類器官/3D器官模型比平面培養(yǎng)細胞更接近真實情況，必將成為重要的研究工具。新加坡科學家利用復發(fā)鼻咽癌患者樣本構建了首個鼻咽癌低氧抗輻射3D模型，有望用于更精確的放射治療劑量分析。
來源新加坡科學、技術和研究局(A*STAR)，生物工程和納米技術研究所(IBN)，新加坡高級醫(yī)藥控股有限公司研究所
近日，A*STAR生物工程和納米技術研究所(IBN)與新加坡先進醫(yī)藥控股有限公司(SIAMH)合作，構建了首個鼻咽癌(NPC)患者體外3D器官模型。該研究于上月發(fā)表在《腫瘤學前沿》雜志上。這是預測對復發(fā)性低氧(低氧水平)鼻咽癌細胞造成足夠損傷所需的最佳放射治療(RT)增強劑量的第一個直接實驗證據(jù)，可進一步用于臨床實踐中開發(fā)劑量繪制算法。
研究人員用兩種患者來源的異種移植物(PDX)建立了首個低氧抗輻射鼻咽癌的體外3D模型。這將有望用于幫助調整放射治療，降低鼻咽癌復發(fā)的機會和死亡率。
鼻咽癌是東亞和東南亞的地方病，95%的病例與eb病毒(EBV)感染有關。在最初診斷時，超過50%的患者存在局部晚期和遠端轉移，5年生存率降低到50%至70%。該病在文萊、馬爾代夫、印度尼西亞和新加坡最為流行。目前鼻咽癌的治療包括放射治療。也有因放療不足而復發(fā)的病例。這對腫瘤學家提出了臨床挑戰(zhàn)。通常，放射治療被用作不能進行手術的晚期復發(fā)病例的再治療。放療不足導致患者在治療過程中出現(xiàn)并發(fā)癥，5年生存率進一步降低。除了20世紀90年代末建立的C666-1細胞系外，沒有相關的體外模型來研究鼻咽癌，缺乏疾病特異性的鼻咽癌體外模型進一步阻礙了個性化治療選擇的發(fā)展。
IBN和SIAMH與新加坡總醫(yī)院和香港科技大學合作，構建了新的體外缺氧3D器官模型，模擬了復發(fā)性鼻咽癌的低氧抗輻射亞體積，并與鼻咽癌患者腫瘤非常相似。通過使用這種由患者癌細胞獲得的3D模型，IBN和SIAMH能夠通過實驗確定放射生物學參數(shù)，從而更好地指導放射劑量，從而消除缺氧的鼻咽癌抗輻射細胞，從而減少腫瘤復發(fā)的機會。
研究表明，腫瘤內低氧抗輻射區(qū)域的輻射劑量增加約1.4倍將進一步改善治療效果。提供高劑量放射治療-小劑量放射治療(低分割放射治療)可能是治療低氧抗輻射鼻咽癌的方法。這可以減少長期副作用，降低因復發(fā)造成的死亡率，并改善患者的生活質量。
Lucky Sasidharan博士是A*STAR的IBN博士后研究員，也是《腫瘤學前沿》論文的第一作者，他說:“這些見解可能有助于開發(fā)個性化放療方案和劑量繪制算法，通過預防再照射或再治療，可以節(jié)省時間和生命。”SIAMH主席兼首席執(zhí)行官曾世建博士說:“我們非常高興能與IBN合作，并在提高放射治療劑量和分級治療低氧耐放射鼻咽癌方面做出貢獻。首次使用患者來源的異種移植的體外3D器官模型為質子束的進一步研究提供了無限的機會，到2021年底質子束將可用。SIAMH的質子治療中心是FlashForwardTM聯(lián)盟的成員之一，研究Flash療法對鼻咽癌低氧抗輻射3D模型的影響將是非常令人興奮的?！?/p>
IBN正計劃與位于Biopolis的質子治療中心的專家合作進行這項研究，以評估利用質子治療和超高劑量率(FLASH)放射治療鼻咽癌的效果和效益。這些新平臺還將增加一個優(yōu)勢，即在亞秒內提供非常高的輻射劑量，并僅針對腫瘤區(qū)域進行高精度定位，而不傷害周圍的正常組織。IBN和SIAMH自2019年以來一直在合作，探索如何更好地應對NPC。
