Patient-Derived SNU Models for Personalized Gastric Cancer Treatment

มะเร็งกระเพาะอาหารยังคงเป็นภาระทางสาธารณสุขที่สำคัญในระดับโลก โดยมีความหลากหลายอย่างมากในชนิดย่อยทางโมเลกุล การตอบสนองต่อการรักษา และผลลัพธ์ทางคลินิก ที่ Cytion เราตระหนักว่ายุคของการแพทย์เฉพาะบุคคลต้องการแบบจำลองก่อนคลินิกที่สามารถสะท้อนความหลากหลายนี้และช่วยให้สามารถปรับการรักษาให้เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละรายได้ สายพันธุ์เซลล์มะเร็งกระเพาะอาหาร SNU ซึ่งสร้างขึ้นจากกลุ่มผู้ป่วยชาวเกาหลีที่มีลักษณะทางคลินิกและพยาธิสภาพที่หลากหลาย เป็นทรัพยากรที่มีเอกลักษณ์สำหรับการพัฒนาและตรวจสอบกลยุทธ์การรักษาเฉพาะบุคคลในมะเร็งที่ท้าทายนี้

ประเด็นสำคัญ

• สายอาหารทางกระเพาะอาหารของ SNU แสดงถึงชนิดย่อยทางโมเลกุลที่หลากหลาย ซึ่งเอื้อต่อการวิจัยทางการแพทย์แม่นยำ
• การสร้างโปรไฟล์ทางพันธุกรรมช่วยให้สามารถจับคู่แบบจำลองเซลล์ไลน์กับลักษณะของเนื้องอกในผู้ป่วยได้
• การวิเคราะห์ความไวต่อยาสามารถทำนายการตอบสนองต่อการรักษาแบบมุ่งเป้าและการรักษาแบบทั่วไป
• การเลือกการรักษาที่ขับเคลื่อนด้วยตัวบ่งชี้ทางชีวภาพช่วยปรับปรุงผลลัพธ์การรักษา
• การคัดกรองแบบใช้แผงตรวจจับช่วยระบุการรักษาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับบริบททางโมเลกุลเฉพาะ

การจำแนกชนิดย่อยระดับโมเลกุลและการคัดเลือกสายพันธุ์เซลล์

การจำแนกประเภทของโครงการแผนที่จีโนมมะเร็ง (TCGA) แบ่งมะเร็งกระเพาะอาหารออกเป็นสี่กลุ่มย่อยทางโมเลกุลที่มีลักษณะทางชีวภาพที่แตกต่างกันและมีนัยสำคัญต่อการรักษา ได้แก่ กลุ่มที่มีเชื้อ EBV เป็นบวก, กลุ่มที่มีความไม่เสถียรของไมโครแซทเทลไลต์สูง (MSI-H), กลุ่มที่มีจีโนมเสถียร (GS) และกลุ่มที่มีความไม่เสถียรของโครโมโซม (CIN) การรักษาที่มีประสิทธิภาพเฉพาะบุคคลจำเป็นต้องมีแบบจำลองที่แทนแต่ละกลุ่มย่อยเหล่านี้

เซลล์ AGSของเรา(300408)เป็นแบบจำลองมะเร็งต่อมน้ำเหลืองในกระเพาะอาหารที่มีการจำแนกคุณลักษณะอย่างดี พร้อมด้วยลักษณะทางพันธุกรรมที่ชัดเจน ทำให้สามารถใช้เป็นตัวแทนแทนเนื้องอกของผู้ป่วยที่มีโปรไฟล์โมเลกุลที่ตรงกันได้ เซลล์ AGS มีการกลายพันธุ์และรูปแบบการแสดงออกของยีนที่เป็นลักษณะเฉพาะ ซึ่งสามารถเชื่อมโยงกับข้อมูลความไวต่อยาได้

การวิเคราะห์โปรไฟล์โมเลกุลของเนื้องอกผู้ป่วยผ่านการหาลำดับพันธุกรรมรุ่นถัดไป (Next-generation sequencing) สามารถระบุการเปลี่ยนแปลงที่สามารถรักษาได้ รวมถึงการเพิ่มจำนวนของ HER2, MET, FGFR2 และสถานะความไม่เสถียรของไมโครแซทเทลไลต์ การคัดเลือกสายพันธุ์เซลล์ตามลักษณะโมเลกุลที่ตรงกัน ช่วยให้สามารถคัดกรองยาได้อย่างมีประสิทธิภาพและสอดคล้องกับบริบทของผู้ป่วยแต่ละรายมากที่สุด

แนวทางการวิเคราะห์ความไวต่อยา

การคัดกรองความไวต่อยาแบบปริมาณมากในชุดเซลล์มะเร็งกระเพาะอาหารสร้างโปรไฟล์การตอบสนองที่ครอบคลุมซึ่งเชื่อมโยงความไวต่อยาเข้ากับลักษณะทางโมเลกุล วิธีการนี้สามารถระบุทั้งตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ทำนายการตอบสนองต่อยาและกลุ่มผู้ป่วยที่มีแนวโน้มจะได้รับประโยชน์จากการรักษาเฉพาะเจาะจง

การทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์มาตรฐาน (MTT, CellTiter-Glo) ที่ดำเนินการในช่วงขนาดยาต่างๆ จะสร้างค่า IC50 สำหรับสารประกอบหลายร้อยชนิด รูปแบบความไวต่อการตอบสนองจะรวมกลุ่มกับชนิดย่อยทางโมเลกุล ซึ่งเผยให้เห็นจุดอ่อนในการรักษาที่เฉพาะเจาะจงต่อชนิดย่อยนั้นๆ ตัวอย่างเช่น เซลล์สายพันธุ์ MSI-H มักแสดงความไวที่เพิ่มขึ้นต่อยายับยั้งจุดตรวจภูมิคุ้มกัน และมีความไวลดลงต่อ 5-fluorouracil

