各人好厕所 偷拍，今天跟各人共享一篇题为 Pharmaco genomic profiling of intra-tumor hetero geneity using a large organoid biobank of liver cancer（讹诈癌症大型类器官生物库对肿瘤内异质性进行药物基因组分析）原发性肝癌(PLC)是全球癌症相关弃世的第三大原因，其中包括肝细胞癌(HCC)、肝内胆管癌(ICC)和一种夹杂型肝细胞胆管癌(CHC)。

01

照管布景

肿瘤间和肿瘤内异质性是原发性肝癌 （PLC） 精确调理的主要拦阻。在这里，咱们成立了一个 PLC 生物库，由来自 144 名患者的 399 个肿瘤类器官构成，它空洞了亲本肿瘤的组织病理学和基因组景不雅，何况关于药物明锐性筛选是可靠的，体内模子和患者响应齐诠释注解了这少量。

综合分析理会了 PLC 异质性，包括基因组/转录组学特征和对 7 种临床相关药物的明锐性，以及临床关联。药物基因组学分析可识别并考据多基因抒发特征，从而权衡药物响应，从而更好地对患者进行分层。

此外，咱们揭示了 c-Jun 是通过 JNK 和 β-catenin 信号传导成为 lenvatinib 耐药的主要介质。合成并筛选了包含 lenvatinib 和 veratramine （c-Jun 防止剂） 部分的化合物 （PKUF-01），阐明出光显的协同效应。总之，咱们的照管表征了 PLC 异质性的景不雅，开垦了权衡性生物标志物面板，并征服了纠合调理的 lenvatinib 耐药机制。

见图一

多区域类器官生物库空洞了肝癌的组织学、基因组学和转录组学特征。

图一

（A） 照管的默示图纲领。从经受手术切除的肿瘤中获取多区域样本 （临床信息详见表 S1），并随后进行类器官培养和基因组分析处理。通过应用 WES 、 RNA-seq 和药物筛选，咱们表征了 PLC 异质性的景不雅，开垦了权衡生物标志物，并揭示了由乐伐替尼和维拉曲明部分构成的化合物 （c-Jun 防止剂） 纠合调理的 lenvatinib 耐药机制。

（B） 追溯了从 144 名患者采样的区域数的直方图，神志分辨线路 142 名 PLC 患者和 2 名肝飘荡 （LM） 患者的组织学亚型。

（C） 饼图诠释了数据 S1.2 和数据 S1.7 中所示的整个 399 种类器官的组织学亚型，括号中线路了数字。

（D） HCC 患者 P1 的三个肿瘤区域的 H&E 和 IHC 染色，以及相应类器官的 H&E、IHC 和免疫荧光染色。IHC 和免疫荧光染色检测 HCC 标志物 （AFP 和 HepPar1） 和胆说念标志物 （EPCAM 和 KRT19）。比例尺线路 50 μm。

（E） 肿瘤组织和类器官之间癌症相关体细胞基因组变异的一致性。需贯通中位一致性。（F） 肿瘤组织和类器官之间拷贝数蜕变 （CNA） 的全基因组相比。分辨绘画拷贝数增益（上图）和丢失（下图）峰。

（G） 相比 3 名代表性 HCC 患者肿瘤组织和 PDO 之间 COSMIC 癌症基因突变 VAF 的热图。VAF，变异等位基因频率。

（H） 贯通肿瘤组织和成对类器官转录组之间相关性的热图。将来自归并患者的样分内组在沿途，并按组织学亚型对患者进行组织。行线路类器官，列线路组织。AL，临近肝脏。

见图二

多区域类器官分析表征了基因组 ITH 和相关功能羡慕羡慕。

图二

（A） 来自 32 名患者的 95 个 PLC 类器官的基因组景不雅，并进行了多区域采样。上图贯通了体细胞非千里默突变的职守、组织学、肝炎景况、肝硬化和分期信息。中间面板详备先容了肝癌相关基因中的体细胞简便突变，最右边的条形代表 HCC 和 ICC 的突变频率。下图贯通了具有 CNA 的基因。

