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2022-06
作者｜類器官藥物敏感性檢測指導腫瘤精準治療臨床應用專家共識（2022年版）編寫專家組
來源｜中國癌癥防治雜志 2022年6月第14卷第3期
【摘要】在精準醫(yī)療時代，隨著腫瘤靶向治療及免疫治療的快速發(fā)展，患者對個體化精準藥物治療的需求越來越高。除了基于腫瘤分子分型指導患者精準藥物選擇外，近幾年新興的功能性檢測技術也為個體化精準治療提供幫助。采用患者腫瘤組織體外培養(yǎng)的三維類器官能很好地保留腫瘤組織的細胞結構、分子特征，且其藥物敏感性檢測在預測患者療效中的準確性較高，因此廣受關注。目前，雖然類器官在指導臨床治療中的應用尚處于起步階段，但是利用腫瘤類器官指導患者治療的需求日趨增長，為了推動腫瘤類器官藥物敏感性檢測在臨床中的規(guī)范應用，國內相關領域專家基于國內外的研究報道數(shù)據，制定了本專家共識，且后續(xù)將繼續(xù)根據研究進展進行修訂。 【關鍵詞】腫瘤類器官；藥物敏感性；精準治療；專家共識 近幾年，基于組學的腫瘤分子分型檢測指導臨床精準藥物治療取得顯著成效，其中最具代表性的是肺癌精準靶向藥物治療。隨著新技術的快速發(fā)展和對癌癥機制的深入了解，對臨床診療有意義的分子靶點也將陸續(xù)被挖掘。但是，不同腫瘤的生物學行為差異較大，且并非所有腫瘤都具有明確的驅動基因［1］，因此不同類型腫瘤檢測出的可靶向作用基因的變異比例高低不一。據報道，所有類型腫瘤中僅 10%~15%的患者有機會根據其分子變異或表達情況獲得匹配的精準藥物治療［2］，這與臨床上理想的精準治療尚有差距。近期，以類器官（organoids）、條件重編程（con-ditional reprogramming，CR）細胞、人源腫瘤異體移植瘤（patient?derived xenograft，PDX）模型等擬人化模型為代表的功能性檢測技術為臨床精準藥物治療帶來新的選擇［3?5］。其中，類器官具有體外操作周期短且與人體來源組織結構、分子特征、藥物反應等保持高度一致的優(yōu)勢，因此廣受青睞。 在腫瘤精準治療方面，類器官最常應用的范疇是基于其藥物敏感性指導患者個性化藥物選擇。為了推動腫瘤類器官藥物敏感性檢測在臨床中的應用，中國抗癌協(xié)會腫瘤標志專業(yè)委員會組織國內相關領域專家，基于目前國內外研究報道數(shù)據制定本專家共識。由于類器官在指導臨床治療中的應用尚處于起步階段，因此本共識主要基于目前國內外報道數(shù)據、圍繞腫瘤類器官藥物敏感性檢測指導臨床應用展開，后續(xù)會根據腫瘤類器官的研究進展，對本共識進行修訂。 腫瘤類器官是將患者來源的新鮮腫瘤組織經體外三維（3D）細胞培養(yǎng)系統(tǒng)建立的、與患者腫瘤特征高度相似的一種立體模型，因此“類器官”也常被稱為“微器官”，即類似組織器官之意［6］?；谀壳皣鴥韧庋芯?，腫瘤類器官培養(yǎng)方法有多種，如工程基質膠細胞支架法、微流控培養(yǎng)法、旋轉生物反應器法等。其 中，工程基質膠細胞支架法目前應用較多［7］，不同團隊常根據自身需求選擇合適的培養(yǎng)方法。此外，不同類型腫瘤由于生物學行為差異較大，體外類器官建模的成功率也有差異。