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精准肿瘤学与药物反应谱分析的新平台探索丨今日前沿

2026-02-21作者：论坛报晶资讯

原创

基于患者来源的胃肠间质瘤的三维生物打印模型：精准肿瘤学与药物反应谱分析的新平台

Three-dimensional bioprinting of patient derived Gastrointestinal stromal tumor: a novel platform for precision oncology and drug response profiling

摘要

背景：胃肠间质瘤（GIST）具有显著异质性，对个体化治疗构成重大挑战，患者对不同治疗药物及剂量的反应差异显著。目前，缺乏稳定且具有生理相关性的GIST体外模型，阻碍了治疗疗效的准确预测，限制了有效治疗策略的发展。传统二维细胞培养无法复刻肿瘤微环境（TME），且缺乏患者特异性特征，预测价值有限。相比之下，三维生物打印（3DP）技术可精准再现亲本肿瘤的关键组织学结构和分子特征，提升体外模型的生理相关性。

方法：本研究采用三维生物打印技术构建患者来源的3DP-GIST模型，对其进行全面的组织病理学、基因组学及转录组学分析；随后应用临床获批的靶向治疗药物，在模型上开展药物筛选及反应预测，并将模型获得的药物敏感性谱与回顾性临床数据，患者随访记录进行关联分析，评估模型在指导GIST有效治疗方案选择及疗效预测中的潜力。

结果：成功构建12个患者来源的3DP-GIST模型。组织病理学评估、全外显子组测序（WES）及转录组学分析证实，这些模型精准复现了对应患者肿瘤的组织学结构、生物标志物表达及分子特征；转录组学分析进一步揭示了与GIST复发风险及伊马替尼耐药相关的基因表达特征。重要的是，3DP-GIST模型可在患者术后10天内提供精准的个体化治疗建议，有望减少治疗延误、改善患者结局。

结论：3DP-GIST模型是稳健高效的体外平台，可用于评估患者特异性药物敏感性，为GIST患者的个体化治疗策略提供科学指导。

简评

这篇文章聚焦胃肠间质瘤（GIST）个体化治疗的临床痛点，创新性地将三维生物打印技术应用于患者来源肿瘤模型构建，为GIST精准肿瘤学研究提供了全新平台，具有重要的临床转化价值。文章精准指出传统二维细胞模型无法复现肿瘤微环境、药物疗效预测价值有限的核心缺陷，以及GIST因高度异质性和酪氨酸激酶抑制剂耐药性导致的治疗困境。研究构建的3DP-GIST模型，通过整合患者特异性肿瘤细胞与基质成分，成功复刻了原发肿瘤的组织学结构、分子特征及关键信号通路激活状态，且模型构建与药物筛选可在10天内完成，大幅缩短了治疗决策周期。尤为关键的是，该模型的药物反应谱与患者临床数据高度吻合，能够为耐药、复发患者快速筛选有效治疗方案，如为伊马替尼不耐受患者精准匹配舒尼替尼、瑞派替尼等药物，为减少无效治疗、优化个体化策略提供了有力工具。尽管研究存在队列规模较小、模型未能完全模拟体内复杂微环境等局限性，但其突破性地将三维生物打印技术与GIST精准治疗结合，不仅为探究肿瘤耐药机制提供了可靠工具，更开辟了体外“个体化试药”的新路径，有望推动GIST治疗模式的革新，为晚期难治性肿瘤的精准治疗研究提供了重要借鉴。

来源：北京大学肿瘤医院消化内科

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