เมทริกซ์ยาผสมระบุสูตรการรักษาที่มีผลเสริมฤทธิ์ซึ่งอาจให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าการรักษาด้วยยาเพียงชนิดเดียว การทดสอบอย่างเป็นระบบของการใช้เคมีบำบัดร่วมกับยาที่มีเป้าหมายเฉพาะเผยให้เห็นปฏิสัมพันธ์ที่สามารถจัดลำดับความสำคัญสำหรับการพัฒนาทางคลินิก

การวัดความเป็นพิษต่อเซลล์แบบแยกตามเวลาโดยใช้การวัดความต้านทานแบบเรียลไทม์ (xCELLigence) หรือการถ่ายภาพเซลล์ที่มีชีวิตให้ข้อมูลเชิงจลนศาสตร์ที่เหนือกว่าการทดสอบแบบจุดสิ้นสุด โดยสามารถแยกความแตกต่างระหว่างผลยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ (cytostatic) กับผลทำลายเซลล์ (cytotoxic) และระบุการตอบสนองที่ล่าช้าได้

การเลือกการรักษาโดยใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเป็นตัวนำ

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ทำนายผลช่วยให้สามารถเลือกการรักษาได้อย่างมีเหตุผลโดยการระบุผู้ป่วยที่มีแนวโน้มจะตอบสนองต่อการรักษาเฉพาะทาง มะเร็งกระเพาะอาหารมีตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ได้รับการยอมรับแล้วและกำลังเกิดขึ้นใหม่หลายชนิดที่ช่วยชี้นำการปฏิบัติทางคลินิก

การเพิ่มจำนวนของ HER2 ซึ่งพบในมะเร็งกระเพาะอาหารประมาณ 15-20% ทำนายการตอบสนองต่อการรักษาด้วยยาที่มีส่วนผสมของทราสทูซูแมบได้ สายเซลล์ที่มีการเพิ่มจำนวนของ HER2 แสดงความไวต่อยาที่มุ่งเป้าไปที่ HER2 อย่างชัดเจน ซึ่งเป็นการยืนยันความสำคัญของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพนี้ในแบบจำลองก่อนการทดลองทางคลินิก

สถานะความไม่เสถียรของไมโครแซทเทลไลต์ทำนายการตอบสนองต่อยาต้านจุดตรวจภูมิคุ้มกัน มะเร็งกระเพาะอาหารชนิด MSI-H มีภาระการกลายพันธุ์และปริมาณเนโอแอนติเจนสูง ส่งเสริมภูมิคุ้มกันต้านเนื้องอก โมเดลเซลล์ไลน์ชนิด MSI-H ช่วยให้สามารถศึกษาเชิงกลไกของการตอบสนองต่อการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัด

การแสดงออกของ PD-L1 แม้จะไม่สมบูรณ์ในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพียงอย่างเดียว แต่ก็มีส่วนช่วยในการทำนายการตอบสนองต่อการรักษาด้วยภูมิคุ้มกัน การแสดงออกของ PD-L1 ในสายเซลล์สามารถสัมพันธ์กับความไวต่อการยับยั้งจุดตรวจภูมิคุ้มกันในระบบเพาะเลี้ยงร่วมที่มีเซลล์ผู้ปฏิบัติการทางภูมิคุ้มกัน

การวิเคราะห์กลไกการต้านทาน

การทำความเข้าใจกลไกการต้านทานเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนากลยุทธ์เพื่อเอาชนะความล้มเหลวในการรักษา สายพันธุ์เซลล์ที่ต้านยาซึ่งเกิดจากการสัมผัสยาอย่างต่อเนื่องเป็นแบบจำลองการต้านทานที่เกิดจากการได้รับยา ในขณะที่สายพันธุ์ที่มีความต้านทานโดยธรรมชาติจะเผยให้เห็นกลไกการต้านทานขั้นต้น

การวิเคราะห์จีโนมและทรานสคริปโตมของเซลล์ที่ดื้อยาช่วยระบุการเปลี่ยนแปลงที่ขับเคลื่อนการดื้อยา กลไกทั่วไปรวมถึงการเพิ่มจำนวนหรือการกลายพันธุ์ของยีนเป้าหมาย การกระตุ้นเส้นทางที่หลีกเลี่ยงยา และการเพิ่มระดับของโปรตีนขนส่งยาออกจากเซลล์

การคัดกรอง CRISPR แบบฟังก์ชันระบุยีนที่การกำจัดยีนทำให้เซลล์ที่ดื้อต่อการรักษาไวต่อการรักษา ส่งผลให้สามารถระบุคู่ผสมที่อาจเอาชนะการดื้อได้ วิธีการทางพันธุกรรมเหล่านี้ช่วยเสริมการคัดกรองทางเภสัชวิทยาสำหรับกลยุทธ์การย้อนกลับการดื้อ

ผลิตภัณฑ์ที่แนะนำสำหรับการวิจัยทางการแพทย์เฉพาะบุคคลสำหรับมะเร็งกระเพาะอาหาร:

• เซลล์ AGS (300408)- มะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิดอะดีโนคาร์ซิโนมาของกระเพาะอาหารที่มีการจำแนกคุณลักษณะอย่างดี
• เซลล์ HGC-27 (300436)- มะเร็งกระเพาะอาหารชนิดไม่จำแนก
• DMEM น้ำตาลกลูโคสสูง (820300a)- สารอาหารมาตรฐานสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์
• น้ำยาแช่แข็ง CM-ACF (800650)- น้ำยาแช่แข็งสำหรับการเก็บรักษาเซลล์