如目前上皮來源腫瘤（如結直腸癌、胃癌等）的體外類器官培養(yǎng)報道較多，成功率較高，但非上皮來源腫瘤的體外類器官培養(yǎng)報道相對較少。對于培養(yǎng)成功的類器官，大部分研究證實其與患者腫瘤病理組織學特征、分子特征、藥物敏感性、遺傳穩(wěn)定性等保持較高的一致性，且可在體外長期培養(yǎng)與穩(wěn)定傳代［8?11］，因此腫瘤類器官已逐漸被推薦為臨床指導個性化用藥的體外模型之一。有報道類器官準確性可達80%［12?19］，也因此受到全球該領域專家的廣泛關注和積極探索，這為類器官的臨床應用及本共識的制定提供了積極的證據。當然，目前大部分數(shù)據均基于觀察性研究、共臨床研究（co?clinical trial）及前瞻性個案報道，但是腫瘤類器官研究不斷開展，尤其是正在進行或即將開展的基于類器官的前瞻性、干預性、大樣本臨床研究結果將為本共識的再次修訂提供重要依據。 △上下滑動查看更多
隨著新藥研發(fā)的快速發(fā)展，抗腫瘤藥物數(shù)量越來越多，臨床主要的抗腫瘤藥物類型可歸納為三大類，包括細胞毒藥物（化療藥物如紫杉醇、順鉑/卡鉑、5?FU等）、靶向藥物（靶向EGFR、HER2、VEGFR等靶點的藥物）以及以免疫檢查點抑制劑為代表的免疫治療藥物（PD?1抗體、PD?L1抗體等）。在臨床實踐用藥中，為了更好地殺滅腫瘤，大部分患者接受聯(lián)合用藥治療如化療藥物聯(lián)合、靶向藥物聯(lián)合化療、免疫藥物聯(lián)合化療、靶向聯(lián)合免疫治療等，只有少部分患者接受單一的化療藥物、靶向藥物或免疫藥物治療。腫瘤類器官藥物敏感性檢測類似體外培養(yǎng)細胞系的藥物敏感性檢測，既可以檢測化療藥物又可以檢測大部分靶向藥物；既可以對單一藥物進行檢測，也可以對藥物組合進行檢測。 化療藥物主要通過作用于腫瘤細胞的DNA、蛋白質等發(fā)揮作用，幾乎所有的化療藥物都沒有明確的療效預測標志物，因此基因分子分型檢測對化療藥物的精準選擇指導性有限。對于細胞類型主要為腫瘤細胞的類器官來說,大部分化療藥物均可在腫瘤類器官中檢測其敏感性，相關研究也已較多［20］。但對于某些需經過體內代謝生成抗腫瘤活性成分發(fā)揮作用的化療藥物（如卡培他濱、伊立替康等），其原形藥物不可以直接用于類器官藥物敏感性檢測，在沒有更好的替代檢測情況下，建議用相應的活性代謝產物進行藥物敏感性檢測，如用 5?FU 代替卡培他濱、用 SN?38代替伊立替康等［21］，因此在檢測化療藥物敏感性時，還要考慮其是否需要體內代謝發(fā)揮作用。 對于已獲批臨床應用或正在進行臨床研究的靶向藥物，大部分藥物的應用具有明確的獲益群體篩選標志物，因此基因分子分型檢測對這部分藥物的選擇非常重要，如 EGFR 敏感突變、ALK/ROS1融合、c?KIT突變、HER2過表達/擴增、KRAS野生型、MET擴增/突變等。大部分靶向藥物特異性針對腫瘤細胞進行殺滅，除了根據基因分子分型進行藥物選擇外，同樣可以在腫瘤類器官中進行藥物敏感性檢測以指導患者用藥［18，20］。在臨床實踐中也會結合患者的基因分子分型與類器官藥物敏感性檢測結果進行綜合判斷［22?23］。但對于某些靶向藥物，如抗血管生成靶向藥物，其在進行類器官藥物敏感性檢測前，還需考慮其具體的作用位點及其發(fā)揮作用機制。