（B） 两名代表性患者的系统发育树，并指引潜在的开动事件。相关其他患者的系统发育树，请参见图 S2。

（C） 散点图形色了 32 名患者中每位患者的突变比值 （TR），其中 12 名患者为躯干显性 （TR > 1），20 名患者为分支显性 （TR ≤ 1）。

（D） 散点图贯通突变 ITH 和 CNA-ITH 水平之间的正相关。

（E） Kaplan-Meier 生活弧线，分辨诠释了突变-ITH （左） 和 CNA-ITH （右） 与总生活期的相关性。P 值由双侧对数秩锤真金不怕火征服。

（F） 已知索拉非尼和乐伐替尼靶标在来自患者 P6 （5 个类器官） 和 P32 （3 个类器官） 的类器官培养物中的平均抒发。虚线运动来自归并肿瘤的多个类器官。Log2 （TPM+1） 被称为药物靶点抒发，而管家基因的抒发水平用作对照（参见 STAR 门径）。方差分析用于锤真金不怕火肿瘤多个区域之间靶点抒发各别的统计学羡慕羡慕。

（G） 索拉非尼和仑伐替尼对患者 P6 和 P32 类器官培养的剂量响应弧线。数据线路相对细胞活力值，以 DMSO 处理的类器官动作对照。舛错线线路至少一式三份履行± SD 的平均值。

见图三厕所 偷拍

使用活体生物样本库的大范围药物筛选以及与患者响应的一致性。

图三

（A） 7 种靶向药物（索拉非尼、仑伐替尼、瑞戈非尼、阿帕替尼、贝伐珠单抗、培米加替尼和艾伏西尼）对整个筛选的 376 种类器官（来自 116 名患者）的剂量响应弧线。数据线路相对细胞活力值，使用 DMSO 处理的类器官动作对照。舛错线线路至少一式三份履行± SD 的平均值。

（B） 散点图贯通 376 种类器官中 7 种靶向药物的 IC50 散播。

（C） 小提琴图贯通 376 种类器官中 7 种靶向药物的法子化 AUC。

（D） 散点图标明 7 种靶向药物中每一种的 AUC 和 IC50 值之间存在显贵的正相关。

（E） 小提琴图诠释了 116 名患者中 7 种靶向药物的法子化 AUC（由肿瘤多个区域中的最大 AUC 值线路）。虚线线路用于界说每种药物的明锐组的末端值。

（F） 关于经受 调理的复发患者，单个散点图贯通了通过匹配类器官的药物筛选征服的 AUC 值，右侧线路患者的临床响应以相比一致性。CR，透彻缓解;PD，疾病进展;SD，病情踏实。

（G） 默示图诠释了 P51 的患者旅程（上图）和每次复发后的指引调理，以及源自其原发肿瘤的多区域类器官的药物明锐性服从（下图）。

（H） 类器官开始的异种移植物（左图）的肿瘤助长弧线发源于乐伐替尼调理的 3 名患者 （P15 、 P51 和 P74） 的不同肿瘤区域。在正法小鼠后对肿瘤进行成像 （右图）。数据代表每组 5 只小鼠。舛错线线路 SD ±均值。∗∗∗，p < 0.001;ns，不显贵。

（I） 一个自界说图表，贯通类器官生物库中 PDO 水平（左图）和患者水平（右图）中 7 种靶向药物的积攒明锐性（标志在右侧）。

见图四

分子分析征服了权衡临床相关药物明锐性的抒发特征。

图四

（A） 相比 lenvatinib 明锐组和耐药类器官组之间基因组 ITH 水平（左：突变-ITH，右：CNA-ITH）水平的箱线图。该框将四分位距除以中位数，须线最多蔓延到框外四分位距的 1.5 倍。Wilcoxon 秩和锤真金不怕火，整个 p 值齐是双侧的，∗p < 0.05;∗∗p < 0.01。

（B） 卵白质编码基因的散点图，横轴贯通中位数基因抒发，纵轴贯通抒发与药物明锐性的相关性。玄色圆点线路 254 个与 lenvatinib 明锐性显贵相关的基因。

