배경 및 목적: 환자 유래 종양 오가노이드는 체외 3차원 배양 시스템에서 성장하는 미세 조직으로, 모암 종양의 조직학 구조, 세포 이질성 및 유전자 발현 프로파일을 고도로 보존하며, 임상 전 약물 감수성 예측 정확도가 높은 것으로 확인되었다. 본 연구는 위장암 환자의 복수 샘플을 이용한 종양 오가노이드 구축 가능성을 탐색하고, 해당 모델이 위장암 복막 전이 맞춤형 약물 치료 지도에 미치는 가치를 평가하는 것을 목적으로 한다. 방법: 2022년 1월부터 2025년 6월까지 푸단대학교 부속 중산병원에서 위선암 및 결장선암 환자들을 모집하였다. 포함 기준: ① 병리학적 검사로 위암 또는 결장암 진단, 복막 전이 및 중등도-대량 복수 동반; ② 연령 18~65세; ③ 1차 치료를 받은 진행성 종양 환자. 제외 기준: ① 비선암 종양; ② 예상 생존 기간 3개월 미만; ③ 심각한 감염 또는 장기 기능 장애로 화학요법 및 표적치료 견디기 어려운 환자. 본 연구는 푸단대학교 부속 중산병원 윤리위원회 승인(Y2024-296)을 받았으며, 모든 환자가 동의서를 작성하였다. 연구 대상자의 복수에서 탈락한 종양 세포를 분리하여 원대세포 배양 및 종양 오가노이드를 구축하였다. 이 모델을 활용하여 일반 화학요법 및 표적치료 약물에 대한 체외 약물 감수성 검사를 시행하고, 환자의 임상 치료 반응과 상관관계를 분석하였다. 결과: 총 46명의 환자가 연구에 참여하였으며, 42명의 환자 복수에서 3차원 구조를 갖는 종양 오가노이드를 성공적으로 구축하여 성공률은 91.3%였다. 오가노이드는 조직 형태 및 주요 단백질 발현에서 원발 병소나 복막 전이 병소와 높은 일치성을 보였으며, 부모 종양의 주요 체세포 돌연변이 >90%를 보존하였고 KRAS, NRAS, BRAF, HER2 증폭 등 주요 유전자 상태 일치율은 모두 95% 이상이었다. 체외 약물 감수성 검사 결과, 서로 다른 환자 유래 오가노이드의 동일 약물에 대한 치료 반응에 이질성이 존재하였다. 오가노이드 약물 감수성 검사 결과를 기반으로 치료를 진행한 시험군의 객관적 반응률은 38.9%로 대조군 25.2%(P=0.015)보다 유의하게 높았다; 시험군 환자의 무진행 생존기간 중앙값은 5.5개월로 대조군 3.3개월(HR=0.60, 95% CI：0.36~0.90, P=0.045)보다 길었다. 시험군과 대조군 환자의 전체 생존기간 중앙값은 각각 9.7개월과 8.9개월로 통계적 유의성은 없었다(P=0.099). 결론: 복수 유래 종양 오가노이드는 환자 종양의 생물학적 특성을 효과적으로 모사할 수 있으며, "환자 대체물"로서 효율적인 체외 약물 감수성 선별에 활용되어 위장암 복막 전 이라는 난치성 질환의 맞춤형 약물 치료 지침을 제공할 수 있어 중요한 전환 응용 가능성을 가진다.

위암; 결장암; 복막 전이; 악성 복수; 종양 오가노이드; 약물 감수성 검사; 맞춤형 치료