收藏本站
收藏 | 论文排版

基于胰腺类器官库构建的胰腺癌分子分型及临床治疗的探索性研究

时霄寒  
【摘要】:背景:胰腺癌以恶性程度高、患者预后差著称。近年来,尽管胰腺癌相关研究在多方面取得进展,但患者生存期仍未得到显著改善。诊断发现晚、转移进展快及治疗效果差,是目前胰腺癌的主要问题所在,而对其深层次生物学特性认识的不足更加限制了胰腺癌诊疗手段的发展与进步。二代测序技术的发展壮大促使我们对肿瘤内在的生物学特点有了更深入的了解。通过巨视野切割或筛选及显微切割等技术手段克服间质成分过多的问题后,胰腺癌也积累了许多高质量的基因组学及转录组学测序分析研究。然而,仅仅局限于生物信息学分析和传统的实验模型,难以准确反映肿瘤实际的情况。首先,在胰腺癌细胞内部复杂的信号网络调控下,特定的基因突变或者信号通路改变是否真正为肿瘤所依赖难以明确。其次,基于肿瘤组织样本的分子分型虽然能一定程度加深对胰腺癌生物学特性的认识,但对于进一步挖掘潜在的功能差异及开发相关的治疗靶点并不具有太大的帮助作用。最后,在具体的临床实践中,能否用基因组学或转录组学测序完全反映胰腺癌患者的个体化差异从而指导治疗仍是巨大的疑问。在当代医疗发展的背景下,基于患者的肿瘤个体化研究模型逐渐被重视。类器官模型是其中新兴的热点之一,在对肿瘤个体化特性的保留方面已被多项研究所证实。作为基础研究模型,类器官可以有效取代传统2D细胞系进行具体基因或通路的功能验证,同时类器官模型具有极高的肿瘤细胞纯度,对于探索胰腺癌多层面的分子分型具有独特优势,并可以用于后续的功能差异探究及高通量药物筛选。此外,类器官模型还可以反映患者对临床用药的敏感性。在本研究中,我们尝试构建胰腺类器官库并用于基础及临床前试验。在组织形态学及基因组学水平验证胰腺癌类器官库与原肿瘤组织的一致性,并用于探索转录组学和染色质开放性的分子分型,开发可能有效的靶向药物,论证对患者化疗药物敏感性反映的准确性。第一部分胰腺类器官库的构建与鉴定目的探索及优化胰腺类器官培养基方案,构建包含不同病理亚型的胰腺癌及正常胰腺组织类器官库,并进行组织形态学及基因组学鉴定。方法1.利用手术及穿刺胰腺组织样本进行培养基方案测试及胰腺类器官库构建。2.利用苏木精-伊红染色法及免疫组织化学染色法对胰腺癌类器官、体内移植瘤及原肿瘤组织进行组织形态学鉴定。3.利用基因组学测序鉴定胰腺癌类器官的生物学特性,并与公共数据库中胰腺癌样本及原肿瘤组织的基因组学数据进行对比。结果1.通过对24种预设的培养基方案分别进行胰腺癌组织及正常胰腺组织的类器官培养测试,确定了最合适的培养基成分。2.通过手术及穿刺样本,最终构建83例胰腺癌类器官包含导管腺癌74例、腺鳞癌1例、神经内分泌肿瘤3例、腺泡细胞癌1例及导管内乳头状粘液性肿瘤4例共5种病理亚型和6例正常胰腺组织类器官,胰腺癌类器官的培养成功率为77.6%。3.胰腺癌类器官在形态结构上与体内移植瘤及原肿瘤组织均保持高度的相似性,并且在免疫组织化学染色中维持原肿瘤组织的特性。尤其神经内分泌肿瘤类器官在神经内分泌标志物SYN、CGA上与原肿瘤组织保持一致。4.通过对34例胰腺癌类器官和10例对应肿瘤组织分别进行全基因组测序和全外显子测序,获得了高质量的基因组学测序数据。5.与公共数据库中胰腺癌样本及原肿瘤组织的基因组学数据对比显示,胰腺癌类器官高度保留了胰腺癌的生物学特性,并与原肿瘤组织相一致。结论1.通过探索及优化胰腺类器官培养基成分,构建了包含正常胰腺组织与5种胰腺癌病理亚型(导管腺癌、腺鳞癌、神经内分泌肿瘤、腺泡细胞癌及导管内乳头状粘液性肿瘤)的胰腺类器官库。2.胰腺癌类器官在组织形态学水平上与原肿瘤组织特征相一致,并维持在体内移植瘤中。3.胰腺癌类器官在基因组学水平上保留胰腺癌的生物学特性,并与原肿瘤组织高度一致。第二部分利用类器官模型探索胰腺癌转录组学及染色质开放性的分子分型目的利用构建成功的类器官库探索胰腺癌转录组学及染色质开放性的分子分型,并筛选有效的表观遗传学小分子化合物。方法1.利用胰腺癌类器官及正常胰腺组织类器官进行转录组学测序并做分型分析。2.