（C） 贯通这 254 个基因的法子化抒发的热图，样品按药物明锐性排序，并标志了 FDA 批准药物的靶标。

（D） 热图贯通基于这 254 个基因抒发的 TCGA-LIHC 样品的无监督聚类。

（E） 条形图贯通权衡 lenvatinib 响应的 13 个特征基因的抒发与药物明锐性的相关性（参见 STAR 门径）。

（F） 教练集 （n = 106） 和考据集 （n = 106） 中 13 基因 lenvatinib 权衡特征的 ROC 弧线。贯通了 ROC 弧线底下积 （AUROC）。

（G-K） 是权衡索拉非尼响应的抒发特征的 （B-F） 对应物，其中 776 个基因与索拉非尼明锐性显贵相关，13 个基因被武断为索拉非尼特征基因。

（L） 条形图贯通了 lenvatinib 特征（左图）和索拉非尼特征（右图）对 RNA-seq 分析的多区域类器官和单个药物调理的临床响应的复发患者的权衡。条形神志通过神志特征线路权衡响应，患者临床响应在横轴上线路。特征权衡评分由左 y 轴线路，而药物明锐性服从由右 y 轴线路。

见图五

c-Jun 被征服为 lenvatinib 耐药性的介质。

图五

（A） 由 lenvatinib 耐药卵白构成的相互作用网罗，圆圈大小线路抒发与 lenvatinib 明锐性相关，圆圈的神志线路基因抒发水平（神志越深抒发越高）。

（B） 散点图贯通整个 255 种类器官中 lenvatinib 耐药水平（由 log2 调整的 IC50 值线路）与 JUN 的 mRNA 抒发呈正相关，具有 RNA-seq 和药物检测大要。

（C） 两名代表性患者 P20 （HCC） 和 P94 （ICC） 的 c-Jun （左图） IHC 染色。肿瘤组织整个区域的 c-Jun 的 IHC 定量（右图），贯通 lenvatinib 耐药类器官区域的 c-Jun 抒发显贵高于明锐类器官区域。

（D） 直方图线路 HCC 和 ICC 组织中 c-Jun 卵白水平显贵加多于成对的癌旁样本（100 对），通过免疫陈迹测定。相关详备的免疫陈迹，请参见图 S5C。

（E） 伦伐替尼在两种 lenvatinib 耐药类器官 （P20C2 和 P94C2） 中敲低 c-Jun （sh c-Jun） 后的剂量响应弧线。数据代表了至少三个独处履行。舛错线线路 SD ±均值。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（F） 乐伐替尼在两种乐伐替尼明锐类器官 （P20C3 和 P94C1） 中过抒发 c-Jun （Flag-c-Jun） 后的剂量响应弧线。数据代表了至少三个独处履行。舛错线线路 SD ±均值。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（G） 散点图贯通 216 种 lenvatinib 耐药类器官中 c-Jun 敲低后 lenvatinib 的 IC50 变化。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（H） 散点图贯通 lenvatinib 与 veratramine/SR11302/NY2267 纠合调理时 216 种 lenvatinib 耐药类器官的 IC50 变化（比例为 1：1）。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（I） 一个自界说图表，贯通了 lenvatinib 和 veratramine/SR11302/NY2267 纠合调理在类器官生物库中的积攒明锐性（标志为右侧），在 PDO 水平（上图）和患者水平（下图，由肿瘤多区域 PDO 中的最大 IC50 值线路）。

（J） 富含与 lenvatinib 明锐性显贵负相关的基因的路线。在通路中武断的基因数目与条形的长度成正比，而富集的统计光显性（BH 调整后的 p 值）由条形神志线路。

（K） 散点图（左图）贯通 c-Jun 和 β-catenin 的 mRNA 水平与代表性区域（P20C2、P94C2、P20C3 和 P94C1）中两种卵白质（右图）的 IHC 染色呈正相关。

（L） Western blotting 贯通 siRNA 介导的 β-catenin 敲低后 c-Jun 卵白抒发裁减。

（M） 乐伐替尼在两种乐伐替尼耐药类器官 （P20C2 和 P94C2） 中敲低 β-catenin （sh β-catenin） 后的剂量响应弧线。数据代表了至少三个独处履行。舛错线线路 SD ±均值。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（N） 散点图贯通 216 种 lenvatinib 耐药类器官中 β-catenin 敲低后 lenvatinib 的 IC50 变化。p < 0.0001。

