿中就能进行癌症治疗研究。这个项目也证明了冷泉港实验室（  CSHL）与诺斯韦尔健康中心（Northwell Health）合作的强大实力。”

事实上，这些类器官已被用于癌症研究。冷泉港实验室（CSHL）的David Spector教授曾参与开发原发性乳腺癌和转移性乳腺癌类器官，他表示，这些类器官可以加快药物筛选速度。

“最终目标是利用类器官作为药物测试手段，以确定针对特定肿瘤的最佳组合，并将这些信息提供给肿瘤科医生，”Spector说，“这是一项巨大的工程。由于这项工作具有重要意义和价值，我们不仅需要临床团队和研究团队的全力支持，更需获得国际科研界的广泛认可。”

迈向更好的患者结局

最终，这一资源旨在影响患者的医疗护理。北威尔健康每年为超过19,000名患者提供癌症治疗服务，而他们参与本研究对于获取患者样本以及搭建科研团队与临床护理团队之间的沟通渠道至关重要。为患者提供参与科学研究的机会，为未来的药物研发、潜在的临床试验以及改善患者预后奠定了基础。

“人类癌症模型倡议的成功，依赖于我们癌症研究所临床团队、北威尔健康生物样本库以及CSHL研究合作伙伴之间的无缝协作，我们感谢所有患者，正是他们同意在北威尔接受临床治疗的同时提供研究用生物样本，才使这项倡议成为可能。这一资源的建立为全球研究人员提供了基础，有助于更深入地理解人类癌症，并推动癌症治疗和疗效的研究进展。”

HCMI项目重点在于增加不同癌细胞系和患者类型中可用的类器官多样性。尽管大多数类器官来自成年捐赠者，但有43个来自儿童或青少年捐赠者，且成功建立的模型中有23%属于罕见癌症类型。

“这一举措体现了临床医疗与实验室研究之间不可或缺的桥梁作用，正是为了推动癌症治疗的发展，我们的协作团队正在加快从发现到治疗的进程。这正是我们将科学突破转化为有助于患者的疗法的方式。”

CSHL助理教授Semir Beyaz就这项工作如何惠及公众提供了典型例子。“女性健康总体上存在巨大差距，而在子宫和妇科研究领域，这种差距更为显著。我们开发出了稳健且高保真度的子宫内膜癌模型，包括一些罕见但侵袭性强的亚型以及代表性不足人群的模型，这为精准医学迈出了重要一步。但由于这些模型尚属新领域，我们需要进一步开展基于遗传学、表观遗传学及其他方法的研究，以更深入地理解该疾病。”

参考文献

A compendium of next-generation patient-derived models for diverse cancers