Spersonalizowana precyzyjna diagnostyka i leczenie raka trzustki (PPDTPC)

Komórki nowotworowe są uwalniane z guza pierwotnego i/lub miejsc przerzutów do krwi. Krążące komórki nowotworowe (CTC), jako część płynnej biopsji, działają jako nowa metoda diagnozowania raka. Wiele badań wykazało, że liczba CTC ma korelację z rozwojem raka piersi, okrężnicy, płuc lub prostaty. Gdy pojedyncze komórki lub skupiska komórek nowotworowych nabędą zdolność do oddzielania się i oddalania od guza pierwotnego, migracji przez otaczające tkanki i przedostania się do układu limfatycznego i/lub krążenia krwi, cecha przerzutowa danego guza staje się oczywista [1-3 ]. Komórki nowotworowe, które wymykają się ze swojego pierwotnego mikrośrodowiska, muszą unikać anoiki i mogą zostać zakwestionowane przez obronę immunologiczną gospodarza. Wreszcie, CTC jest jak ziarno, które przenosi się do innych narządów, przyczyniając się do przerzutów i nawrotów. Te CTC można wzbogacać i wykrywać za pomocą różnych technologii wykorzystujących ich właściwości fizyczne i biologiczne. W badaniu tym zebrano CTC przez platformę iset, która sprawdza CTC (przedoperacyjny\pooperacyjny\pre-leczenie\podczas leczenia) i zaobserwowano związek między liczbą CTC a rozwojem PC [4].

Wykazano, że ksenoprzeszczep pochodzący od pacjenta (PDX) konsekwentnie zachowuje morfologię guza i fenotyp genetyczny. W odróżnieniu od tradycyjnego modelu ksenotransplantacji linii komórkowej i genetycznie zmodyfikowanego modelu mysiego, próbki gruczolakoraka trzustki wszczepiono myszom z niedoborem odporności. Przede wszystkim PDX może zachować specjalną funkcjonalną strukturę genów i biomarkery w przypadku osobistym, bliżej indywidualnych klinicznych cech biologicznych i zapewnić lepszy efekt przewidywania dla badań przesiewowych leków i obserwacji pod kątem skuteczności leczenia.

Jak wykazały niektóre badania, skuteczność kontrastowego testu wrażliwości na lek z kliniczną odpowiedzią na lek wynosi >90% [5]. Teraz budujemy PDX PC, sprawdzając informację genetyczną na podstawie drugiej sekwencji genetycznej lub sekwencji RNA. Jeśli PDX ma podobną informację genetyczną do guza pierwotnego, zrobimy test wrażliwości na leki. Model PC PDX, za pomocą którego wykazaliśmy, że wczesny PDX był morfologicznie podobny do pierwotnego raka i zachowywał heterogeniczność guza zarówno między pacjentami, jak i wewnątrz pacjentów, może stanowić model referencyjny dla spersonalizowanego leczenia PC.

Przede wszystkim najbardziej oczywistą zaletą PDX jest podobieństwo do guza pierwotnego, dzięki czemu mogliśmy sprawdzić czułość tego samego leku. Jednak zbudowanie PDX zajmie około 3-4 miesięcy (łącznie z budową modelu i testem wrażliwości na leki). W związku z tym potrzebny jest klinicznie precyzyjny plan terapeutyczny dotyczący pacjentów z rozwiniętym rakiem trzustki. Miniaturowy ksenoprzeszczep pochodzący od pacjenta (Mini-PDX) firmy Shanghai LIDE (lide) Biotech CO (firma) został przeprowadzony przy użyciu produktu OncoVeeTM-Mini PDX firmy LIDE Biotech, zgodnie z instrukcjami producenta. Pobrano próbki guza i przemyto HBSS (zrównoważony roztwór soli Hanka) w celu usunięcia tkanki nienowotworowej i martwiczej tkanki nowotworowej w komorze bezpieczeństwa biologicznego. Po pocięciu próbek guza na małe fragmenty inkubowano je z roztworem kolagenazy w temperaturze 37 ℃ przez 1-2 godziny. Następnie zebraliśmy komórki, a następnie usunęliśmy komórki krwi i komórki fibroblastów i zawiesinę komórek przeniesiono do kapsułek przemytych HBSS. W przypadku implantacji podskórnej (s.c.) wykonywano małe nacięcie skóry i wprowadzano kapsułkę przez tkankę podskórną. Na ogół każda mysz otrzymywała 4 kapsułki i podawanie leku prowadzono przez 7 dni. Aktywność przeciwnowotworową oceniano za pomocą testu CTG (żywotność komórek).

Połączenie napromienionych komórek odżywczych fibroblastów i inhibitora kinazy Rho, Y-27632, warunkowo wywołało nieokreślony stan proliferacyjny w pierwotnych komórkach nabłonkowych ssaków. Te warunkowo przeprogramowane komórki (CRC) były stabilne pod względem kariotypu i nie powodowały powstawania nowotworów. Ponieważ samoodnawianie było uznaną właściwością komórek macierzystych, zbadaliśmy, czy Y-27632 i komórki odżywcze indukowały fenotyp podobny do macierzystego. Odkryliśmy, że CRC mają wspólne cechy dorosłych komórek macierzystych i wykazują zwiększoną ekspresję integryn α6 i β1, ΔNp63α, CD44 i odwrotnej transkryptazy telomerazy, a także zmniejszoną sygnalizację Notch i zwiększony poziom jądrowej β-kateniny. Indukcja CRC była szybka (występuje w ciągu 2 dni) i wynikała z przeprogramowania całej populacji komórek, a nie selekcji mniejszej subpopulacji. CRC nie nadeksprymowały zestawów czynników transkrypcyjnych charakterystycznych dla embrionalnych lub indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (np. Sox2, Oct4, Nanog lub Klf4). Indukcja CRC była również odwracalna, a usunięcie Y-27632 i substancji odżywczych umożliwiło komórkom normalne różnicowanie. CRC zostały wywołane w wiadomościach protokołu ludzkiej precyzji. W badaniu precyzji raka trzustki pacjenci z nieoperacyjnym lub rozwiniętym rakiem, u których nabyto niewielką ilość tkanki, nie mogli zbudować PDX i stracili szansę na leczenie PDX. Dlatego wykorzystaliśmy platformę CRC do hodowli komórek macierzystych guza in vitro, mając odpowiednie komórki, mogliśmy wykonać test leku Mini-PDX lub PDX [6].

Podsumowując, ponieważ różne stadia pacjentów z PC nie mogły obecnie uzyskać precyzji spersonalizowanej w leczeniu klinicznym, przewidywano, że to badanie przeprowadzone przez platformy CTC\PDX\Mini-PDX\CRs\RNA-SEQ\NGS (sekwencjonowanie nowej generacji) zapewni precyzyjną diagnozę i leczenia pacjentów w różnych stadiach PC. W międzyczasie moglibyśmy zbudować biobank informacji o nowotworach, który dostarczyłby idealnych materiałów badawczych i platform do podstawowych badań onkologicznych i badań medycyny translacyjnej.