Фон и цель: перитонеальный метастаз колоректального рака (colorectal cancer peritoneal metastasis, CRC-PM) является одним из типов метастазов у пациентов с колоректальным раком с крайне неблагоприятным прогнозом, часто сопровождающимся асцитом, диффузным имплантационным распространением и плохой реакцией на системную терапию. В настоящее время в клинике отсутствуют воспроизводимые, масштабируемые и реалистично отражающие биологические особенности опухоли пациента инвитро-модели, что ограничивает исследование механизмов метастазирования и оценку индивидуального лечения. Пациент-ориентированные органоиды (patient-derived organoid, PDO) могут длительно культивироваться в условиях трехмерной (three dimension, 3D) культуры и сохранять фенотипические и генетические особенности опухоли, однако создание и идентификация PDO моделей, особенно из перитонеальных метастатических очагов и асцита CRC-PM, остаются недостаточно разработанными. Цель исследования — создание стабильных и проходимых моделей CRC-PM PDO (включая модели из очагов метастазов и асцитической жидкости) и оценка их биологической согласованности с исходными опухолевыми образцами по морфологии ткани, экспрессии белков и геномным характеристикам. Методы: собраны клинические образцы от пациентов с CRC-PM, последовательно диссоциированы метастатические очаги и асцит, создана трехмерная модель органоидов и двумерные (two dimension, 2D) клеточные линии. Морфологические характеристики PDO наблюдали в световом микроскопе в динамике. PDO были подготовлены в виде клеточных блоков и окрашены H-E для оценки аденоморфной структуры и эпителиальных гистологических признаков. Использована иммуногистохимия (immunohistochemistry, IHC) для сравнения патологических характеристик органоидов и исходной опухоли; результаты IHC были проанализированы с помощью интегральной оптической плотности (integrated optical density, IOD). Проведен анализ мутационного профиля и экспрессии генов с помощью полного экзомного секвенирования (whole-exome sequencing, WES) моделей органоидов, 2D клеточных линий и первичной опухоли. Результаты: создана стабильная культура CRC-PM PDO как из метастатических очагов, так и из асцитической жидкости с успешным построением соответствующих 2D опухолевых клеточных линий. Органоиды формировали типичную кистозную/компактную сферическую 3D структуру. Окраска H-E показала эпителиоморфные аденоморфные структуры. IHC-анализ продемонстрировал высокую гомологию между органоидами и исходной опухолью по тканевой морфологии, опухолевым маркерам (включая CK20, E-cadherin, Pan-CK, β-катенин) и индексу пролиферации Ki-67 без значимых различий в экспрессии. Данные WES подтвердили высокую степень совпадения по ключевым мутантным генам (например, TTN, FAT2) и типам мутаций между органоидами, клеточными линиями и исходной опухолью. Заключение: исследование разработало и подтвердило модели органоидов CRC-PM из метастатических очагов и асцитической жидкости и сопряженные с ними клеточные линии, которые сохраняют при генетическом и наследственном уровне характеристики исходной опухоли, предоставляя надежные методологические решения и лабораторные инструменты для изучения механизмов CRC-PM и индивидуализированного подбора лекарств.

колоректальный рак; перитонеальный метастаз; асцит; органоиды; проверка согласованности