局部晚期胃癌（GC）标准辅助化疗的疗效仍不理想，尤其是在印戒细胞癌（SRCC）患者中。亟需可靠的临床前模型来预测治疗反应，而利用患者来源的类器官（PDOs）进行体外药物敏感性检测已成为一种有前景的平台。

本研究建立了来源于局部晚期GC患者的PDOs，并通过下一代测序（NGS）和药物表型分析进行了研究。成功生成了17例GC PDOs，成功率为63%。这些PDOs在组织病理学和遗传特征上高度模拟了其原发肿瘤。药物敏感性测试显示了亚型特异性的反应模式：来源于SRCC的PDOs对表柔比星和紫杉醇敏感，但对5-氟尿嘧啶（5-FU）和奥沙利铂耐药。相比之下，非SRCC PDOs对紫杉醇、表柔比星和奥沙利铂表现出强敏感性。在所有测试药物中，紫杉醇在两种亚型中显示出最高的抑瘤效力。

此外，非SRCC PDOs对5-FU和奥沙利铂的敏感性明显高于SRCC PDOs。PDOs的体外药物表型测试能够准确预测GC患者的临床治疗反应，其敏感性为85.7%，特异性为100%，准确率为90.9%。值得注意的是，体外PDOs对药物敏感的患者，其无病生存期显著长于PDOs耐药的患者（P=0.044）。

这些研究结果强调了GC PDOs作为可靠临床前模型的潜力，能够忠实再现肿瘤的生物学特性和治疗反应，从而为预测个体化治疗结果提供了有价值的工具，推动GC精准肿瘤学的发展。

1. 首次系统验证胃癌患者来源类器官（PDOs）预测局部晚期胃癌化疗反应的临床准确性，敏感性达85.7%，特异性100%，准确率达90.9%。

2. 揭示印戒细胞癌（SRCC）与非印戒细胞癌对化疗药物的差异性反应：SRCC对5-FU和奥沙利铂耐药，但对紫杉醇和表柔比星敏感，为病理亚型特异性治疗提供依据。

3. 建立胃癌PDOs与患者临床结局的直接关联，证实体外药敏结果与患者无病生存期显著相关（P=0.044），为精准医疗提供可靠平台。

4. 通过全外显子测序证实PDOs在组织病理学和基因组特征上忠实再现亲代肿瘤，包括CNV模式、突变谱及TMB/MSI状态，验证其作为临床前模型的可靠性。

5. 提出针对SRCC患者应调整标准化疗方案，支持开展含紫杉醇/表柔比星的辅助化疗随机对照试验，为改善该难治亚型预后提供新策略。

1. 样本采集与PDOs建立：2022年9-12月收集27例局部胃癌患者手术切除或活检标本，排除转移性病变，经伦理审批后，将组织分三部分：1/3用于类器官培养，1/3液氮冻存行全外显子测序（WES），1/4%多聚甲醛固定行病理染色。组织经消化酶处理、70μm滤网过滤后，以Matrigel包埋接种于24孔板，使用含Y-27632的胃癌类器官完全培养基培养，每2-3天换液，每2周按1:2-1:3传代。

2. 组织病理学与免疫组化：PDOs及亲代肿瘤经固定、脱水、石蜡包埋后切片，行HE染色及Ki67、CK7、CK20、CDX2免疫组化，验证形态学一致性。

3. 全外显子测序分析：提取基因组DNA进行PE150测序，使用MuTect/Strelka检测SNVs和InDels，Control-FREEC检测CNVs，ANNOVAR注释，MuSiC识别显著突变基因，计算肿瘤突变负荷（TMB）和微卫星不稳定性（MSI）状态。

4. 药物敏感性检测：将PDOs消化为单细胞，以250细胞/孔接种于96孔板，培养4天后加入5-FU、奥沙利铂、SN-38、表柔比星、紫杉醇等临床常用药物，作用4-6天后MTS法检测细胞活力，计算抑制率（IR）和半数抑制浓度（IC50），以IR≥50%判定为敏感。

5. 临床随访与一致性分析：术后每3个月电话随访，记录无病生存期（DFS）和无进展生存期（PFS），对比PDOs药敏结果与患者实际临床反应，计算敏感性、特异性和准确性。

Figure 1展示了研究流程图及胃癌类器官的组织病理学特征。图A示意从患者活检或手术标本到类器官培养、药敏检测及临床反应预测的完整流程；图B显示GC-010类器官在Matrigel中培养9天的动态生长过程，第9天直径达约100μm；图C比较SRCC（GC-014、GC-027）与非SRCC（GC-010、GC-011）类器官的形态学差异，GC-027呈现致密结构；图D的HE染色显示GC-007（SRCC）类器官重现亲代肿瘤的印戒细胞特征（黑箭头），GC-025（非SRCC）类器官呈现囊实性混合结构（蓝箭头）；图E的免疫组化证实类器官与亲代肿瘤在Ki67、CK7、CK20和CDX2表达模式上高度一致。

Figure 2展示了胃癌类器官与亲代肿瘤的基因组特征比较。图A热图显示PDOs保留了亲代肿瘤的CNV模式，包括染色体增益（红色）和缺失（蓝色）；图B以GC-010和GC-014为例展示全基因组CNV图谱及B等位基因频率分布；图C热图显示PDOs忠实再现亲代肿瘤的常见突变基因（ARID1A、KMT2C、MUC16、BRCA2、TP53等）；图D显示PDOs与亲代肿瘤的碱基替换类型分布相似，均以C>T/G>A为主。

Figure 3展示了胃癌类器官对五种化疗药物的反应。图A-E为13个PDOs的剂量-反应曲线，显示不同类器官对5-FU、奥沙利铂、SN-38、紫杉醇和表柔比星的敏感性存在显著异质性；图F-G的明场图像显示GC-012（非SRCC）对5-FU、奥沙利铂、紫杉醇和表柔比星呈剂量依赖性生长抑制，而GC-014（SRCC）仅对SN-38、紫杉醇和表柔比星敏感，对5-FU和奥沙利铂耐药。

Figure 4展示了药物敏感性定量分析结果。图A热图汇总13个PDOs在稳态血浆浓度下的肿瘤抑制率（IR）；图B-C显示SRCC类器官对紫杉醇（59.85%）和表柔比星敏感性最高，显著优于5-FU和奥沙利铂，非SRCC类器官对紫杉醇（59.97%）、奥沙利铂和表柔比星敏感；图D-E显示非SRCC类器官对5-FU（P=0.011）和奥沙利铂（P=0.003）的敏感性显著高于SRCC；图F-H显示两组对SN-38、紫杉醇和表柔比星无显著差异；图I-K的敏感性排序显示紫杉醇和表柔比星在SRCC中排名最优，非SRCC中紫杉醇和表柔比星同样优于5-FU。

Figure 5展示了PDOs药敏结果与患者临床结局的一致性分析。图A Kaplan-Meier曲线显示PDOs敏感组患者无病生存期显著优于耐药组（P=0.044）；图B显示IV期患者中PDOs敏感者无进展生存期达24个月，耐药者仅2.7个月；图C热图汇总13例患者PDOs药敏与临床反应的一致性；图D显示PDOs预测临床反应的敏感性85.7%、特异性100%、准确性90.9%；图E-J展示GC-021（敏感，无复发）、GC-026（耐药，转移）和GC-012（新辅助敏感，PFS 24个月）三个典型病例的治疗时间线、明场图像及CT影像。