尿路上皮癌PDO模型研究進(jìn)展01020304目錄CONTENTSPDO模型構(gòu)建與培養(yǎng)PDO模型生物學(xué)行為模擬PDO模型應(yīng)用PDO模型局限性及未來方向PDO模型構(gòu)建與培養(yǎng)通過分離患者源性腫瘤組織細(xì)胞，并在特制的培養(yǎng)基中培養(yǎng)以形成類器官。尿路上皮癌PDO培養(yǎng)基一般包括營養(yǎng)物質(zhì)、腫瘤關(guān)鍵信號通路因子和尿路上皮特異因子等。目前研究報道了多種創(chuàng)新的細(xì)胞培養(yǎng)方法，例如瓊脂涂層培養(yǎng)、氣液界面培養(yǎng)、基質(zhì)嵌入培養(yǎng)等。PDO模型的構(gòu)建步驟PDO模型的培養(yǎng)基成分PDO模型的創(chuàng)新培養(yǎng)方法PDO模型的構(gòu)建方法營養(yǎng)物質(zhì)的選擇關(guān)鍵信號通路因子尿路上皮特異因子常用的DMEM培養(yǎng)基或牛胎血清，為類器官提供基本營養(yǎng)支持。包括Wnt、EGF通路激活劑及TGFβ抑制劑等，調(diào)控細(xì)胞生長和分化。例如BLCA常見的PGE2、煙酰胺，UTUC的FGF10、肝細(xì)胞生長因子HGF等。尿路上皮癌PDO培養(yǎng)基成分瓊脂涂層培養(yǎng)技術(shù)通過在培養(yǎng)基中添加瓊脂，為類器官提供三維生長環(huán)境，促進(jìn)其形態(tài)和功能的維持。瓊脂涂層培養(yǎng)技術(shù)氣液界面培養(yǎng)方法利用氣體和液體的界面模擬體內(nèi)微環(huán)境，增強類器官對外界刺激的響應(yīng)能力及生物學(xué)特性。氣液界面培養(yǎng)方法新型復(fù)合水凝膠共培養(yǎng)系統(tǒng)允許PDO與基質(zhì)細(xì)胞共同培養(yǎng)，同時調(diào)控生化信號和機械性能，精準(zhǔn)控制PDO的生長和發(fā)展。新型復(fù)合水凝膠共培養(yǎng)系統(tǒng)創(chuàng)新細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)PDO模型生物學(xué)行為模擬組織學(xué)特征相似性評估通過HE染色等病理學(xué)方法，評估類器官模型與原腫瘤在細(xì)胞大小、邊界特征及胞質(zhì)嗜酸性等方面的相似性。細(xì)胞形態(tài)與邊界特征評估BLCA的PDO模型可表現(xiàn)為球形至不規(guī)則形，組織結(jié)構(gòu)可為實心或含有腔隙，UTUC則呈現(xiàn)密集且實心的結(jié)構(gòu)。組織結(jié)構(gòu)的實心與腔隙表現(xiàn)通過對比PDO模型與親本腫瘤的HE染色結(jié)果，確保兩者在核仁形態(tài)上的一致性，以驗證組織學(xué)相似性。核仁形態(tài)的一致性檢驗010203基因組突變的保持轉(zhuǎn)錄水平特征的保持蛋白組學(xué)特征的保持PDO模型能夠較好地保持親本腫瘤的基因組突變，例如BLCA和UTUC中常見的FGFR3、HRAS等基因點突變。盡管PDO在保持轉(zhuǎn)錄組特征方面效果相對較差，但與傳統(tǒng)細(xì)胞系相比，其仍具有明顯優(yōu)勢，能維持較高的相似度。短期培養(yǎng)的來自BLCA的PDO模型對親代腫瘤的蛋白組學(xué)特征保持效果較好，但隨著傳代次數(shù)增加，蛋白組的不穩(wěn)定性逐漸增加?；蚪M特征保持免疫微環(huán)境模擬腫瘤免疫微環(huán)境由多種細(xì)胞組成，包括浸潤的免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等，對腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移具有重要影響。免疫微環(huán)境的重要性通過共培養(yǎng)技術(shù)，研究者已成功建立BLCA的PDO共培養(yǎng)模型，但UTUC領(lǐng)域尚未見報道，這為未來研究提供了方向。