AdipoRon

导读 甲状腺癌是内分泌系统最常见的恶性肿瘤之一，过去三十年间发病率增长近3倍，年增长率达13%，且呈现明显的女性优势。在甲状腺癌研究领域，肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）的重要性日益受到重视。其中，脂肪组织已从单纯的能量储存器官转变为活跃的内分泌器官，通过分泌多种因子影响肿瘤发生。 甲状腺周围脂肪组织（Perithyroidal Adipose Tissue, PAT） 因其独特的解剖位置——紧邻甲状腺并被其包绕，仅有一层薄薄的纤维层相隔，长期以来被推测可能调节甲状腺肿瘤微环境。然而，PAT的细胞组成、功能异质性及其在甲状腺癌进展中的具体作用一直悬而未决。 近日，国际肥胖学会内分泌相关肿瘤工作组（International Obesity Society Working Group on Endocrine Related Cancer），作者来自香港中文大学、广州医科大学附属妇女儿童医疗中心、中山大学附属第一医院、暨南大学附属第一医院的研究团队在国际顶级综合期刊Research（Science合作期刊）发表了题为《Perithyroidal Adipose Tissue Drives Thyroid Tumorigenesis through Adipokine Signaling and Immune Suppression》的研究论文（图1）。该研究首次构建了人类PAT的高分辨率单核转录组图谱，结合机器学习、多组学与功能验证相结合的系统性方法，揭示了PAT作为一种动态内分泌和免疫调节器官，促进甲状腺肿瘤生长。论文的共同第一作者为龙巧云、张兆禧、林博，共同通讯作者为香港中文大学惠晓艳、暨南大学附属第一医院潘永勤、中山大学附属第一医院吕伟明、暨南大学附属第一医院杨华。 图1 论文标题页：概括PAT单核转录组图谱、关键发现及研究设计。图片来源：Research，原文截取。 一、为什么PAT值得深入研究？ 尽管临床研究早已证实甲状腺周围脂肪侵犯（minimal extra-thyroidal extension, mETE）是甲状腺乳头状癌（Papillary Thyroid Carcinoma, PTC）的重要不良预后因素，与更高的肿瘤分期和局部复发风险密切相关，但PAT本身的生物学特性却鲜有研究。 不同脂肪组织具有显著的功能异质性。白色脂肪组织（WAT）主要负责能量储存，而棕色脂肪组织（BAT）则通过UCP1介导的非颤栗产热参与能量消耗。近年来，非经典UCP1非依赖性产热机制（如无效循环）和以氧化磷酸化基因为特征的产热脂肪细胞也相继被发现。 PAT直接毗邻甲状腺，两者共享血管和神经丛，形成了一个独特的旁分泌信号微环境。这种结构上的紧密整合使得信号分子能够快速、高浓度地交换。因此，阐明PAT的细胞组成及其在肿瘤发生中的功能，对于理解甲状腺癌的微环境重塑至关重要。 二、高分辨率单核转录组图谱：揭示PAT免疫富集特征 研究团队对来自PTC患者和结节性甲状腺肿（Multinodular Goiter, MNG）患者的PAT进行了单核RNA测序（snRNA-seq），经过严格质控获得了53,214个高质量细胞核，鉴定出10种主要细胞群（图2），最令人关注的是，将PAT与其他脂肪组织（皮下脂肪SAT、内脏脂肪VAT、颈深部脂肪）比较后发现：PAT与颈深部脂肪均呈现免疫富集表型，免疫细胞比例显著高于传统白色脂肪组织，这表明PAT可能作为一个区域性免疫枢纽发挥作用，这一特征在其他脂肪组织中罕见。 图2 PAT单细胞图谱：展示10种主要细胞群及其标志基因表达和不同脂肪组织的细胞组成比较。图片来源：Research，原文截取。 三、PAT中存在多种产热脂肪细胞亚群 研究团队进一步对脂肪细胞进行亚群分析，共鉴定出5个功能各异的脂肪细胞亚群（图3）： 关键发现： 1. BL-Ad1和BL-Ad2是首次在PAT中发现的棕色样脂肪细胞，与颈深部脂肪中的H-Ad-1和H-Ad-5高度同源，但UCP1表达极低。 2. OXPHOS-Ad通过UCP1非依赖性无效循环产热，包括肌酸循环（CKB、ALPL、GAMT）和钙循环（ATP2A2、RYR2），并通过免疫荧光验证了蛋白水平共定位。 这一发现挑战了PAT作为单纯白色脂肪的传统认识，揭示了其在局部产热和能量代谢中的潜在功能。特别是OXPHOS-Ad与免疫调节之间的潜在联系，为后续研究开辟了新方向。 图3 脂肪细胞异质性：A. 展示5个脂肪细胞亚群，B. 免疫荧光验证人PAT内OXPHOS-Ad表达UCP1非依赖性无效循环产热相关蛋白。