Hintergrund und Ziel: Die Peritonealmetastase des kolorektalen Karzinoms (colorectal cancer peritoneal metastasis, CRC-PM) ist eine der Metastasierungsformen mit besonders schlechter Prognose bei Patienten mit kolorektalem Karzinom, häufig begleitet von Aszitesbildung, diffuser implantativer Ausbreitung und schlechter Ansprechrate auf systemische Therapien. Derzeit fehlen in der Klinik reproduzierbare, skalierbare und realitätsnahe In-vitro-Modelle, die die tumorbiologischen Eigenschaften der Patienten realistisch widerspiegeln, was die Erforschung der Metastasierungsmechanismen und die Bewertung individualisierter Therapien einschränkt. Patientenabgeleitete Organoide (patient-derived organoid, PDO) können unter dreidimensionalen (three dimension, 3D) Bedingungen langfristig kultiviert werden und erhalten tumorbezogene phänotypische und genetische Merkmale. Dennoch mangelt es speziell für CRC-PM, insbesondere für die Entwicklung und Charakterisierung von PDO-Modellen aus peritonealen Metastasenherden und Aszites, relativ an Studien. Ziel dieser Studie ist der Aufbau stabil wachsender und passierbarer CRC-PM-PDO-Modelle (einschließlich Metastasenherden und Aszites) sowie die Bewertung ihrer biologischen Übereinstimmung mit den primären Tumorproben hinsichtlich Gewebemorphologie, Proteinexpression und Genomik. Methoden: Klinische Proben von CRC-PM-Patienten wurden gesammelt, Metastasenherde und Aszites schrittweise dissoziiert, um 3D Organoid-Modelle und zweidimensionale (two dimension, 2D) Zelllinien zu etablieren. Morphologische Merkmale der PDO wurden mittels Hellfeldmikroskopie dynamisch beobachtet. PDO wurden als Zellblöcke präpariert und mit H-E gefärbt, um adenoidale Strukturen und epitheloide histologische Merkmale zu bewerten. Immunhistochemie (immunohistochemistry, IHC) wurde verwendet, um pathologische Merkmale der Organoid-Modelle mit dem Primärtumor zu vergleichen; die IHC-Ergebnisse wurden mittels integrierter optischer Dichte (integrated optical density, IOD) deskriptiv analysiert. Whole-Exome-Sequenzierung (whole-exome sequencing, WES) analysierte Mutationsprofile und Genexpressionsmuster der Organoide, 2D-Zelllinien und Primärtumoren. Ergebnisse: Erfolgreich wurden stabile, passierbare CRC-PM-PDO-Modelle aus Metastasenherden und Aszites von Patienten etabliert und deren korrespondierende 2D Tumorzelllinien konstruiert. Die Organoide bildeten typische zystische/dichte kugelige 3D-Strukturen. H-E Färbung zeigte adenoidale epitheliale Strukturen. IHC-Analyse zeigte eine hohe Übereinstimmung zwischen den Organiden und den Primärtumoren hinsichtlich Gewebemorphologie, Expression zentraler Tumormarker (inklusive CK20, E-Cadherin, Pan-CK, β-Catenin) und Ki-67 Proliferationsindex ohne signifikante Unterschiede in der Expressionsstärke. WES-Daten bestätigten eine sehr hohe Übereinstimmung der Kern-Mutationsgene (z.B. TTN, FAT2) und Mutationstypen zwischen Organoiden, Zelllinien und originalem Tumorgewebe. Fazit: Diese Studie etablierte und validierte CRC-PM-PDO-Modelle aus Metastasenherden und Aszites sowie korrespondierende Tumorzelllinien, die auf genetischer und erblichkeitsbezogener Ebene die Eigenschaften der Primärtumore bewahren. Dieses System bietet robuste methodische Grundlagen und Laborwerkzeuge für die Erforschung von CRC-PM-Mechanismen und individualisierten Medikamentenscreenings.

kolorektales Karzinom; Peritonealmetastasen; Aszites; Organoide; Übereinstimmungstest