Construction et caractérisation de modèles d’organoïdes issus de foyers métastatiques et d’ascite de patients atteints de métastases péritonéales du cancer colorectal
Contexte et objectif : La métastase péritonéale du cancer colorectal (colorectal cancer peritoneal metastasis, CRC-PM) est un type de métastase chez les patients atteints de cancer colorectal, caractérisée par un pronostic très défavorable, souvent accompagnée d'ascite, d'implantations diffusives et d'une faible réponse aux traitements systémiques. À ce jour, il manque en clinique des modèles in vitro reproductibles, expansibles et reflétant fidèlement les caractéristiques biologiques des tumeurs des patients, ce qui limite l'étude des mécanismes de métastase et l’évaluation des traitements personnalisés. Les organoïdes dérivés de patients (patient-derived organoid, PDO) peuvent être cultivés à long terme en conditions tridimensionnelles (three dimension, 3D) tout en conservant les phénotypes tumoraux et les caractéristiques génétiques. Cependant, pour le CRC-PM, et en particulier pour la construction et l’identification de modèles PDO issus à la fois des foyers métastatiques péritonéaux et de l’ascite, les données sont encore limitées. Cette étude vise à construire des modèles PDO CRC-PM stables en croissance et en passage (incluant foyers métastatiques et ascite), et à évaluer leur cohérence biologique avec les échantillons tumoraux primaires sur les plans morphologique, protéique et génomique. Méthodes : Des échantillons cliniques de patients CRC-PM ont été collectés, les foyers métastatiques et l’ascite dissociés progressivement pour établir des modèles tridimensionnels d’organoïdes (3D) ainsi que des lignées cellulaires bidimensionnelles (two dimension, 2D). Les caractéristiques morphologiques des PDO ont été observées en microscopie à champ clair en temps réel. Les PDO ont été préparés sous forme de blocs cellulaires et colorés par H-E pour évaluer la structure adénoïde et les caractéristiques histologiques épithéliales. L’immunohistochimie (immunohistochemistry, IHC) a été utilisée pour comparer les caractéristiques pathologiques des organoïdes aux tumeurs primaires ; les résultats IHC ont été analysés qualitativement par densité optique intégrée (integrated optical density, IOD). Le séquençage complet de l’exome (whole-exome sequencing, WES) a été réalisé pour analyser les profils mutationnels et les patterns d’expression génique des modèles PDO, des lignées cellulaires 2D et des tumeurs primaires. Résultats : Des modèles PDO CRC-PM issus des foyers métastatiques et de l’ascite, stables et capables de passages successifs, ont été établis avec succès, accompagnés de lignées cellulaires 2D correspondantes. Les organoïdes formaient une structure tridimensionnelle typique en forme de vésicule/kyste compacte. La coloration H-E a révélé des caractéristiques épithéliales et structures adénoïdes. L’analyse IHC a montré une forte concordance entre les organoïdes et les tumeurs primaires au niveau morphologique tissulaire, de l’expression des marqueurs tumoraux clés (CK20, E-cadherin, Pan-CK, β-caténine) et de l’indice de prolifération Ki-67, sans différence significative d’intensité d’expression. Les données WES ont confirmé une grande concordance des gènes mutés clés (notamment TTN, FAT2) et des types de mutations entre organoïdes, lignées cellulaires et tumeurs originelles. Conclusion : Cette étude a établi et validé des modèles PDO CRC-PM issus de foyers métastatiques et d’ascite, ainsi que leurs lignées cellulaires appariées, lesquels conservent les caractéristiques génétiques et héréditaires des tumeurs primaires, fournissant un cadre méthodologique fiable et un outil expérimental pour étudier les mécanismes du CRC-PM et le dépistage personnalisé de médicaments.
关键词
cancer colorectal; métastases péritonéales; ascite; organoïdes; validation de cohérence