MiniPDX模型在晚期肺癌伴恶性胸腔积液患者治疗中的指导作用

贾麟 陈漪雯 姜昊声

[摘要] 目的 探讨MiniPDX模型在指导晚期肺癌伴恶性胸腔积液患者治疗中的作用。 方法 选取上海国际医学中心2017年6月～2019年5月明确诊断为晚期肺癌伴恶性胸腔积液住院患者共30例，按照1∶1随机分成MiniPDX组及对照组，每组各15例。两组既往均至少接受过一线治疗，出现复发或疾病进展后合并恶性胸腔积液，MiniPDX组抽取患者胸水建立MiniPDX模型，对相关治疗药物敏感性进行检测，研究结果用于指导该组患者的治疗;对照组仅接受经验性治疗。对两组疾病客观缓解率（ORR）、疾病控制率（DCR）、无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）进行比较。 结果 MiniPDX组较对照组ORR和DCR均有提高，OS及PFS均有所延长，差异均有统计学（P < 0.05或P < 0.01）。 结论 MiniPDX模型在指导晚期肺癌伴恶性胸腔积液患者的治疗方面具有一定的价值，可改善患者的预后。

[关键词] 恶性胸腔积液;MiniPDX;客观缓解率;总生存期;无进展生存期

[中图分类号] R734.2          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）07（b）-0131-04

[Abstract] Objective To explore the role of MiniPDX model in guiding the treatment of advanced lung cancer patients with malignant pleural effusion. Methods A total of 30 hospitalized patients with definite diagnosis of advanced lung cancer with malignant pleural effusion were selected from Shanghai International Medical Center from June 2017 to May 2019. They were randomly divided into the MiniPDX group and the control group at 1∶1， with 15 cases in each group. Both groups had received at least first-line treatment in the past and were complicated with malignant pleural effusion after relapse or disease progression. The pleural fluid of patients in the MiniPDX group was extracted to establish a MiniPDX model， and the sensitivity of the relevant treatment drugs was detected. The results of the study were used to guide the treatment of the patients in the group. The control group received only empirical treatment. The objective remission rate （ORR）， disease control rate （DCR）， progression free survival （PFS）， and overall survival （OS） of the two groups were compared. Results Compared with the control group， ORR and DCR in MiniPDX group were improved， OS and PFS were prolonged， and the differences were statistically significant （P < 0.05 or P < 0.01）. Conclusion MiniPDX model has certain value in guiding the treatment of advanced lung cancer patients with malignant pleural effusion， and can improve the prognosis of patients.

[Key words] Malignant pleural effusion; MiniPDX; Objective remission rate; Overall survival; Progression free survival

惡性胸腔积液是晚期肺癌患者常见并发症状之一，可引起胸闷、呼吸困难等，严重影响患者的生存质量[1]，大部分患者治疗困难、预后差、生存期短[2]。恶性胸腔积液人源肿瘤异种移植模型（patient-derived tumor xenograft，PDX）已被证明可以用于临床用药前评估，生物标志物识别及个性化药物选择策略[3-6]，但PDX模型建模周期长，成本高，对于晚期肿瘤患者的应用有很大局限性;而MiniPDX模型是一种采用体外分离肿瘤标本原代细胞、体内行药敏测试的技术，与传统PDX药敏技术比较，该模型可在7 d内获得关于患者治疗药物敏感性的试验结果，能够满足肿瘤晚期或进展期患者治疗药物选择的迫切需求，具有广阔临床应用前景[7]。本研究旨在分析MiniPDX模型在晚期肺癌伴恶性胸腔积液患者治疗中的指导作用，为治疗提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 病例搜集及标本采集

选取上海国际医学中心2017年6月～2019年5月收治的并明确诊断为晚期肺癌伴恶性胸腔积液住院患者共30例。纳入标准：年龄≤80岁;预计生存时间 >3个月;体力状态（performance status，PS）评分0～3分;病理诊断为肺癌;根据肺癌国际通用分期为Ⅳ期[8];既往均至少接受过一线治疗（化疗或靶向治疗），出现复发或疾病进展后合并恶性胸腔积液。排除标准：合并严重心脑血管疾病、精神疾病、第二恶性肿瘤及中枢神经系统转移的患者。将30例患者1∶1随机分成MiniPDX组及对照组，每组各15例。本研究经医院医学伦理委员会通过，患者知情并自愿签署知情同意书。

1.2 治疗及随访

两组患者均行胸水抽吸及常规支持治疗，MiniPDX组抽取患者胸水建立MiniPDX模型，对相关化疗或靶向药物的敏感性进行检测，根据实验结果优化治疗方案，首选临床安全性高且药物敏感性高的药物进行治疗，每2个治疗周期（6～8周）后进行评估，直至疾病进展，对照组行经验性治疗，每2个治疗周期（6～8周）后进行评估，治疗结束后每3个月随访1次。检查项目包括：病史，体格检查，胸部或腹部CT或PET-CT检查。近期疗效评估参照实体肿瘤评价标准（RECIST1.1）[9]，分别为完全缓解（complete response，CR），部分缓解（partial response，PR），疾病稳定（stable disease，SD）和疾病进展（progressive disease，PD）。研究终点为：客观缓解率（ORR），即CR+PR;疾病控制率（DCR），即CR+PR+SD，总生存期（OS），即从治疗之日起至最后一次随访或死亡时间为止;无进展生存期（PFS），即从治疗之日起至最后一次随访或肿瘤进展时间为止。最后一次随访时间为2019年6月。