如阿昔替尼（axitinib）通過作用于血管內皮細胞的 VEGFR?1/2/3發(fā)揮作用，但體外培養(yǎng)的腫瘤類器官中并不包含血管結構，因此不可用單獨的腫瘤類器官進行抗血管生成藥物的藥物敏感性檢測，可通過對腫瘤類器官血管化進行藥物敏感性檢測。 免疫治療藥物如免疫檢查點抑制劑發(fā)揮作用需要體內腫瘤免疫微環(huán)境參與。利用患者腫瘤組織培養(yǎng)的腫瘤類器官，雖然在最初幾代（一般是最初的 1~2代）類器官中能檢測出比例較低的免疫細胞，但這些免疫細胞數(shù)量和構成遠無法代表患者體內腫瘤免疫微環(huán)境組成，因此不建議用單獨的腫瘤類器官進行免疫治療藥物的藥物敏感性檢測，免疫治療藥物的應用應遵從臨床診療指南或共識。若未來條件成熟，可通過腫瘤類器官與免疫細胞共培養(yǎng)技術進行藥物敏感性檢測［24?26］。 △上下滑動查看更多 作為精準醫(yī)療時代的一種新型檢測技術，腫瘤類器官藥物敏感性檢測指導患者用藥選擇仍處于起步階段［15，17?18，27?30］，應以“一切以患者為中心，提高患者治療獲益”為宗旨，并根據患者的個人需求及臨床醫(yī)師的綜合評估，選擇性建議進行腫瘤類器官藥物敏感檢測。在臨床實踐中，對于臨床診療指南有明確標準且證據級別較高的治療方案，推薦患者按照指南規(guī)范優(yōu)先選擇。而對于標準治療失敗的患者、目前尚缺乏標準治療的罕見或難治性腫瘤患者以及現(xiàn)有指南推薦級別較低且很可能無法從指南推薦方案中獲益的患者等，在征得患者知情同意下，可建議進行腫瘤類器官培養(yǎng)和藥物敏感性檢測，為其藥物選擇提供參考，同時也可以鼓勵患者參加合適的臨床試驗。 在臨床實踐中，尤其在精準醫(yī)療時代，“同病異治，異病同治”現(xiàn)象愈加凸顯，因此醫(yī)師的經驗性治療尤為重要。同樣的，腫瘤類器官藥物敏感性檢測的應用場景也并非一成不變，除了上述應用場景，醫(yī)師還可在下述情況下根據患者意愿推薦其進行腫瘤類器官藥物敏感性檢測：⑴多原發(fā)腫瘤患者或臨床治療很棘手的患者無法決定治療策略時，可根據類器官生長情況及藥物敏感性檢測結果，建議選擇的藥物方案與順序；⑵在臨床上，醫(yī)師可根據患者情況向其推薦超說明書適應癥的藥物，在遵守相應法律法規(guī)條件下，可建議患者進行類器官藥物敏感性檢測，綜合判斷超說明書適應癥藥物的潛在療效；⑶研究者發(fā)起的基于腫瘤類器官藥物敏感性指導患者個性化治療的前瞻性臨床研究［31］?？傊?，腫瘤類器官藥物敏感性檢測的應用場景因人而異，未來隨著該技術的不斷完善及醫(yī)師和患者對該領域認識的提高，其應用可能越來越多。此外，在體外腫瘤類器官培養(yǎng)成功后，臨床醫(yī)師可根據對患者腫瘤及治療情況的綜合判斷，決定擬優(yōu)先檢測的藥物或藥物組合，從而為患者用藥選擇提供參考。 △上下滑動查看更多 感性檢測和結果判讀等。 4.1 簽署知情同意書 腫瘤類器官藥物敏感性檢測涉及患者腫瘤組織的采集和使用，以及后續(xù)可能應用的藥物干預性治療等環(huán)節(jié)，藥物敏感性檢測不管是在醫(yī)療機構還是在第三方檢測單位進行，在開展之前必須與患者簽署知情同意書，在遵守相應法律法規(guī)和規(guī)章制度的前提下開展［32］。若患者參與前瞻性臨床研究，則該臨床研究必須經單位倫理委員會審核批準，并在相關的臨床研究登記平臺進行注冊公示。