腫瘤為(wèi)複雜和多(duō)樣性疾病,在分(fēn)子遺傳上具(jù)有(yǒu)很(hěn)大異質(zhì)性,即使相同病理(lǐ)類型的癌症患者,對抗癌藥物(wù)的反應迥異。近年來，随着腫瘤精(jīng)準醫(yī)療技(jì )術和人工(gōng)智能(néng)大數據的不斷發展，精(jīng)準醫(yī)療在惡性腫瘤診治上顯得尤為(wèi)突出。

過去先後有(yǒu)上百種腫瘤藥敏檢測模型或方法被報道，其中(zhōng)比較流行的有(yǒu)類器官（Patient-Derived Organoids，PDO）、患者來源的腫瘤異種移植模型（Patient-Derived tumor Xenograft，PDX）等。但這些技(jì )術在檢測周期、準确率、檢測藥物(wù)通量、檢測成本等方面均有(yǒu)局限性，因此指導臨床用(yòng)藥的前景并不清晰。

6月25日，北京大學(xué)工(gōng)學(xué)院席建忠教授課題組聯合北京基石生命科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司、北大腫瘤醫(yī)院、北大人民(mín)醫(yī)院等團隊，在國(guó)際頂級學(xué)術期刊《Science Translational Medicine》發表題為(wèi)“Patient-derived tumor-like cell clusters for drug testing in cancer therapy”（《患者來源類似腫瘤的細胞球可(kě)用(yòng)于癌症治療時的藥效測試》）的文(wén)章，開發出全新(xīn)的原代腫瘤細胞體(tǐ)外培養方法（Patient-Derived Tumor-like Cell Clusters，PTC），建立了胃、腸、乳腺等癌腫的微腫瘤模型。臨床實驗結果表明，微腫瘤模型預測患者治療藥效的準确性高達93%以上。這标志(zhì)着席建忠教授團隊多(duō)年來緻力于打通精(jīng)準醫(yī)療“最後一公(gōng)裏”的持續科(kē)研攻關有(yǒu)了關鍵突破。

不同于傳統的類器官等三維（3D）培養技(jì )術，微腫瘤模型在檢測周期、準确性以及臨床轉化應用(yòng)等方面，已取得重要的原理(lǐ)和技(jì )術上的突破進展，有(yǒu)望在2—3年得到大規模推廣應用(yòng)。

首先，研究團隊發展了原代細胞自組裝(zhuāng)形成微腫瘤的新(xīn)機制，并通過改良培養基和培養微環境，優化了微腫瘤培養條件。一方面，利用(yòng)轉錄組測序、GO以及KEGG等技(jì )術，分(fēn)析體(tǐ)外3D培養微球與體(tǐ)内腫瘤組織間的信号通路差異，檢測各種信号通路篩選細胞因子以及小(xiǎo)分(fēn)子抑制劑，增加微球培養的成功率；另一方面，篩選了一系列培養器件的基底親憎水等性質(zhì)，開發了微型高通量培養和篩選芯片。在此基礎上，研究團隊對209例胃癌和結直腸癌患者的新(xīn)鮮腫瘤樣本進行了消化解離培養，獲得的微腫瘤模型PTC的整體(tǐ)培養成功率達89.9%（188/209，不包含感染和壞死樣本）。此外，對于PDOs不能(néng)或較難培養的瘤種或樣本，如中(zhōng)低分(fēn)化腺癌、神經内分(fēn)泌瘤、粘液腺癌以及轉移竈，微腫瘤模型PTC同樣可(kě)以培養成功。