图片来源：Research，原文截取。 四、PAT分泌组促进甲状腺癌细胞增殖：致病性脂肪因子三联体 研究团队通过体外实验直接验证了PAT的功能影响。收集PTC和MNG患者PAT的条件培养基（Conditioned Medium, CM），处理人PTC细胞系BCPAP后： PTC来源的PAT-CM显著促进BCPAP细胞增殖（CCK-8、EdU、克隆形成实验一致证实） PTC-CM的促增殖效应显著强于MNG-CM 证实PAT通过旁分泌可溶性因子影响肿瘤细胞 图4 通过多种方法首次证实PAT通过旁分泌形式影响肿瘤细胞，PTC来源的PAT-CM显著促进BCPAP细胞增殖。图片来源：Research，原文截取。 为了系统鉴定关键分泌因子，研究团队采用了整合机器学习策略，包括XGBoost算法、留一患者交叉验证（LOPO-CV）、SHAP特征重要性排序和递归特征消除（RFE），最终筛选出33个关键候选基因。进一步通过配体-受体相互作用分析，并结合甲状腺组织单细胞数据，最终锁定三个直接作用于甲状腺癌细胞的脂肪因子： ADIPOQ（脂联素）：在PTC中显著下调，主要来源于BL-Ad1，与ADIPOR1相互作用减弱（肿瘤抑制因子） NAMPT（内脂素）：在PTC中上调，主要来源于SM-Ad，与INSR相互作用增强（促癌因子） IGF1（胰岛素样生长因子1）：在PTC中上调，主要来源于BL-Ad2和SM-Ad，与IGF1R相互作用增强（促癌因子） 蛋白质组学分析进一步验证了ADIPOQ和NAMPT在蛋白水平上的差异表达。这一致病性脂肪因子三联体的发现，首次在因果层面建立了PAT与甲状腺癌进展的直接联系。 五、靶向脂肪因子三联体抑制肿瘤生长 为了验证这三条信号通路的因果关系和治疗潜力，研究团队采用药理学手段： AdipoRon（AdipoR激动剂，恢复ADIPOQ信号） FK866（NAMPT抑制剂） PPP（IGF1R抑制剂） 结果令人振奋：单一药物处理即可逆转PTC-CM诱导的BCPAP细胞增殖，而三联药物组合效果最为显著（图5）。 图5 靶向脂肪因子三联体抑制甲状腺癌细胞增殖和体内肿瘤生长。图片来源：Research，原文截取。 进一步，在动物体内模型中，研究团队采用腺相关病毒（AAV）策略——在肿瘤旁脂肪组织中同时过表达Adipoq并敲低Igf1和Nampt——结果显示： 脂肪因子三联体调控显著抑制了肿瘤生长 肿瘤体积和重量均明显降低 这为靶向PAT来源的脂肪因子信号作为甲状腺癌辅助治疗策略提供了有力的临床前证据。 图6 靶向脂肪因子三联体抑制小鼠体内肿瘤生长。图片来源：Research，原文截取。 六、另一条暗线：产热脂肪细胞如何“沉默”免疫系统 除了直接促癌，PAT还有一条更隐蔽的“助攻路线”——免疫抑制。 研究团队整合蛋白质组学和机器学习筛选结果，发现CCL14是唯一重叠的候选因子（图7）。 ➣CCL14在PAT中的特殊之处： 特异性高表达于OXPHOS-Ad（产热脂肪细胞亚群） PTC患者中显著下调（转录组和蛋白质组水平均证实） 血清CCL14水平在良性/惰性组中升高，但在高危PTC患者中显著降低 ➣进一步机制解析发现： 1. CCL14主要作用于M1-like促炎症巨噬细胞上的CCR1受体 2. 下调的CCL14导致CCR1介导的PI3K-AKT信号通路受损， CD80表达下调 3.T细胞CD80-CD28共刺激信号受损，导致T细胞增殖和募集能力下降 图7 CCL14在PTC患者PAT内及血清中均显著降低，CCL14-CCR1信号轴调控介导OXPHOS-Ad脂肪细胞亚群和促炎性巨噬细胞相互作用。图片来源：Research，原文截取。 这一发现将产热脂肪细胞（OXPHOS-Ad）功能与免疫调节直接联系起来，提示：一个具有产热活性的PAT可能有助于维持局部免疫活性微环境；而PTC中OXPHOS-Ad功能的丧失则通过CCL14下调促进了免疫抑制。 七、本研究的三大突破性价值 1. 首次构建人类PAT高分辨率单核转录组图谱 系统揭示了PAT的细胞组成、免疫富集特征和前所未有的脂肪细胞异质性，包括首次在PAT中发现多种产热脂肪细胞亚群（BL-Ad1、BL-Ad2、OXPHOS-Ad），并阐明其起源于独立祖细胞谱系。 2. 首次在因果层面证明PAT直接驱动甲状腺肿瘤发生 通过多组学整合、机器学习筛选、蛋白质组学验证和功能实验，鉴定出由ADIPOQ（丢失）和NAMPT/IGF1（获得）组成的致病性脂肪因子三联体，并证明靶向这一信号轴可抑制肿瘤生长。 3. 揭示产热脂肪细胞与免疫调控的新联系 发现OXPHOS-Ad来源的CCL14通过CCR1-PI3K-AKT-FOXO3轴调控M1样巨噬细胞CD80表达，进而影响CD80-CD28共刺激和T细胞活化，将脂肪细胞产热功能与抗肿瘤免疫监视直接联系起来。 