PDO模型在模擬免疫微環(huán)境中的應(yīng)用癌相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）在腫瘤生長和侵襲中起關(guān)鍵作用，將CAF與上皮腫瘤PDO共培養(yǎng)形成的cPDO模型可增強腫瘤細(xì)胞侵襲能力。CAF與腫瘤侵襲的關(guān)系PDO模型應(yīng)用化療耐藥機制研究分子標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)免疫治療探索PDO模型揭示了鉑類化療導(dǎo)致的半鱗狀化和耐藥現(xiàn)象，通過多組學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)組織蛋白酶H在MIBC的鉑類化療耐藥中發(fā)揮關(guān)鍵作用。利用PDO模型聯(lián)合多組學(xué)技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)了與吉西他濱反應(yīng)相關(guān)的多組學(xué)標(biāo)志物體系，如TP53和RB1變異與對吉西他濱更敏感相關(guān)。通過構(gòu)建PDO模型，研究人員鑒定出PDL1+的癌干細(xì)胞樣亞群，揭示IGF2BP3/SPHK1信號可上調(diào)免疫抑制標(biāo)志物的表達(dá)，促進(jìn)MIBC免疫抑制微環(huán)境的形成?；A(chǔ)研究領(lǐng)域應(yīng)用PDO模型用于開發(fā)順鉑與其他藥物的組合療法，如與螺內(nèi)酯或NPEPPS抑制劑的聯(lián)合使用，以克服順鉑耐藥性。通過PDO模型評估新型藥物，如CART細(xì)胞療法和靶向HER2的ADC藥物RC48ADC，在尿路上皮癌治療中的潛力。利用患者來源的PDO模型進(jìn)行化療藥物篩選，為MIBC患者提供個性化治療方案，提高治療效果和預(yù)后預(yù)測的準(zhǔn)確性。新組合療法的開發(fā)新藥物的前臨床探究個體化治療的藥物篩選前臨床研究應(yīng)用化療藥物篩選個體化治療應(yīng)用高通量藥物篩選探索通過多組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)與吉西他濱反應(yīng)相關(guān)的多組學(xué)標(biāo)志物體系。利用PDO模型進(jìn)行4種藥物灌注篩選，預(yù)期能成功預(yù)測藥物效果。BLCA的PDO模型中開展高通量藥物篩選，篩選出多種可抑制腫瘤生長的化合物。個體化治療應(yīng)用PDO模型局限性及未來方向010203技術(shù)局限分析PDO模型中藥物直接均勻滲透，無法反映體內(nèi)藥物濃度波動及分布不均的實際情況。藥物分布模擬不足PDO模型為靜態(tài)模型，難以模擬腫瘤細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移等動態(tài)生物學(xué)行為。缺乏動態(tài)侵襲和轉(zhuǎn)移模擬PDO模型缺少記憶T細(xì)胞維持表型的能力，不適宜研究免疫治療的長期效果。功能性免疫記憶缺失動態(tài)微環(huán)境裝置開發(fā)血管模擬技術(shù)改進(jìn)尿路上皮癌PDO與微生物菌群共培養(yǎng)模型建立利用三維微流控芯片形成動態(tài)微環(huán)境裝置，以克服腫瘤細(xì)胞侵襲的空間限制。采用微流控系統(tǒng)可較好改善靜態(tài)PDO模型難以模擬腫瘤缺氧狀態(tài)這一問題。建立尿路上皮癌PDO與微生物菌群共培養(yǎng)模型，對理解微生物菌群在尿路上皮癌發(fā)生和進(jìn)展中的機制非常重要。改進(jìn)技術(shù)路線探索01臨床轉(zhuǎn)化潛力展望PDO模型通過多組學(xué)分析，能夠篩選出與腫瘤反應(yīng)相關(guān)的標(biāo)志物體系，為化療預(yù)后預(yù)測及精準(zhǔn)藥物選擇提供新工具支持。PDO模型在藥物篩選中的應(yīng)用02利用自動化設(shè)備同步操作多個樣本并監(jiān)測細(xì)胞狀態(tài)，PDO模型顯著提升藥物篩選