利用胰腺癌类器官及正常胰腺组织类器官进行染色质开放性测序并做分型分析。3.利用胰腺癌类器官进行表观遗传学小分子化合物库筛选,并结合染色质开放性分型进行分析。结果1.通过对43例胰腺癌类器官及3例正常胰腺组织类器官高质量的转录组学测序数据进行分析,将胰腺癌类器官分为4种亚型:经典型、基底样型、经典/祖细胞型及新定义的糖酵解活跃型。2.在TCGA公共数据库中,对新的胰腺癌转录组学分型进行验证显示,184例胰腺癌样本可以按照新转录组学分型的差异表达基因较好地分为4型,其中经典/祖细胞型患者预后最佳,而其余3种亚型包括新定义的糖酵解亚型患者预后均较差。3.通过分析41例胰腺癌类器官及3例正常胰腺组织类器官ATAC测序数据的片段大小、转录起始区开放程度相似性、测序质量控制评分及在公共数据库中染色质状态,证实获得的ATAC测序数据质量较高,可用于后续研究。4.进一步分析ATAC测序数据显示,胰腺癌类器官可以在染色质开放性上分为6个亚型,并各自富集不同的转录因子。5.分析283种表观遗传学小分子化合物在35例胰腺癌类器官初筛结果后,选择59种可能有较好抑制作用的小分子化合物对39例胰腺癌类器官进行复筛。其中发现,部分在染色质开放性分型中富集的转录因子可以作为小分子化合物敏感性的标志物。结论1.胰腺癌类器官在转录组学水平可以分为4种亚型:经典型、基底样型、经典/祖细胞型及糖酵解活跃型。2.胰腺癌类器官转录组学新分型可以在公共数据库中得到验证,生存分显示,经典/祖细胞型患者预后最佳,其余3种均较差。3.胰腺癌类器官在染色质开放性水平可以分为6种亚型,并且各个亚型以富集不同的转录因子为特点。4.胰腺癌类器官染色质开放性亚型可以用于指导靶向转录因子的个体化治疗。第三部分利用类器官模型个体化评估胰腺癌患者化疗药物敏感性目的利用构建成功的类器官库个体化评估胰腺癌患者的化疗药物敏感性,并进行体内验证。方法1.利用胰腺癌类器官进行化疗药物敏感性试验。2.收集对应患者的临床治疗及用药情况。3.结合对应类器官的化疗药物敏感性对患者进行生存分析及药物有效性分析。4.利用小鼠体内移植瘤模型,验证类器官体外化疗药物敏感性。结果1.利用35例胰腺癌类器官对6种化疗药物进行初筛,确定复筛使用的化疗药物及浓度梯度。2.利用39例胰腺癌类器官对5种胰腺癌一线化疗药物进行复筛,并根据剂量效应曲线的曲线下面积将类器官在每种药物中均分为敏感、中间敏感及不敏感三类。3.结合对应的39例胰腺癌患者临床治疗情况,将其分为优先根治性手术联合辅助化疗组(31例)、新辅助治疗组(2例)和优先根治性手术但未进行辅助化疗组(6例)进行后续分析,未行化疗的6例患者不做进一步分析。4.在优先根治性手术联合辅助化疗组中,根据胰腺癌类器官化疗药物敏感性及对应患者实际用药情况,我们将患者分为敏感组、中间敏感组及不敏感,生存分析显示,敏感组患者较中间敏感组及不敏感组患者有显著更长的无复发生存期,并在影像学检查资料中得到证实。5.在新辅助治疗组中,患者DAC-36新辅助治疗失败后从转移灶构建的类器官在化疗药物敏感性测试中表现出对使用过的药物均耐药;而患者DAC-38从穿刺样本构建的类器官在化疗药物敏感性测试中的表现与患者实际用药反应相一致。6.胰腺癌类器官DAC-18、DAC-20和DAC-36在小鼠体内移植瘤化疗药物敏感性实验中表现出与体外完全一致的结果。结论1.类器官模型可以用于准确评估胰腺癌患者化疗药物敏感性,指导术后个体化化疗。2.类器官模型可以用于胰腺癌患者新辅助治疗方案指导及新辅助治疗失败后下一步治疗探索。课题总结:1.本研究通过优化培养基方案,构建了包含正常胰腺组织与5种胰腺癌病理亚型(导管腺癌、腺鳞癌、神经内分泌肿瘤、腺泡细胞癌及导管内乳头状粘液性肿瘤)的胰腺类器官库。2.胰腺癌类器官库在组织形态学及基因组学水平上与原肿瘤组织保持高度一致,并保留公共数据库中的胰腺癌特性。3.胰腺癌类器官库在转录组学水平上分为4种亚型:经典型、基底样型、经典/祖细胞型及糖酵解活跃型,并在公共数据库中得到验证。4.胰腺癌类器官库在染色质开放性水平上分为以富集不同转录因子为特点的6种亚型,可以指导靶向转录因子的个体化治疗。5.胰腺癌类器官库可以用于个体化评估患者的化疗药物敏感性,指导术后辅助及新辅助化疗方案。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 张志功;朱化刚;耿小平;曹立宇;曹葆强;;胰腺癌中血管内皮生长因子的表达和微血管密度及意义[J];中国临床医学;2007年06期
