研究目的膀胱癌(BLCA)是一种高度异质性的肿瘤,不同患者之间存在着巨大的遗传和表型差异。传统的治疗方法包括手术、化疗和放射治疗,但这些方法并不对所有患者都有效,或可能会导致耐药性。因此,发展个体化的治疗以及免疫细胞治疗策略,根据患者的个体化cell biology差异和敏感性进行治疗,成为了当今膀胱癌治疗研究的一个重要方向。因此,在未来的膀胱癌治疗中,个体化和免疫治疗策略将会得到更广泛的应用和深入研究。本研究旨在建立一种高效的三维(3D)体外类器官(organoids)培养技术,该方法可以保持与原始患者个体的同源性,同时又保持了不同个体之间的异质性。使用该技术,成功地建立了患者来源的膀胱癌类器官(BCOs)模型,该模型的建立可以帮助更准确地表征肿瘤生物学和预测评估药物疗效。用于评估化疗药物和嵌合抗原受体(CAR)T细胞的个体化疗效和肿瘤特异性,从而提高膀胱癌精准治疗的效果。研究方法(1)获得患者手术切除的新鲜组织样本至关重要,样本需在手术后立即采集,并在冷藏条件下运输到实验室。(2)BCOs模型建立和表征,组织机械和酶性解离成小碎片,然后种植在三维基质胶中并在专门的培养基中培养。然后使用免疫组化和免疫荧光技术对BCOs进行表征,用于确认肿瘤细胞的存在并评估其形态。(3)利用CellTiter-Glo发光细胞活力测定方法,在不同浓度下测试药物的半抑制浓度(IC50),评估其对类器官的存活和增殖的影响。(4)通过文献搜集和UCSC数据库的泛癌基因表达分析确定免疫治疗靶点B7H3。(5)通过免疫组化和免疫荧光验证B7H3在细胞系和BCOs中的表达。(6)提取患者的T细胞、构建B7H3-CAR、扩增和培养B7H3-CAR-T细胞。(7)B7H3-CAR-T细胞杀伤特异性检测。将B7H3-CAR-T细胞与T24-luc细胞共孵育,利用萤火虫荧光素酶法检测杀伤效率。(8)B7H3-CAR-T细胞对BCOs的Alpelisib浓度杀伤功能检测。利用二者共培养后的细胞因子IFN-γ和IL-2的分泌水平评估疗效和肿瘤特异性。研究结果(1)共纳入11位膀胱癌患者,BCOs培养成功率为82%。(2)BCOs保留了原始肿瘤的细胞异质性,并表现出膀胱癌的关键特征Ki67和细胞角蛋白(CK20)。(3)不同病人来源的BCOs对铂类药物和奥拉帕利的敏感性存在差异,可以用作药物筛选的临床前模型。(4)B7H3广泛表达于肿瘤组织而不表达于正常组织。(5)B7H3-CAR转染T淋巴细胞的转染率在60%左右。(7)BCOs可以评估CAR-T细胞在靶向膀胱癌细胞方面的功效。研究结论建立患者来源的BCOs模型进行临床前药物筛选可以为膀胱癌患者提供个性化治疗选择。利用BCOs和CAR-T细胞的共培养模型为IACS-010759膀胱癌的个体化和免疫治疗提供了新的思路和方法。