八、未来展望 本研究为理解PAT在甲状腺癌中的角色奠定了基础，但也提出了新的问题： OXPHOS-Ad的产热功能与其CCL14分泌之间是否存在直接调控关系？ 肥胖、胰岛素抵抗、衰老等代谢紊乱如何影响PAT的脂肪因子谱和免疫微环境？ PAT中产热脂肪细胞的诱导是否可以作为增强抗肿瘤免疫的新策略？ 随着对脂肪组织-肿瘤微环境相互作用的深入理解，甲状腺周围脂肪可能不再是外科医生在手术中“一刀切掉”的无关组织，而是一个充满信息的诊断窗口和治疗靶点。 参考文献 Long Q, Zhang Z, Lin B, Yu Z, Xu M, Zhao S-t, Li J, Gu P, Xie M, Zhao X, et al. Perithyroidal Adipose Tissue Drives Thyroid Tumorigenesis through Adipokine Signaling and Immune Suppression. Research 2026;9:Article 1360. https://doi.org/10.34133/research.1360 本平台旨在为医疗卫生专业人士传递更多医学信息。本平台发布的内容，不能以任何方式取代专业的医疗指导，也不应被视为诊疗建议。如该等信息被用于了解医学信息以外的目的，本平台不承担相关责任。本平台对发布的内容，并不代表同意其描述和观点。若涉及版权问题，烦请权利人与我们联系，我们将尽快处理。

一步一个脚印地塑造未来三维器官型肿瘤切片模型如何推动卵巢癌药物研发 卵巢癌是女性中发病率第八高的恶性肿瘤，也被视为最具致命性的妇科癌症之一。尽管靶向治疗（如 PARP 抑制剂、贝伐珠单抗及米维妥昔单抗索拉夫他新-Gynx）已取得显著进展，并结合了多种辅助性预测性分子生物标志物的应用，仍有超过70%的患者出现疾病复发，其5年生存率仅为30%。 尽管市场对新型临床获批疗法存在明确且尚未满足的需求，但科研界仍面临着高昂的药物研发成本、漫长的开发周期以及较高的失败率——约95%的新抗癌药物在I期临床试验中即告失败。导致这些高失败率的一个关键因素在于采用了不适宜的药物发现模型进行药理筛选：例如，在临床前药物测试与筛选阶段，普遍使用缺乏肿瘤固有异质性和复杂性的简单二维单层细胞模型，这最终导致无法准确预测药物的临床转化潜力。 近年来，三维器官型肿瘤切片培养（OTSC）作为药物研发模型受到越来越多的关注。该技术通过将患者活检组织或异种移植动物模型中的切除肿瘤组织制成薄层切片进行培养，可快速构建精准的药物测试平台。三维 OTSC 模型的主要优势在于能够完整保留天然肿瘤微环境（TME），包括癌细胞间及细胞与基质间的相互作用。这对于研究高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）尤为重要——该疾病存在四种分子亚型，其特征因基质类型、免疫激活状态及细胞分化程度而异。在此背景下，维持原有的基质网络、免疫网络和血管网络对于理解疾病机制、药物耐药性及治疗效果至关重要。此外，利用患者来源的活检样本，OTSC 技术可捕捉个体特异性药物反应、评估治疗效果并识别耐药机制，使其成为临床前药物研发及个性化医疗领域极具潜力的研究平台。 我们探讨了过去二十年间 OTSC 在卵巢癌药物评估中的发展历程与应用现状。我们归纳出六种成功应用 OTSC 的治疗策略类别，并详细阐述每种治疗策略、相关下游检测方法，以及 OTSC 在精准药物筛选及临床试验转化中的优势。此外，我们还展望了 OTSC 在多靶点疗法及新型药物递送系统领域的发展前景。二维模型与三维模型的对比及 OTSC 的出现 过去三十年间，临床前癌症模型已取得显著发展，其在模拟肿瘤生物学特性及预测临床疗效方面存在显著差异。自20世纪90年代以来，二维体外癌细胞系培养体系因其成本低、通量高且实验操作简便而被广泛采用。目前已开发出多种先进的三维模型，包括细胞聚集体培养（如球体和类器官）、微流控芯片技术（如芯片上肿瘤）、生物打印三维“生物墨水”以及超薄切片离体肿瘤组织（OTSC）等。各模型的优缺点详见表1。 各类模型在复杂性和实用性方面各不相同：球体模型是相对简单的癌细胞系三维聚集体，成本效益高且通量大，但缺乏患者特异性异质性及完整的微环境复杂性；患者来源的类器官保留了培养可扩增性、肿瘤遗传多样性及微环境信号，但其培养过程可能缓慢且困难，并会丧失原始肿瘤结构和血管化特征；生物打印肿瘤模型能精确地将癌细胞、基质细胞及细胞外基质成分置于特定几何构型中，但常缺乏血管灌注功能，限制了对药物功能反应的评估；而芯片式肿瘤模型则通过微通道模拟灌注环境、剪切应力及免疫细胞迁移，因此对研究药物渗透性具有重要价值，但通常通量较低且技术要求较高。