2 薄陆敏;李兆申;;黏蛋白对胰腺癌早期诊断价值的研究进展[J];国际消化病杂志;2007年06期
3 ;新的胰腺癌分型:胰腺癌是四种独立的疾病[J];浙江中西医结合杂志;2017年04期
4 娄柏松;;胰腺癌化疗现状[J];现代肿瘤医学;2010年08期
5 杨小敏;陈瑶琴;周月辉;;胰腺癌102例临床分析[J];现代中西医结合杂志;2008年03期
6 张群华,倪泉兴,张延龄;应加大胰腺癌诊治研究的力度[J];中华医学杂志;2002年06期
7 季沅,李建平;胰腺癌血管内皮生长因子、微血管密度的表达及意义[J];南通医学院学报;2002年03期
8 马福林;王新刚;王琛;;胰腺癌早期诊断的研究进展[J];中国微创外科杂志;2020年04期
9 张德龙;;不同影像学方法对胰腺癌的诊断效果比较[J];上海医药;2020年10期
10 刘锐;巴一;;胰腺癌药物治疗的合理选择[J];中国医刊;2020年12期
11 ;胰腺癌诊疗规范(2018年版)[J];中华消化病与影像杂志(电子版);2019年05期
12 杨美文;张雷达;;胰腺癌患病情况及其危险因素分析[J];中国医学前沿杂志(电子版);2017年04期
13 张国明;;计算机断层扫描在胰腺癌与局灶性自身免疫性胰腺炎鉴别诊断中的应用[J];中国肿瘤临床与康复;2016年01期
14 阴蒙蒙;马臣;刘曙正;全培良;张萌;陈万青;郑荣寿;张思维;孙喜斌;;吸烟与胰腺癌发生风险的病例对照研究[J];中国肿瘤;2014年03期
15 邵永强;;吸烟和饮酒与胰腺癌的相关性研究[J];亚太传统医药;2011年01期
16 徐永寿;;慢性胰腺炎并发胰腺癌的病例分析[J];现代预防医学;2011年15期
17 葛小和;;胰腺癌13例误诊分析[J];中国煤炭工业医学杂志;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 徐志锋;;胰腺癌的遗传易感性[A];中华医学会第七次全国检验医学学术会议资料汇编[C];2008年
2 苗毅;;胰腺癌的诊断和外科治疗进展[A];2012中国消化系疾病学术大会论文汇编[C];2012年
3 王俊杰;白静;修典荣;冉维强;朱丽红;刘江平;;放射性~(125)I粒子组织间植入治疗胰腺癌[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 沈洁;金璋;王海英;陈增边;;三维立体定向放射治疗胰腺癌35例分析[A];2007年浙江省放射肿瘤治疗学学术年会暨肿瘤放射治疗规范和新进展学习班论文汇编[C];2007年
5 郭勇;;胰腺癌内科治疗进展[A];肿瘤化学治疗新进展学习班资料汇编[C];2007年
6 王士博;拓西平;;新发糖尿病在胰腺癌早期诊断中的意义[A];2015年老年医学学术年会论文汇编[C];2015年
7 刘宝瑞;;胰腺癌的关键临床问题与对策[A];第十四届全国肿瘤生物治疗大会论文集[C];2015年
8 蒋玉莲;陈洁;费圆欣;;胰腺癌的超声诊断分析[A];第二届长三角超声医学论坛暨2009年浙江省超声医学学术年会论文汇编[C];2009年
9 蒋玉莲;陈洁;费圆欣;;胰腺癌的超声诊断分析[A];中华医学会第十次全国超声医学学术会议论文汇编[C];2009年
10 张洪亮;肖春霞;;73例胰腺癌的临床分析[A];2010中国医师协会中西医结合医师大会摘要集[C];2010年
11 蔡昌豪;;胰腺解剖生理及其营养代谢[A];消化系统疾病的营养治疗新进展研讨班资料汇编[C];2011年
