Construcción y caracterización de modelos organoides derivados de focos metastásicos y ascitis de pacientes con metástasis peritoneales de cáncer colorrectal

SHAO Yanfei ,  

TAN Xinyi ,  

ZHENG Huang ,  

CHEN Chaozhao ,  

LIU Nanqin ,  

SUN Jing ,  

摘要

Antecedentes y objetivo: La metástasis peritoneal del cáncer colorrectal (colorectal cancer peritoneal metastasis, CRC-PM) es uno de los tipos de metástasis con peor pronóstico en pacientes con cáncer colorrectal, frecuentemente acompañada de ascitis, diseminación difusa por siembra y mala respuesta al tratamiento sistémico. Actualmente, en la clínica falta un modelo in vitro reproducible, expandible y que refleje fielmente las características biológicas del tumor del paciente, lo que limita la investigación del mecanismo de metástasis y la evaluación de tratamientos personalizados. Los organoides derivados de pacientes (patient-derived organoid, PDO) pueden cultivarse a largo plazo en condiciones tridimensionales (three dimension, 3D) y conservar fenotipos tumorales y características genéticas asociadas. Sin embargo, para CRC-PM, especialmente para la construcción y caracterización de modelos PDO derivados tanto de los focos metastásicos peritoneales como del líquido ascítico, aún hay insuficiencia de datos. Este estudio tiene como objetivo construir modelos PDO CRC-PM de crecimiento estable y pasaje (incluyendo focos metastásicos y ascitis), y evaluar su concordancia biológica con las muestras tumorales primarias desde las perspectivas morfológica, de expresión proteica y genómica. Métodos: Se recolectaron muestras clínicas de pacientes con CRC-PM, se disociaron progresivamente los focos metastásicos y la ascitis para establecer modelos tridimensionales (3D) de organoides y líneas celulares bidimensionales (two dimension, 2D). Las características morfológicas de los PDO se observaron mediante microscopía de campo claro en tiempo real. Los PDO se prepararon como bloques celulares y se tiñeron con H-E para evaluar la estructura glandular y las características histológicas epiteliales. Se utilizó inmunohistoquímica (immunohistochemistry, IHC) para comparar las características patológicas de los organoides con las del tumor primario; los resultados de IHC se analizaron descriptivamente mediante densidad óptica integrada (integrated optical density, IOD). Se aplicó secuenciación completa del exoma (whole-exome sequencing, WES) para analizar el perfil mutacional y los patrones de expresión génica de los modelos organoides, líneas celulares 2D y tumores primarios. Resultados: Se construyeron con éxito modelos PDO CRC-PM derivados de focos metastásicos y ascitis, capaces de crecer de manera estable y pasar múltiples generaciones, junto con líneas celulares 2D correspondientes. Los organoides formaron estructuras tridimensionales típicas tipo quiste/densas y esféricas. La tinción H-E mostró características glandulares epitelioides. El análisis IHC mostró alta concordancia entre los organoides y los tumores primarios en morfología tisular, expresión de marcadores centrales del tumor (incluyendo CK20, E-cadherina, Pan-CK, β-catenina) y el índice de proliferación Ki-67, sin diferencias significativas en la intensidad de expresión. Los datos de WES confirmaron alta coincidencia en genes mutados clave (como TTN, FAT2) y tipos de mutación entre organoides, líneas celulares y tejido tumoral original. Conclusión: Este estudio estableció y validó modelos organoides CRC-PM derivados de focos metastásicos y ascitis, así como líneas celulares pareadas, que conservan características de tumor primario a nivel genético y hereditario. Este sistema proporciona una metodología confiable y herramientas experimentales para investigar mecanismos del CRC-PM y realizar cribado personalizado de medicamentos.

关键词

cáncer colorrectal; metástasis peritoneal; ascitis; organoides; prueba de concordancia

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