最重要的是，这些模型均无法完全复现天然 TME 环境，从而制约了其预测潜力以及靶向 TME 疗法和免疫肿瘤学疗法的研发。 与类器官不同，OTSC 可在数小时内从患者或异种移植来源的组织材料中快速制备。这些超薄切片通过保留肿瘤-基质固有生物环境（包括血管系统、细胞外基质及免疫微环境），以及独特的空间相互作用和潜在遗传多样性，能够精准反映原始 TME 的特征。例如，在对乳腺癌、胰腺癌、结肠癌和黑色素瘤的肿瘤组织块及其匹配的 OTSC 切片进行免疫细胞群分析时，髓系和淋巴系细胞（包括CD3+、CD4+、CD8+、 NK +及B细胞淋巴细胞）在切片中的分布比例均与原组织相当。此外，与二维细胞系不同，OTSC 切片能保持三维结构和氧浓度梯度，从而可在生理相关环境中评估药物吸收与递送效果。但其也存在一些局限性：相较于二维单层细胞培养和球体培养，OTSC 技术操作难度较高、培养通量有限、不可扩增、存活期仅限7天，且需获取异种移植样本或患者活检组织。 然而，直接比较研究凸显了 OTSC 的互补作用。Sivakumar等人研究表明：虽然多种化疗药物在匹配的类器官和组织切片培养体系中均产生相似反应，但对依赖微环境的药物则存在显著差异。VandetanibTM能显著降低肿瘤切片的细胞存活率，但在类器官中无明显效果——这归因于切片中特有的内皮细胞和血管系统；相反，类器官对拓扑替康和替尼泊苷表现出更高的敏感性，这很可能与细胞组成及细胞外基质硬度的差异有关。这些结果表明类器官与 OTSC 不可互换：类器官可用于上皮肿瘤区室的扩增与遗传建模，而 OTSC 则能独特地模拟间质和血管因素对药物反应的影响。OTSC 在药物筛选中的应用 自问世至今， OTSC 的应用已在卵巢癌的多种治疗方案中取得了显著成效。1、化疗 尽管 OTSC 技术尚处于起步阶段，但它已开始揭示化疗试验中患者个体间异质性及 TME 效应的影响。在卵巢癌治疗中，患者的首选方案通常是初次减瘤手术，随后采用标准治疗方案——以铂类药物（卡铂或顺铂）联合紫杉醇进行辅助化疗。Frederick等人在测试卡铂/紫杉醇联合疗法并测定裂解组织切片中的三磷酸腺苷（ATP）水平时发现：将药物浓度提高五倍可使相对细胞毒性翻倍（从20.5%增至45%）。尽管存在这种明显的剂量-反应关系，但20例患者样本的治疗反应仍呈现显著差异。Bruckner等人也观察到类似趋势，并对个体患者对卡铂的反应进行了分析：他们采用免疫荧光法量化共聚焦图像中的增殖细胞与凋亡细胞比例，发现凋亡比例同样呈剂量依赖性增加，但部分患者样本未产生应答。然而由于样本量有限，未能明确药物反应与患者年龄、肿瘤分级及基因突变状态之间的关联。尽管如此， OTSC 技术现已应用于大规模卵巢癌药物筛选研究，以探索分子特征与治疗反应之间的关系。经进一步验证后，该模型可作为预测工具，帮助临床医生在个体患者层面更精准地制定治疗方案和给药剂量决策，即实现精准医疗。 该系统还被用于深入探究化疗前后肿瘤微环境中的细胞组成及蛋白质组网络，使研究人员能够阐明 TME 相互作用如何促进免疫逃逸和化疗耐药。例如，当对原发性卵巢肿瘤切片施用13 µM 顺铂并采用 IHC 分析特定细胞标志物时，结果显示：尽管治疗组与对照组切片中T细胞、巨噬细胞和成纤维细胞的比例无显著差异，但9例患者中有6例的肿瘤细胞与非肿瘤细胞中程序性细胞死亡配体1（PD-L1）表达均上调。其他研究亦在 HGSOC 肿瘤活检样本中观察到这种上调现象[25]。作为免疫反应的抑制因子，这可能揭示卵巢肿瘤抵抗化疗的机制之一。目前针对PD-L1的免疫检查点抑制剂已进入卵巢癌临床试验阶段，但疗效尚有限，因此进一步探究耐药机制至关重要。 其他研究也利用该系统探究化疗前后细胞的行为变化。 Laforˆets 等人发现化疗并未显著降低CD8+ T细胞及CD14+ HLADR +巨噬细胞的存活率；但在观察这些细胞的运动时，他们发现经化疗处理样本中的迁移性免疫细胞数量减少，且大量髓系细胞与T细胞呈现无方向性的“摆动”状态。迁移细胞在运动轨迹、速度、迁徙距离方面均表现出降低。数年前，Bougherara等人对未经治疗的卵巢癌组织切片中T细胞的定位与迁移特性进行了类似研究，发现T细胞常分布于间质中，极少与肿瘤细胞岛共存。此外，与孔隙率较高的间质区域相比，胶原密度高的间质区域中T细胞的迁移能力及数量均较低，迫使T细胞呈现类似的无方向性往返迁移模式。