12 崔云甫;;积极开展胰腺癌的外科治疗[A];第九届全国肿瘤转移学术大会暨2011年黑龙江省医学会肿瘤学年会报告集[C];2011年
13 刘奇才;郜峰;欧启水;刘爱林;;基因即将揭秘胰腺癌发病机制将给人类带来福或祸——对现代生物技术应用于胰腺癌研究的辨证思考[A];中华医学会第七次全国中青年检验医学学术会议论文汇编[C];2012年
14 郭晓钟;;胰腺癌诊治进展[A];2012中国消化系疾病学术大会论文汇编[C];2012年
15 王伟林;叶松;吴健;沈岩;张珉;郑树森;;手术治疗胰腺癌375例疗效分析[A];2013年浙江省外科学学术年会论文汇编[C];2013年
16 王伟林;叶松;吴健;沈岩;张珉;郑树森;;胰腺癌术后胰漏相关危险因素分析[A];2013年浙江省外科学学术年会论文汇编[C];2013年
17 蒋国梁;;胰腺癌的放疗和化疗的综合治疗[A];中国肿瘤内科进展 中国肿瘤医师教育(2014)[C];2014年
18 孙岩娜;张华;张仑;张瑞丽;艾斯克尔·吐拉洪;张月芬;艾力·吐尔逊;忙尼沙汗·阿不都拉;包永星;;新疆152例胰腺癌手术患者预后相关性分析[A];中国肿瘤内科进展 中国肿瘤医师教育(2014)[C];2014年
19 张世能;袁世珍;;胞嘧啶脱氨酶基因治疗人胰腺癌的实验研究[A];中国中西医结合学会第十二次全国消化系统疾病学术研讨会论文汇编[C];2000年
20 李明章;胡江;姚碧辉;;不可切除胰腺癌的综合治疗[A];中华医学会第10届全国胰腺外科学术研讨会论文汇编[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 时霄寒;基于胰腺类器官库构建的胰腺癌分子分型及临床治疗的探索性研究[D];中国人民解放军海军军医大学;2020年
2 严天连;自身免疫性胰腺炎临床特点及其与胰腺癌的鉴别诊断研究[D];浙江大学;2014年
3 姚尧;胰腺癌与环境、疾病、心理行为因素病例对照研究以及相关遗传易感性研究初探[D];北京协和医学院;2013年
4 朱贝贝;中国人群胰腺癌遗传易感性研究[D];华中科技大学;2015年
5 李磊;维生素D受体基因多态性和乙型肝炎病毒与胰腺癌的相关研究[D];山东大学;2014年
6 朱功兵;胰腺癌动物模型制作及药物干预效应的研究[D];新疆医科大学;2005年
7 牛哲禹;葡萄糖调节蛋白78及其单核苷酸多态性对胰腺癌进展和预后的影响及机制研究[D];北京协和医学院;2015年
8 常青;反义缺氧诱导因子-1α治疗胰腺癌及其作用机制的实验研究[D];华中科技大学;2006年
9 方芳;胰腺癌与慢性胰腺炎的核磁共振研究[D];华东师范大学;2008年
10 宁阳;基于图像增强和循环对抗学习的自动胰腺分割方法研究[D];山东大学;2020年
11 张涛;吲哚胺2,3-双加氧酶在胰腺癌中的表达及其相关联合免疫治疗的效果研究[D];中国人民解放军医学院;2017年
12 蔡清萍;三联脆组基因在胰腺癌发生发展中的变化及对其增殖的影响和作用机制的初步探讨[D];第二军医大学;2000年
13 李志伟;胰腺癌外科治疗的临床研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2002年
14 任艳;粪便中基因诊断胰腺癌的方法研究[D];第二军医大学;2011年
15 黄文才;在体胰腺癌3T磁共振质子波谱与扩散加权成像研究[D];第二军医大学;2011年
16 苏忠学;胰腺癌血管内皮生长因子C、D表达与淋巴转移和预后关系研究[D];山东大学;2005年
17 王彤;胰腺癌辨证规律研究[D];南京中医药大学;2016年
18 朱柱;骨髓间充质干细胞在胰腺癌发生发展中的作用[D];华中科技大学;2011年
19 杜永强;蝙蝠葛酚性碱对胰腺癌相关基因影响的研究[D];黑龙江中医药大学;2009年
20 孙跃民;胰腺癌靶向治疗新靶位的研究[D];中国协和医科大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 鞠红艳;胰腺癌110例临床分析[D];吉林大学;2007年