（O） 伦伐替尼在两种伦伐替尼明锐类器官 （P20C3 和 P94C1） 中过抒发 β-catenin （Flag-β-catenin） 和突变 β-catenin （S33A/S37A/T41A/S45A） 时的剂量响应弧线。数据代表了至少三个独处履行。舛错线线路 SD ±均值。∗∗∗，p < 0.001。

（P） 散点图（左图）贯通 c-Jun 和 JNK 的 mRNA 水平与代表性区域（P103C2、P10C1、P103C3 和 P10C2）中两种卵白质（右图）的 IHC 染色呈正相关。

（Q） lenvatinib 在两种 lenvatinib 耐药类器官 （103C2 和 10C1） 中敲低 JNK （sh JNK） 后的剂量响应弧线。数据代表了至少三个独处履行。舛错线线路 SD ±均值。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（R） 散点图贯通 216 种 lenvatinib 耐药类器官敲低 JNK 后 lenvatinib 的 IC50 变化。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（S） 在两种 lenvatinib 明锐类器官 （P103C3 和 P10C2） 中过抒发 JNK （FLAG-JNK） 和 JNK 构成型活性体式 （JNKK2-JNK） 时的剂量响应弧线。

见图六

化合物 PKUF-01 擢升了 lenvatinib 耐药类器官的明锐性。

图六

（A） PKUF-01 的配方，运动 lenvatinib 和 veratramine。相关整个六种候选化合物的公式，请参见图 S6A。

（B） Western blotting 贯通 PKUF-01 处理后三种 lenvatinib 耐药类器官 （P20C2、P74C3 和 P94C2） 中 FGFR、JNK 和 c-Jun （veratramine 靶标） 的总磷酸化水平。

（C） 三种 lenvatinib 耐药类器官 （P20C2、P74C3 和 P94C2） 的 lenvatinib、veratramine 和 PKUF-01 的剂量响应弧线。数据代表了至少三个独处履行。舛错线线路 SD ±均值。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（D） 散点图贯通 lenvatinib 和 PKUF-01 在整个筛选的 376 种类器官中的 IC50 散播。

（E） 散点图贯通 lenvatinib 和 PKUF-01 在 216 种 lenvatinib 耐药类器官中的 IC50 值，灰色线运动调换的类器官。∗∗∗∗，p < 0.0001。

（F） 三种类器官开始的异种移植物（P20C2、P74C3 和 P94C2）单独使用伦伐替尼/维拉曲明/PKUF-01 调理或伦伐替尼和维拉曲明纠合调理的肿瘤助长弧线（上图）。在正法小鼠后对肿瘤进行成像 （下图）。数据代表每组 5 只小鼠。舛错线线路 SD ±均值。∗，p < 0.05;∗∗∗，p < 0.001;ns，不显贵。可是，由于 PKUF-01 口服对胃内给与有限，因此 PKUF-01 与纠合调理 （lenvatinib 和 veratramine） 在体内模子中莫得贯通光显各别。

（G） 条形图贯通权衡 PKUF-01 响应的 17 个特征基因的抒发与药物明锐性的相关性。

（H） 权衡教练集 （n = 106） 和考据集 （n = 106） 中 PKUF-01 响应的 17 基因特征的 ROC 弧线。贯通了 ROC 弧线底下积 （AUROC）。

（I） GSEA 富集图贯通所选基因集在 PKUF-01 未能致敏的 lenvatinib 耐药类器官中发生光显变化。

（J） 与干细胞相关的基因集的 GSEA 富集图23使用与 （H） 调换的组相比。

（K） 一个自界说图表，贯通了类器官生物库中 PDO 水平（上图）和患者水平（下图）的 7 种已批准靶向药物和 PKUF-01 的积攒明锐性（标志为右侧）。

02

照管论断

总之，咱们的照管为表征基因组异质性对不同调理药物明锐性的影响提供了珍摄的资源。咱们开垦的抗血管生成 TKI 的权衡性生物标志物和纠合调理决策保证了昔时的临床照管，以加快肝癌的精确医疗。

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