尽管尚不清楚这种游移状态是否源于T细胞疲劳、间质对迁移的抑制或T细胞与B细胞之间的相互作用，但两项研究均表明：增强T细胞对恶性肿瘤细胞的激活与迁移能力可改善 HGSOC 患者的治疗效果。 综上所述，这些研究揭示了不同患者对化疗反应存在显著异质性，并表明化疗耐药性的根源并非仅源于癌细胞的增殖或凋亡异常，还可能与基质结构和/或成分、免疫反应阻滞或淋巴细胞迁移抑制等因素有关。因此，在探究化疗耐药机制或预测患者对化疗药物的治疗反应时，具备天然 TME 的三维患者来源类肿瘤模型相较于缺乏完整异质性基质的简单二维模型或三维培养体系具有显著优势。2、靶向治疗 在评估靶向疗法时，使用离体异质性三维系统具有显著优势。这是因为靶向治疗（如单克隆抗体）的疗效往往依赖于免疫细胞的存在，以引发免疫原性细胞死亡或抗体介导的细胞毒性反应。此外，靶向治疗引起的细胞死亡通常能营造更具免疫原性的环境，从而刺激抗原呈递免疫细胞。因此，采用包含异质性免疫微环境的系统对这一研究领域至关重要。更重要的是，使用近期患者的原发肿瘤组织可使靶向疗法在真实反映当前患者群体突变特征和分子异常情况的样本上进行评估，因此其结果比长期培养的细胞系更为可靠。与化疗研究类似，针对靶向疗法的药物反应也通过 OTSC 模型进行评估，在更复杂的系统中获得了新的重要发现。值得注意的是，目前已有研究开始在 OTSC 模型中探索新型联合疗法——即联合使用作用于多个不同靶点、可能产生协同效应的多种单一靶向药物。3、DNA修复 约20%的 HGSOC 患者携带BRCA1/2基因突变，导致同源重组（HR）DNA修复功能缺陷，需更多依赖其他修复途径（如单链断裂修复（SSBR））。然而，这一特性可通过使用聚(ADP-核糖)聚合酶（PARP）抑制剂进行治疗干预，从而产生合成致死效应。目前已有三种 PARP 抑制剂被批准作为维持治疗药物：奥拉帕利、尼拉帕利和鲁卡帕利。初期疗效显著，肿瘤仍可能产生耐药性，因此亟需开发新的联合用药方案与治疗策略。 异常的经典Wnt信号通路可作为 HGSOC 产生耐药性的机制[35]。因此，一项采用 OTSC 的研究对奥拉帕尼与吡咯烷酮酸酯（一种可抑制Wnt/ β -连环蛋白通路的酪蛋白激酶 1α 抑制剂）的联合用药进行了探讨。在对携带突变 BRCA -1的原代 HGSOC 切片分别给予奥拉帕尼、吡维尼铵帕莫酸酯或两者联合用药72小时后，研究发现无论是单一药物还是联合用药均较单纯溶剂对照组显著降低细胞活力；且联合用药的细胞毒性显著高于奥拉帕尼单药治疗。 转录因子FOXM1作为BRCA1/2和RAD5等同源重组相关基因的调控因子，在PARPi治疗后常出现表达上调，并与侵袭性耐药型卵巢癌密切相关。Bruckner等人通过将FOXM1抑制剂硫链丝菌素分别与奥拉帕利或卡铂联合使用进行实验对此进行了研究。虽然在全部7例卵巢癌患者中均未能明确硫链丝菌素单药或联合疗法具有显著细胞毒性作用，但研究显示硫链丝菌素暴露可导致FOXM1及其靶基因的mRNA表达下调，而奥拉帕利单药治疗则产生相反效果。值得注意的是，一名患者即使在FOXM1表达下调后仍持续呈现高表达的BRCA2和RAD51，表明另一种耐药机制仍在持续发挥作用。 相反，其他研究者利用低能辐射核素（如碘-123和碘-125）对 PARP 抑制剂进行修饰，开发出能够选择性照射PARP1过表达细胞核的诊疗一体化制剂。Riad等人研究表明，其基于鲁卡帕利研发的诊疗一体化制剂可在原发性卵巢肿瘤切片中诱导剂量依赖性的DNA损伤，且该效应可通过使用 PARP -1竞争性抑制剂阻断，证实了其特异性。值得注意的是，这种方法对未携带BRCA1突变的患者具有优势，因其作用机制依赖于直接放射照射而非合成致死效应。然而，仍需针对更多患者样本开展研究以明确该疗法的适用人群。 这些研究中一个尚未充分探讨的重要因素是基质对患者预后的影响。在卵巢肿瘤中，PARP1的表达水平以及对 PARP 抑制剂的反应均受基质影响；而基质中高PARP1表达是化疗敏感性的标志。此外， PARP 抑制剂可引发CCL2介导的癌相关成纤维细胞活化，促使巨噬细胞向免疫抑制状态分化，从而降低癌细胞对PARP抑制剂的敏感性。因此，在探索基于PARP抑制剂的治疗方案时，必须考虑这种动态的癌-基质相互作用关系。由此可见，采用具有代表性基质的 OTSC 模型可为该领域研究提供重要支持。4、细胞凋亡 细胞凋亡调控异常会促进癌症进展并导致治疗耐药。为探索恢复凋亡信号传导的策略，研究人员利用卵巢 OTSC 切片测试了新型单克隆抗体（mAbs）及配体模拟物——这些物质可激活外源性凋亡通路，例如针对肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）死亡受体5（DR5）的特异性抗体。 