圖：再現患者腫瘤的細胞特征

其次，微腫瘤PTC在培養時間、細胞組成等方面，具(jù)有(yǒu)明顯的優勢。無論是手術樣本，還是内窺鏡獲得的樣本，2周之内可(kě)以檢測100—2000種藥物(wù)。此外，微腫瘤PTC是由腫瘤幹細胞、上皮細胞、成纖維細胞、巨噬細胞等多(duō)種細胞組成，能(néng)夠很(hěn)好地再現腫瘤組織本身的多(duō)細胞微環境與腫瘤上皮細胞的相互作(zuò)用(yòng)。研究團隊通過免疫熒光、流式細胞分(fēn)析、轉錄組測序等大量方法分(fēn)析，表明微腫瘤PTC與腫瘤組織在分(fēn)子、細胞以及組織結構等方面，具(jù)有(yǒu)高度的一緻性。值得關注的是，研究團隊采用(yòng)微腫瘤PTC藥敏檢測模型進行了臨床雙盲驗證。在入組并獲得PTC的24位胃腸腫瘤患者和35位乳腺癌患者中(zhōng)，采用(yòng)影像學(xué)結合Miller&Payne分(fēn)級系統評估臨床療效，PTC檢測結果與臨床療效的一緻率達到93.6%。其中(zhōng)，一位56歲男性粘液腺癌（預後差，常規用(yòng)藥方案少）患者，在常規用(yòng)藥（XELOX方案）耐藥後，利用(yòng)微腫瘤PTC藥敏檢測技(jì )術，實現了跨适應症動态治療：服用(yòng)乳腺癌藥物(wù)三個周期後，患者腹膜轉移竈消失，腹水減少，腫瘤标志(zhì)物(wù)下降，網膜結節減小(xiǎo)，藥效顯著。以上結果表明，PTC模型可(kě)以準确預測腫瘤患者對藥物(wù)的敏感情況，對于複雜難治、惡性程度高的腫瘤，PTC同樣可(kě)以充分(fēn)發揮高通量等優勢，幫助患者篩選跨适應症治療方案，尋找更多(duō)可(kě)能(néng)的治療機會。

圖：一例粘液性腸癌動态監測案例

PTC藥敏檢測技(jì )術是近年來腫瘤診治方法的重要技(jì )術創新(xīn)，其克服了其他(tā)藥敏檢測技(jì )術的局限性，并已成功應用(yòng)于胃癌、腸癌、乳腺癌等患者的藥物(wù)療效預測中(zhōng)。該技(jì )術可(kě)在臨床決策中(zhōng)準确、前瞻性地指導腫瘤患者的個體(tǐ)化治療，不僅使患者獲益，延長(cháng)生命周期，而且可(kě)以節省國(guó)家寶貴的醫(yī)療資源。此外，作(zuò)為(wèi)一種較有(yǒu)前景的腫瘤研究模型，PTC平台可(kě)有(yǒu)力地推動腫瘤臨床醫(yī)學(xué)在機制探索、新(xīn)藥開發、臨床輔助診斷等領域的研究。

北京基石生命科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司由北京大學(xué)終身教授、國(guó)家傑出青年席建忠教授于2016年6月牽頭成立，主要從事高通量基因測序及生物(wù)信息分(fēn)析、動物(wù)疾病模型、藥效評估等精(jīng)準醫(yī)學(xué)項目。項目針對腫瘤細胞遷移、自噬等特征，突破性的找到一批具(jù)有(yǒu)潛在應用(yòng)價值的功能(néng)重要基因，進而積極推動它們在疾病診斷和治療方面的應用(yòng)。通過布局腫瘤基因檢測、細胞藥物(wù)篩選、模式動物(wù)三大技(jì )術平台，為(wèi)全球醫(yī)療機構和患者提供專業的精(jīng)準醫(yī)療服務(wù)。公(gōng)司現已開發微腫瘤芯片、腫瘤精(jīng)準醫(yī)療算法等多(duō)項核心專利技(jì )術，具(jù)有(yǒu)成功率高、準确性高和周期短等優勢，在腫瘤機制研究、臨床用(yòng)藥指導、新(xīn)藥開發等領域有(yǒu)着巨大的應用(yòng)價值。

首發展集團注重重大科(kē)技(jì )成果“前孵化”投資的探索與實踐，于2017年3月入股基石生命。根據集團“資本+服務(wù)”一體(tǐ)兩翼模式，構建原始創新(xīn)投資生态體(tǐ)系，為(wèi)基石生命長(cháng)足發展提供投資與孵化服務(wù)。将其納入集團運營載體(tǐ)——中(zhōng)關村前孵化創新(xīn)中(zhōng)心，為(wèi)其争取多(duō)項政策支持。積極對接相關資源，聯系中(zhōng)關村管委會到基石調研，對未來産(chǎn)業化提出指導意見及融資幫助；引進長(cháng)興啓賦宏聯投資管理(lǐ)合夥（有(yǒu)限合夥）的投資，對基石進行了增資；将項目戰略合作(zuò)夥伴北京大學(xué)腫瘤研究醫(yī)院的臨床研究平台引入創新(xīn)中(zhōng)心，為(wèi)項目發展打造從研發到應用(yòng)的創新(xīn)生态産(chǎn)業鏈，推進重大科(kē)技(jì )成果在京落地轉化。