由于類器官藥物敏感性檢測是較新的探索性應用技術，目前尚無統(tǒng)一的流程標準，因此不同檢測單位與患者簽署知情同意書的內容或方式也可能不同，患者按照檢測單位要求執(zhí)行即可。 患者腫瘤組織樣本主要在醫(yī)療機構通過手術或活檢等手段采集，采集樣本前會常規(guī)簽署一份樣本采集知情同意書，知情同意書的內容不同醫(yī)療機構大同小異。采集的腫瘤組織樣本在醫(yī)療機構或第三方檢測單位進行藥物敏感性檢測前，檢測單位會與患者簽署一份腫瘤類器官藥物敏感性檢測相關知情同意書，就一系列相關事項或問題向患者說明，包括但不限于下述方面：⑴送檢的腫瘤組織由于體積、腫瘤細胞含量或腫瘤組織污染等原因，不能保證類器官 100% 培養(yǎng)成功；⑵培養(yǎng)成功的類器官，擬開展多少藥物或藥物組合的藥物敏感性檢測；⑶該藥物敏感性檢測結果僅供臨床治療參考，無法完全反映患者用藥實際療效情況；⑷整個藥物敏感性檢測過程中每階段的收費標準；⑸預計檢測報告的反饋時間；⑹送檢的組織樣本僅用于藥物敏感性檢測，不做他用；⑺剩余組織樣本的處理方式。取得檢測報告后，后續(xù)治療無論是否根據類器官藥物敏感性檢測結果進行選擇，醫(yī)師均會按常規(guī)診療流程為患者制定治療方案。 △上下滑動查看更多 4.2 腫瘤組織采集、保存、運輸注意事項 腫瘤組織的質量直接決定類器官培養(yǎng)成功與否，因此類器官培養(yǎng)前的腫瘤組織采集、保存、運輸環(huán)節(jié)很重要［32?33］。如上所述，腫瘤組織樣本常在醫(yī)療機構通過手術或活檢等手段采集，因此在采集樣本時，應要求采集人員在保證患者安全及滿足常規(guī)病理檢測需求前提下，盡量多采集腫瘤細胞含量高的腫瘤組織（所取的腫瘤組織量目前并無標準，均可嘗試培養(yǎng)），并盡量縮短組織樣本在空氣中暴露的時間，以減少污染概率；采集的腫瘤組織樣本盡快置于裝有專用樣本保存液（保存液由檢測單位提前備好）的無菌管中，低溫（盡量保持在4 ℃左右，溫度略微浮動影響不大）下快速運轉至檢測單位（盡量保證采樣后2~4 h內送到，時間略微浮動對組織影響不大）；若檢測單位為采樣所在的醫(yī)療機構，一般可及時轉運；若樣本需送至第三方檢測單位，應盡量保證樣本及時送達。若因客觀原因致使樣本送達時間較長，檢測單位在收到樣本后也應盡量處理樣本嘗試類器官培養(yǎng)。此外，在提供腫瘤組織樣本時，應同時盡可能提供患者詳細的腫瘤信息，如腫瘤類型/分期、采樣的腫瘤部位、患者前期接受的抗腫瘤治療情況、采樣方法、標本采集時間等，這些信息對樣本處理或判斷后續(xù)類器官培養(yǎng)成功率等具有參照價值。 △上下滑動查看更多 4.3 腫瘤類器官培養(yǎng)、藥物敏感性檢測、結果呈現(xiàn)與判讀 腫瘤類器官培養(yǎng)與藥物敏感性檢測技術要求較高，目前均在具有檢測資質的醫(yī)療機構或第三方檢測單位進行，雖然不同檢測單位采用的方法可能不同，但均具備了可靠的質量控制體系和操作流程，類器官的建立以及鑒定的標準也已有研究報道［32，34］。本共識主要圍繞“如何基于類器官藥物敏感性結果指導臨床精準治療”展開，對腫瘤類器官培養(yǎng)及藥物敏感性檢測的詳細操作細節(jié)和步驟（如組織消化、培養(yǎng)基成分、換液、藥物濃度梯度設計、測試的復孔數(shù)、數(shù)據讀取設備等）不做描述。 