肝癌是是全球第四大癌症死亡原因。

目前，FDA批准了仑伐替尼作为晚期肝癌治疗的一线药物。然而，由于仑伐替尼耐药性的因素，导致其应用和治疗效果受到了限制。因此，需要找到仑伐替尼耐药产生的机制以及克服方法。

2.1 患者来源的细胞、类器官和异种移植模型的构建及验证

研究人员首先生成了肝癌来源的肿瘤细胞（PDC）及类器官（PDO），并利用肿瘤细胞构建异种移植（PDX）模型。

随后，对比仑伐替尼敏感患者（s-PDC）和耐药患者（r-PDC）来源肿瘤细胞的药敏结果，发现r-PDC保留了对仑伐替尼的耐药效果，表明PDC可以作为检测仑伐替尼耐药的平台。接下来，研究人员对PDC进行了80种药物的敏感性检测，筛选出对s-PDC和r-PDC均敏感的5种抗癌药物，进一步表明PDC可以用作高通量药物筛选的平台。

此外，研究人员通过全基因组测序（WGS）分析r-PDC的体细胞突变，发现 FGFR1和RAF1 等基因的突变，表明r-PDC体现了仑伐替尼体内耐药的特征。

△ PDC可以作为检测仑伐替尼耐药的平台

2.2 患者来源的细胞、类器官和异种移植模型在药物筛选中的应用

通过H&E和IHC染色，发现r-PDO保留了EpCAM+肿瘤细胞和CD45+免疫细胞，表明r-PDO维持了肿瘤组织的形态和组织学异质性。接下来，利用r-PDC和r-PDO进行药敏检测，发现5种候选药物的敏感性具有差异，结合H&E和IHC染色确认罗米地辛的治疗效果更好；利用异种移植模型以及 H&E和IHC染色等实验，发现r-PDC的致瘤能力更强，对比仑伐替尼和其他HDAC抑制剂，发现罗米地辛对仑伐替尼耐药肿瘤的治疗效果更好。

上述结果表明，PDC-PDO-PDX模型可以作为检测仑伐替尼耐药的平台。

△ PDC-PDO-PDX模型种可以作为验证仑伐替尼和罗米地辛有效性的功能性平台

2.3 罗米地辛逆转仑伐替尼耐药的潜在机制

首先通过RNA测序和RT-qPCR实验，发现罗米地辛诱导r-PDC中EGFR等基因的表达下调；然后结合TCGA-LIHC数据库分析，发现罗米地辛阻断了与细胞增殖和存活相关的通路。

随后，通过 IF、ELISA和流式分析等实验，发现罗米地辛诱导r-PDC的免疫原性细胞死亡（ICD）相关分子的释放。接下来，通过H&E染色、IHC染色和WB等实验，发现罗米地辛在8例r-PDO和仑伐替尼耐药患者来源的免疫（PBMC-NSG）小鼠中的治疗效果更好，表明结合r-PDO和体内人源化小鼠模型，可以预测罗米地辛的有效性。

△ 罗米地辛对仑伐替尼耐药PDO和人源化免疫小鼠模型的治疗效果良好

文章构建了一个包含仑伐替尼耐药患者来源肿瘤细胞（PDC）、类器官（PDO）和异种移植（PDX）模型的药物筛选平台。接下来在PDC模型中确定了治疗仑伐替尼耐药的药物罗米地辛，并进一步在PDO和PDX模型进行了验证。最后，通过建立了一种具有患者自免系统的小鼠异种移植模型，成功预测了罗米地辛的临床前有效性。

● 构建肝癌细胞系、类器官及异种移植模型：分别从细胞、类器官、动物三个层面验证了药物筛选平台的可靠性。

● 开发了增加仑伐替尼敏感性的新化合物：通过使用包括耐药患者来源的肿瘤细胞（PDC）、类器官（PDO）和异种移植模型（PDX），以确定仑伐替尼的敏感性，并寻找逆转仑伐替尼耐药性的化合物。

参考文献：

Sun, Lei, Zunfu Ke, et al. “A multidimensional platform of patient-derived tumors identifies drug susceptibilities for clinical lenvatinib resistance.” Acta pharmaceutica Sinica. B vol. 14,1 (2024): 223-240. doi:10.1016/j.apsb.2023.09.015