Estes等人对19名卵巢癌患者进行了细胞毒性研究，将卵巢组织切片暴露于浓度递增的抗DR5单克隆抗体（TRA-8）中。作者计算了每位患者的半抑制浓度值，并发现对TRA-8治疗的敏感性似乎与疾病分期或组织学类型无关。在后续研究中，Frederick等人表明该靶向疗法可使经化疗处理的组织切片中的细胞凋亡率提高约220%。组织学分析显示大多数上皮肿瘤细胞发生了凋亡，而非凋亡细胞则为淋巴样细胞或多核细胞。然而，尚未利用 IHC 或转录组学技术对剩余细胞类型及其转录组进行进一步研究。这本可以揭示与治疗反应及耐药性相关的 TME 组成和细胞特征——这一方向在此类模型框架下具有可行性且极具研究价值。 对细胞凋亡的抵抗也可能源于关键调控蛋白（如抗凋亡Bcl-2家族成员或p53功能异常）的突变或过表达。基于这一认识，某研究团队探讨了小分子抑制剂nutlin-3的作用机制：该化合物可与MDM2结合并干扰其作用机制——即导致p53失活和降解。由此实现的p53稳定化可促进细胞凋亡发生。在原发性卵巢OTSCs中，nutlin-3联合DR5选择性突变体（D269H/E195R）可诱导的细胞凋亡水平均高于单一药物治疗效果，并优于顺铂单药疗法。但后续细胞系实验证实，nutlin-3需依赖野生型p53才能增强DR5介导的细胞凋亡。鉴于超过95%的 HGSOC 患者存在TP53功能缺失或缺失突变，在此类研究中对患者样本进行p53状态预筛查至关重要。 类似地，另一研究团队探索了一种BH3模拟物（ABT-737），该药物可抑制抗凋亡蛋白Bcl-xL的活性，并发现其诱导细胞凋亡的程度显著高于卡铂单药治疗[。外，研究人员利用 OTSC 模型识别了疗效预测因素：促凋亡蛋白Bim的缺失或低表达预示对ABT-737的治疗反应较差；而抗凋亡蛋白Mcl-2及Bim抑制因子（磷酸化ERK1/2）水平较低则与更好的体外实验效果相关。 综上所述，这些研究凸显了 OTSC 在探索新治疗路径方面的价值——这些路径既能支持也能挑战传统化疗方案。此外，通过结合患者个体化的分子数据来分析肿瘤反应，我们能够更深入地理解治疗有效的关键参数，从而为治疗前实施更精准的患者分层提供依据。5、代谢信号传导 肿瘤中的代谢改变驱动了生存机制与耐药机制的形成。近期荟萃分析表明，肥胖程度与卵巢癌风险呈正相关。一项研究显示，超重女性和肥胖女性罹患卵巢癌的风险分别增加6%和19%。脂肪细胞素——一种参与葡萄糖和脂肪酸代谢的蛋白质激素——被认为是这种关联的潜在中介因子：肥胖个体体内该激素水平通常降低，并与较高的卵巢癌风险相关。这些发现促使研究者提出假说：通过激动性刺激脂肪细胞素的靶受体（adipoR1和adipoR2），可能成为治疗卵巢癌的一种潜在抗癌策略。 当向原代 HGSOC 切片施用脂联素受体激动剂AdipoRon后，广域图像显示所有三例患者均出现凋亡染色（裂解型caspase-3）显著增加。该结果在卵巢癌细胞系中亦得到证实，这些细胞系的增殖活性同样降低。此外，蛋白质印迹分析表明AdipoRon可增强 AMPK 的磷酸化水平并降低MPM-2表达量，分别提示其对增殖性mTORC1信号通路及有丝分裂进程产生抑制作用。然而，治疗前后离体切片中 TME 的具体组成尚未进一步分析。 近期研究证实，肥胖与低脂联素水平均与 TME 内免疫环境的变化密切相关。例如，Liu等人发现，在肥胖小鼠模型中，肿瘤组织的脂联素水平及M2/M1巨噬细胞比例均低于对照组小鼠；这一结果与其他研究结论一致——其他研究指出较高的脂联素水平可促进巨噬细胞向抗炎性的M2样表型分化。鉴于脂联素在卵巢癌及免疫调节中的明确作用，未来研究可利用该模型探讨AdipoRon如何影响 TME 内免疫细胞的组成与功能行为，从而阐明其作用机制及潜在耐药途径。6、免疫疗法 嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法是一种通过基因工程改造从供体或患者体内获取的T细胞，使其表达能识别并特异性激活癌细胞的抗原特异性受体的方法。靶向抗原通常为在癌细胞中过度表达的蛋白质；在卵巢癌中，潜在靶点包括黏蛋白-16、表皮生长因子受体2（Her2/ErbB2）、叶酸受体- α 和间皮素，以及近期发现的靶点如MUC1、CXCR4和 EPCAM 。 当将靶向ErbB2的CAR-T细胞与29例女性患者的 HGSOC 组织切片共同孵育72小时后，裂解型caspase-3的染色强度较使用未转导T细胞处理的切片增加两倍，表明该疗法对表达ErbB2的癌细胞具有特异性。此外，细胞毒性的组织学评分与ErbB2表达水平升高呈正相关；然而，上清液中促炎细胞因子 IFNγ 的水平则与ErbB2表达无关。