類器官藥物敏感性檢測結束后，檢測結果由醫(yī)療機構或第三方檢測單位以紙質版或電子版報告形式呈現(xiàn)，并反饋給患者或接診醫(yī)師。不同檢測單位出具的報告結果呈現(xiàn)方式可能不同，藥物敏感性檢測報告有以腫瘤生長抑制（tumor growth inhibition，TGI）形式呈現(xiàn)，以半數(shù)抑制濃度（IC50）形式呈現(xiàn)，還有以幾分類法（如二分類法分出的敏感和耐藥，三分類法分出的敏感、一般、耐藥等）呈現(xiàn)［18］。但是，無論以何種方式呈現(xiàn)結果，檢測單位均會根據其內部標準和參照數(shù)據，對檢測結果做總結性概述，為臨床醫(yī)師提供參考。此外，報告中一般盡可能展示其他詳細信息，如樣本處理后類器官培養(yǎng)當天的細胞顯微鏡下圖片、用藥前顯微鏡下的類器官圖片、培養(yǎng)成功的類器官大概數(shù)量/直徑、藥物敏感性檢測曲線圖、藥物敏感性結果判斷的參考文獻信息等。 如前所述，雖然檢測報告中會給出結論性描述，但是由于腫瘤類器官藥物敏感性檢測是一種新型的探索性應用技術，基于目前的報道數(shù)據，尚無法按照臨床診療指南給出推薦的用藥等級。由于腫瘤疾病的復雜性，進行類器官培養(yǎng)與藥物敏感性檢測的患者大多是臨床治療較棘手的患者，建議有條件的單位組織多學科討論，根據患者具體病情，對類器官藥物敏感性檢測結果及患者樣本的基因分型等結果進行綜合判斷，為患者制定最安全且和最有可能獲益的單藥或聯(lián)合用藥策略。 △上下滑動查看更多 腫瘤類器官作為一種新型的體外擬人化模型進行藥物敏感性檢測得到全球專家的高度關注和積極探索應用，但其指導臨床患者藥物治療選擇還處于初始階段，目前僅能為患者藥物選擇提供參考，不能完全代表患者用藥后的體內真實情況。類器官個體化藥物敏感性檢測指導臨床治療的相關立法以及標準、指南和配套制度仍在不斷完善［35］。目前，患者可通過具有檢測條件的醫(yī)療機構或第三方檢測單位送樣檢測，詳情可根據實際情況咨詢就診醫(yī)師或檢測人員。 本共識為國內第一個基于類器官指導腫瘤精準藥物治療的專家共識，尚處于初級共識階段，未來將根據臨床實踐不斷積累循證醫(yī)學證據，逐步完善修訂，建立相應的技術標準和臨床指南，最終納入臨床醫(yī)療服務法規(guī)體系監(jiān)管。隨著類器官研究的不斷深入和進步，其應用前景會越來越廣泛，包括建立大規(guī)模涵蓋腫瘤患者群體的、可重復再生的、多樣化的類器官模型庫等，并基于類器官模型庫的藥物敏感性檢測結果對患者進行分型，以指導精準治療［36］。此外，隨著研究的深入，目前亟需攻克的瓶頸如進一步優(yōu)化條件提高檢測的時效性、提高多種腫瘤的培養(yǎng)成功率、類器官血管化、類器官與免疫細胞共培養(yǎng)等也將會迎刃而解，并助力更多藥物的敏感性檢測［37］。未來，類器官與其他模型及技術（如動物體內PDX模型、包括DNA/RNA/蛋白測序在內的各種組學分析、人工智能、基因編輯等）相輔相成應用［38］，也將為臨床提供更精準的治療策略。 利益沖突聲明：本共識由專家組內部成員針對性討論得出，討論過程中，所有參與者均不存在利益沖突，共識專家組成員與生物醫(yī)藥企業(yè)之間也無利益關系。
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