摘要667：通过患者来源的类器官绘制并靶向结直肠癌（CRC）中的空间异质性。 免费

患者来源类器官（PDOs）结合空间转录组学揭示结直肠癌（CRC）的空间异质性及靶向治疗潜力，分析40例CRC PDOs及16对PDO-肿瘤样本，发现基因表达与器官形态关联，区分CRC表达程序并识别休眠类器官。

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摘要

患者间和患者内的异质性，以及癌细胞和肿瘤微环境（TME）的空间异质性，是癌症治疗的一大障碍。体外培养的患者来源类器官（PDOs）作为药物开发的更好平台具有潜力，并可应用于个性化医疗。先前的研究表明，肿瘤的基因组和克隆异质性以及表达异质性可以在PDOs中得到保持。然而，目前尚不清楚PDOs是否能够保留原始肿瘤中观察到的相同程度的空间表达异质性。我们提出了一种分析方法，结合了PDOs的空间转录组学和表型分析，能够捕捉并追踪多种检测中的空间异质性，包括在药物治疗过程中的异质性。我们开发了一个类器官多嵌入平台，该平台允许使用基于成像的空间转录组学技术对多重类器官培养进行并行分析。我们通过与非空间单细胞转录组学和供体肿瘤空间转录组学分析的比较来验证该平台。利用该平台，我们对40个结直肠癌（CRC）PDOs和16对CRC PDO-肿瘤进行了空间转录组学分析（使用Xenium 10x技术），包括药物治疗、类器官发育轨迹和共培养实验。我们发现了肿瘤和PDOs中的患者内和患者间异质性，并将基因表达与类器官的形态联系起来。进一步区分了CRC中的不同表达模式，并将其与肿瘤中恶性细胞的空间位置相关联。最后，我们识别并分析了异质性PDO培养中的休眠类器官，并将其与原始肿瘤进行了比较。体外PDOs与空间转录组学的结合可能为选择性靶向癌细胞和TME的空间亚群的药物开发开辟新的途径。