患者来源甲状腺髓样癌类器官模型的建立及其在诊断与治疗机制研究中的潜力

　　本研究针对罕见病甲状腺髓样癌(MTC)缺乏个性化诊疗模型的难题，成功建立首个人源MTC类器官(MTO)模型。通过验证其基因/蛋白表达特征、自我更新能力及功能活性（分泌降钙素和CEA），证明MTOs可模拟原发肿瘤特性。初步实验表明该类器官对酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)和PET示踪剂(18F-FDG/18F-DOPA)具有特异性响应，为未来实现个体化药物筛选和影像示踪剂开发提供了创新平台。

　　

甲状腺髓样癌（Medullary Thyroid Carcinoma, MTC）是一种起源于甲状腺滤泡旁C细胞的罕见神经内分泌肿瘤，仅占所有甲状腺癌的5%。每年全球确诊病例数有限（例如荷兰每年仅新增约30例），这种罕见性使得开展大规模临床试验变得极其困难。目前MTC的诊疗面临两大挑战：一是缺乏能够指导个体化选择最佳酪氨酸激酶抑制剂（Tyrosine Kinase Inhibitors, TKIs）的预测模型；二是现有影像学检查方法（如¹⁸F-FDG PET和¹⁸F-DOPA PET）对病灶检测的敏感性差异显著（17-95%不等），且无法可靠预测哪种示踪剂对特定患者最有效。更棘手的是，当患者出现远处转移时，虽然已有四种TKIs（凡德他尼、卡博替尼、塞尔帕替尼和普拉替尼）可用于治疗，但如何为个体患者选择最有效的药物仍缺乏可靠依据。

为了解决这些临床难题，由荷兰格罗宁根大学医学中心Eline C Jager、Luc H J Sondorp等学者组成的研究团队开展了这项开创性研究，旨在建立首个患者来源的MTC类器官（MTC organoids, MTOs）模型，并评估其作为体外研究平台的潜力。该研究近期发表在《European Thyroid Journal》上，为MTC的个体化诊疗带来了新的希望。

研究人员采用了几项关键技术方法：从10例MTC患者（包括原发灶和转移灶）获取活检组织，通过机械分散和酶消化法提取细胞；使用Matrigel基质胶进行三维培养，并添加特定生长因子组合（Wnt3a、R-Spondin等）促进类器官形成；通过连续传代培养评估自我更新能力；采用qPCR和免疫荧光染色分析MTC特异性标志物（CALCA、CEACAM5、CHGA等）的表达；通过电化学发光法检测降钙素和CEA分泌功能；使用Sanger测序验证RET突变保留情况；并开展TKIs药物筛选和PET示踪剂（¹⁸F-FDG、¹⁸F-DOPA、¹⁸F-PSMA）摄取实验。

研究结果方面：

器官形成与体外自我更新潜力方面：所有10例MTC活检样本均成功培养出MTOs，其中9例可连续传代至第3代（p3），最高器官形成效率达9.4%。类器官在传代过程中持续分泌降钙素和CEA，尽管随着传代次数增加，浓度有所下降，这表明MTOs保持了肿瘤细胞的功能特性。

MTOs表征：qPCR分析显示MTOs表达所有关键的MTC标志基因（CALCA、CEACAM、CHGA、SYP、SST和TTF1），虽然表达水平低于原发组织。免疫荧光染色证实了降钙素、CEA、CHGA、SYP、SST和TTF1在蛋白水平的表达，且表达模式与原发肿瘤相似。Sanger测序还证实类器官保留了原发肿瘤的RET突变（如Met918Thr）。

药物筛选：通过MZ-CRC-1细胞系筛选确定TKIs最佳作用浓度后，对MTOs进行药物处理。结果显示，携带Cys634Arg RET突变的患者来源MTOs在暴露于四种TKIs后，降钙素和CEA分泌均显著降低（最高降低40%）。而携带Met918Thh RET突变的MTOs仅对普拉替尼有显著响应。这些结果与临床观察一致：两名对应患者在接受相应TKI治疗后出现部分缓解和肿瘤标志物下降。

正电子发射断层扫描（PET）示踪剂验证：MTOs对¹⁸F-FDG和¹⁸F-DOPA表现出特异性摄取（分别为0.028%和0.078%），且在葡萄糖或冷DOPA饱和后摄取显著降低。相反，¹⁸F-PSMA的摄取无特异性，这与PSMA仅表达于MTC新生血管而非肿瘤细胞本身的特性一致。

研究结论与讨论部分强调，本研究首次成功建立了患者来源的MTC类器官模型，这些类器官在基因表达、蛋白表达和功能特性（如激素分泌、药物响应和示踪剂摄取）方面高度模拟原发肿瘤。尽管存在局限性（如缺乏肿瘤微环境血管结构、样本量小等），但MTOs平台为未来实现个体化药物筛选和影像示踪剂开发提供了强大工具。例如，通过术前测试患者来源类器官对不同TKIs的敏感性，可能避免无效治疗和不良反应；类似地，筛选最佳PET示踪剂可能优化疾病分期和随访策略。研究人员指出，未来需要通过国际多中心合作扩大样本量，并进一步优化培养体系，最终推动这一创新模型走向临床应用。