2 庞天舒;胰腺癌相关危险因素的特征分析[D];浙江大学;2013年
3 梁灿灿;胰腺癌和慢性胰腺炎相关因素对比分析[D];新疆医科大学;2012年
4 胡伟;36例胰腺癌手术预后临床及病理特点分析[D];重庆医科大学;2011年
5 朱勇;胰腺癌的研究现状[D];山东大学;2008年
6 王高卿;胰腺癌308例临床分析[D];浙江大学;2007年
7 徐海荣;胰腺癌临床特点研究及早期诊断探讨[D];重庆医科大学;2002年
8 郑行;胰腺癌中肝素酶和血管内皮生长因子的表达及临床意义[D];浙江大学;2004年
9 胡琪璐;胰腺癌移动范围的临床研究[D];大连医科大学;2015年
10 乔永新;胰腺癌的外科治疗附91例胰腺癌患者临床症状分析[D];河北医科大学;2010年
11 张志功;血管内皮生长因子和微血管密度在胰腺癌与壶腹部癌中的对比研究[D];安徽医科大学;2005年
12 胡毕文;胰腺癌的早期诊断与临床治疗分析[D];吉林大学;2006年
13 何立智;胰腺癌微卫星不稳定性及其临床病理特点的研究[D];江西医学院;2000年
14 余志良;胰腺癌临床特征的流行病学研究[D];第二军医大学;2002年
15 贾政;多b值磁共振弥散加权成像对胰腺癌及慢性肿块型胰腺炎的价值研究[D];吉林大学;2013年
16 孙洪利;Bcl-2、FasL蛋白在胰腺癌及癌旁组织的表达及意义[D];中国医科大学;2003年
17 诸云华;胰腺癌30例临床分析[D];浙江大学;2013年
18 金红梅;胰腺癌超声造影与微血管密度关系的研究[D];天津医科大学;2011年
19 张嘉莉;药物过敏与胰腺癌的发生及淋巴结转移的相关性研究[D];青岛大学;2020年
20 张驰;外泌体在胰腺癌中的研究进展[D];重庆医科大学;2020年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 绵竹市人民医院 郑平;胰腺癌术后需警惕,小心复发[N];大众健康报;2020年
2 上海市肿瘤医院胰腺肝胆外科主任医师 虞先濬 上海市肿瘤医院胰腺肝胆外科主任医师 倪泉兴 广州中山二院肝胆胰外科主任医师 陈汝福;胰腺癌疗效有限的三个原因[N];健康时报;2014年
3 记者 熊琳;不良习惯易致胰腺癌[N];新华每日电讯;2011年
4 欧阳学农吴志;治疗胰腺癌应中西医并举[N];家庭医生报;2008年
5 罗刚;上海胰腺癌发病率20年增4倍[N];健康报;2007年
6 马艳红;“绿色通道”与胰腺癌竞跑[N];中国医药报;2007年
7 记者 黄杨子;胰腺癌使用机器人手术更安全[N];解放日报;2020年
8 本报记者 胡彬;胰腺癌诊疗研究有了“指南针”[N];健康报;2020年
9 北京协和医院 张太平 刘悦泽 邱江东;微创治疗胰腺癌 这些“功课”要做足[N];健康报;2020年
10 李文定;抓住早期胰腺癌的“蛛丝马迹”[N];医药经济报;2003年
11 本报记者 李颖;“胃病”久治不愈 或是胰腺癌[N];科技日报;2011年
12 徐铮奎;饮食与胰腺癌[N];中国医药报;2008年
13 ;胰腺癌我们拿它真的没有办法?[N];卫生与生活报;2008年
14 天津市肿瘤医院教授 李强李运红 赵迎 整理 北京肿瘤医院 王伦;胰腺癌可能会成新“癌王”[N];健康报;2007年
15 河南省人民医院 冯周琴;胰腺癌来势凶险治疗难[N];卫生与生活报;2007年
16 本报记者 孟刚;患胰腺癌与不良生活方式相关[N];中国消费者报;2007年
17 特约撰稿 北京友谊医院消化科主任医师 吴咏冬;警惕早期胰腺癌[N];医药导报;2007年
18 郭静 温志勤;治疗胰腺癌关键在于早期诊断[N];广东科技报;2006年
19 本报记者  徐述湘;关注热点难点促进胰腺癌诊疗技术发展[N];中国医药报;2006年
20 王海蕴;腹痛乏力小心胰腺癌[N];中国消费者报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978