值得注意的是，在肿瘤切除前接受新辅助化疗的5例患者，其ErbB2表达水平均显著低于24例初治患者。尽管样本量较小，这些结果提示应在治疗前对患者进行靶点表达初步筛查（例如采用伴随诊断检测）。 尽管取得了这些令人鼓舞的结果，CAR-T疗法在实体瘤（包括卵巢癌）中的疗效仍有限。如前文“化疗”部分所述，主要挑战在于间质屏障——该屏障可能阻碍T细胞的浸润与迁移能力。因此，未来研究应采用离体 OTSC 模型来探究间质成分及密度对CAR-T细胞迁移和细胞毒性作用的影响。此外，诸如PD-1/PD-L1或 CTLA -4抑制剂等多种免疫疗法在卵巢癌 OTSC 系统中尚未得到充分研究，这可能阻碍其临床应用的关键发现被揭示。7、病毒疗法 溶瘤病毒疗法是另一种前景广阔的抗癌策略，其原理在于利用病毒选择性感染并复制于肿瘤细胞内。这些细胞会经历病毒介导的裂解过程，既杀伤恶性细胞，又释放肿瘤相关抗原，从而激活并增强周围免疫细胞的功能。该领域的一项关键技术是将人血清型腺病毒改造为条件性复制腺病毒（CRAd），使其仅在具有特定特征（如启动子表达上调或细胞膜受体过度表达）的癌细胞中选择性复制。 一个研究团队及其合作者开展的一系列研究揭示了病毒疗法在离体卵巢癌切片中的发展过程。作者指出，先前利用改良人腺病毒在免疫缺陷小鼠模型中进行的临床前研究存在局限性，这些模型无法真实反映人类肿瘤的实际感染性或免疫反应。这阻碍了我们对该技术在人体中的疗效和毒性的理解，也可能解释为何溶瘤疗效从临床前研究向临床试验转化时效果不佳。因此，有观点认为三维离体卵巢癌切片能比传统小鼠模型提供更准确的疗效数据。 本系列研究中的首项实验比较了具有复制能力的腺病毒（野生型Ad3/Ad5杂交株）与COX2介导的CRAd（Ad3/5cox-2）在离体卵巢切片中的表现，并以人肝切片作为脱靶效应对照模型。虽然两种腺病毒对离体肿瘤切片的感染程度相似，但RT-PCR检测显示CRAd在离体肝切片中的复制活性降低了高达10倍，表明通过启动子靶向设计可显著提升安全性。在此基础上， Rocconi 等人测试了受CXCR4启动子调控的CRAd（该启动子控制着在卵巢癌中通常上调表达的趋化因子受体），结果显示其在卵巢癌切片中的感染性比野生型腺病毒高出84倍，而对肝细胞的复制活性则低至25倍。这些结果表明：利用COX2和CXCR4等上调致癌基因的启动子进行基因修饰的腺病毒，在不影响靶向感染性的前提下，能有效降低脱靶效应。此外，研究证实器官型切片培养模型是临床前毒性评估的有效工具——若未充分评估该模型，可能因毒性副作用导致临床试验失败率居高不下。然而，这些结论是否适用于人体受试者尚不明确，需结合离体临床前试验开展病毒治疗临床试验验证。卵巢癌中的 OTSC 及临床试验 据我们所知，目前已确定四项临床试验旨在评估 OTSC 在卵巢癌中的预测潜力。图3汇总了三项观察性研究和一项干预性研究的结果，这些研究探讨了 OTSC 在评估卵巢癌治疗反应方面的临床应用价值。2009年，Frederick等人（NCT00711932）开展了一项观察性研究，以 OTSC 作为肿瘤微环境模型，评估死亡受体5特异性抗体TRA-8单独使用或联合化疗的疗效。该研究为卵巢癌领域从临床前研究向临床应用的转化搭建了桥梁。 此外，整合经处理肿瘤切片的转录组学与蛋白质组学分析结果，可识别患者特异性的耐药机制及具有临床应用价值的生物标志物，从而将功能检测与分子特征相结合，为制定个体化治疗方案提供依据。例如，2013年完成的一项初步研究（NCT01440504）采用经ABT-737（一种硼烷模拟物）和卡铂治疗的高级别浆液性卵巢癌切片进行分析，该研究鉴定出预测灵敏度达93%的生物标志物，证明了在治疗前进行患者分层和疗效预测的潜力。 OTSC 的应用已超越卵巢癌领域。以胶质母细胞瘤为例，研究人员将离体肿瘤切片培养与单细胞RNA测序（scRNA-seq）相结合，揭示了患者特异性及细胞类型特异性的药物治疗转录反应特征，并发现这些耐药特征在不同患者中具有保守性。同样，在肌层浸润性膀胱癌（NCT04599608）的一项前瞻性单臂研究中，经顺铂、吉西他滨或其他疗法处理的肿瘤切片所显示的细胞毒性指标与患者的实际治疗反应高度相关，其预测敏感性和特异性分别达到96%和78%。 特别是在卵巢癌领域，近期临床试验充分展现了 OTSC 作为转化医学工具的进展。2024年开展的 OVAREX 研究（NCT03831230）证实了利用 OTSC 预测化疗及 PARP 抑制剂治疗反应的可行性。OTSC 能够复现原发肿瘤的分子特征、组织学特征及治疗反应特性，有效弥合了体外诊断模型与真实世界体内疗效之间的差距。同样，2025年完成的tosca研究（NCT06065358）评估了OTSC 在卵巢癌患者中的临床应用可行性及其与离体敏感性检测及体内治疗反应的一致性。研究结果有力证明 OTSC 是预测临床环境中铂类化疗疗效的有效且可靠方法（下图）。 总之，OTSC 已超越临床前概念验证阶段，在临床试验中展现出可量化的转化预测价值。OTSC 在下一代药物研发中的应用：未来展望 通过保留肿瘤的天然结构特征和肿瘤微环境，OTSC 不仅能提升对药物疗效的评估，还能增强对毒性反应的评估能力，从而更准确地预测临床结局。OTSC 使研究人员能够更高效地开展高通量毒性筛选，以极低的成本和时间显著简化药物开发流程。这种高准确性降低了对动物实验验证的需求，并符合研究伦理中的3R原则（替代、减少、优化）。 然而，要充分发挥其在临床应用方面的潜力，未来研究应致力于延长其在培养体系中的存活时间并提升预测准确性。这可通过整合先进的微装置培养技术和多组学分析工具来实现，从而全面理解患者个体对药物的反应差异。这些技术已在其他癌症类型的 OTSC 药物研发流程中得到应用。例如，Zhao等人利用单细胞RNA测序（scRNA-Seq）分析了来自不同患者的胶质母细胞瘤切片中特定细胞类型的药物反应，并发现不同患者间存在保守的细胞特异性药物效应，由此揭示了新的潜在疗效生物标志物。 虽然卵巢 OTSC 技术已应用于测试新型药物组合（如化疗联合凋亡促进剂、 PARP 抑制剂与经典Wnt通路阻滞剂），但其潜力尚未得到充分挖掘。为推动药物研发进展，拓展 OTSC 的应用范围以同时靶向癌细胞的弱点及 TME 相互作用，或将为克服耐药性开辟新途径。例如，最新研究表明，通过CXCR4抑制剂调控基质成分（特别是CXCL12-CXCR4轴）可增强T细胞在卵巢癌中的浸润；因此，可在 OTSC 模型中探索将此类疗法与CAR-T疗法联用，以提升T细胞的运动能力和功能。 另一个值得深入探索的前景广阔方向是多靶点药物的应用。与联合疗法不同，多靶点药物是一种单一化合物，能够同时作用于疾病相关的多个分子靶点，从而提升治疗效果、改善药代动力学特性并降低药物相互作用风险。借助先进的计算建模和人工智能工具，如今已能轻松筛选出针对多种靶点的多靶点化合物。为增强多靶点癌症疗法的安全性与疗效，精准选择靶点、优化药物组合以及运用人工智能和机器学习等先进技术至关重要。OTSC 模型可实现实时优化，确保多靶点策略在安全性和有效性方面均得到精细调校。例如，Khedkar等人通过计算机分子对接分析证实，新型抗癌药物NSC777201对卵巢癌中常见的过度表达靶点具有多重激酶抑制潜力，并在多种卵巢癌细胞系中表现出剂量依赖性的细胞毒性。然而，靶向多个通路或细胞类型可能无意中干扰正常细胞功能，增加脱靶效应和毒性的风险。因此，为全面评估毒性，未来多靶点药物的临床前筛选可能需要采用更复杂的健康组织与病变组织联合使用的临床前模型。在这方面，能够精确复现原始组织结构、保持异质性微环境特征，并可快速从肿瘤及非肿瘤组织材料中制备的OTSC ，在多靶点药物研发及毒性评估领域将是一个理想选择。 最后，纳米材料与药物递送系统（DDS）领域已取得重大进展。例如，目前已开发出多种用于药物包封的材料，包括聚合物、脂质体、二氧化硅、水凝胶等。这些进展不仅有助于以最佳比例和浓度递送药物组合，还能改善药物的理化性质、水溶性、亲脂性及药代动力学特性。此外，纳米材料表面可与靶向癌症的化合物及蛋白质结合，以增强所载药物的递送效率。 近期多项研究均强调了靶向卵巢癌中常过度表达的受体的潜力，例如通过将靶向HER2的单克隆抗体赫赛汀与相应分子（如分别对过表达受体CD44和FR- α 具有亲和力的透明质酸或叶酸）结合。然而迄今为止，药物递送系统尚未在卵巢癌间质肿瘤细胞（OTSCs）中得到探索。鉴于 OTSC 中间质结构及三维架构的高度保守性，该模型可为研究纳米颗粒在生理相关环境中的渗透、滞留及释放动力学，或用于研究靶向间质的纳米颗粒提供重要平台。结论 OTSC 是研究卵巢癌患者异质性、药物耐药性、毒性反应及新型药物发现的极具潜力的平台。本综述探讨了 OTSC 的发展历程及其在化疗、靶向治疗、免疫治疗和病毒疗法中的应用。其主要优势包括： 可快速从健康组织和恶性肿瘤组织中制备样本； 具备中等通量潜力； 能保留天然三维组织结构； 有助于深入理解肿瘤微环境（TME）对药物疗效与耐药性的影响。 该模型仍具有作为临床精准医疗预测工具或先进药物研发平台的巨大潜力。最后，我们认为 OTSC 将在未来卵巢癌新药研发中发挥重要作用，包括探索同时针对肿瘤特性与 TME 弱点的新型药物组合、开展计算机辅助多靶点药物设计以及开发创新性的癌症靶向给药系统。