1.3 MiniPDX模型建立及药物敏感检测

1.3.1 MiniPDX模型建立  采集MiniPDX组恶性胸腔积液（肿瘤细胞含量>1×106），建立MiniPDX模型，采用OncoVeeTM MiniPDX法检测药物敏感性。将胸水样本采集于专用采集管中，过滤去除血凝块及其他组织，去除红细胞和白细胞，富集肿瘤细胞，用OncoVeeTM MiniPDX标本制备细胞悬液，并计数细胞，重悬，调整细胞浓度，灌装至OncoVeeTM MiniPDX实验装置。

1.3.2 实验动物  SPF级（无特定病原体，specific pathogen free，SPF）5～6周龄BALB/c-nude雌鼠，体重18～22 g，所有实验动物均由上海立迪生物技术股份有限公司的动物中心提供，该中心已通过国际实验动物管理评估与认证协会（association for assessment and accreditation of laboratory animal care international，AAALAC）认证，具有独立通风系统，饲养室温度24～27℃，相对湿度40%～60%，换气频率10～20次/h，持续供给钴60放射灭菌鼠全价颗粒饲料，不限量自由摄取，水量自由摄取。所有动物实验由具备专业动物实验操作技术的人员承担，并遵循AAALAC动物伦理委员会规定，实验动物在接种肿瘤细胞后，按常规每日记录其行为、进食水、体重、毛发及其他异常情況。

1.3.3 药物敏感检测  将OncoVeeTM MiniPDX装置接种至小鼠皮下，于接种当天开始给药，给药方案根据患者病理类型及既往用药史由主诊医师制订，包括化疗靶向药物。持续给药7 d后，取出OncoVeeTM MiniPDX装置，测试药物处理的肿瘤细胞相对增殖率，增殖率的计算公式为：肿瘤细胞相对增殖率（%）=T/C×100%，T和C分别为给药组和对照组的细胞活力值，该值越低，提示该药物或组合对肿瘤细胞的抑制率越高。

1.4 统计学分析

采用R软件对所得数据进行分析，两组差异的假设检验均采用Fisher精确概率法，采用Kaplan-Meier生存分析法对OS和PFS进行分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组临床资料比较

两组性别、年龄、PS评分、肿瘤病理类型、驱动基因阳性情况、治疗选择比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表1。

2.2 两组疗效比较

MiniPDX组ORR和DCR高于对照组，差异有统计学（P < 0.05）。见表2。其中，MiniPDX组3例驱动基因阳性患者2例CR，1例PR，对照组3例驱动基因阳性患者1例PR，2例SD。

2.3 两组生存期分析

MiniPDX组中位OS[7.5个月，95%CI（6.3～11.5个月）]较对照组[5.7个月，95%CI（4.8～6.5）个月]有所延长，差异有高度统计学意义（P < 0.01），见图1A。MiniPDX组中位PFS[5.3个月，95%CI（4.5～8.0）个月]较对照组[3.7个月，95%CI（3.5～4.5）个月]亦有所延长，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。见图1B。

3 讨论

恶性胸腔积液是晚期肺癌患者常见并发症状之一，提示疾病的播散及进展，患者生存期仅3～12个月[10]，大多数患者的治疗都是姑息性的[11]，有研究显示，单纯穿刺抽液虽能暂时缓解症状，但抽液后平均胸水重新聚集的时间最短者仅为4 d，30 d内复发率为98%[12]，且反复穿刺抽液易导致蛋白丢失和感染概率的增加，故对于晚期肺癌伴恶性胸腔积液患者，需及时找到针对肿瘤敏感的药物进行控制，改善患者的生存。

临床前PDX模型能够模拟癌症患者对细胞毒性药物的临床反应[13]，保留了原始的肿瘤特征、临床生物分子特征、恶性表型和基因型、肿瘤结构和肿瘤血管系统[14]，成为首选的临床前研究工具，在预测各种肿瘤的治疗敏感性方面比传统的经验治疗更受欢迎[15-16]。但由于建模时间长，需几个月成瘤周期，在晚期恶性肿瘤患者中使用受限，而MiniPDX模型建模周期仅需1周时间，可以满足此类患者的需求，有研究显示，MiniPDX和PDX肿瘤移植物试验的药物反应高度相关[7]，证明MiniPDX的临床可行性。已有研究将MiniPDX模型联合二代基因测序技术应用到转移性十二指肠腺癌患者的个性化治疗中，并取得较好疗效[17]。

本研究中，兩组临床资料特征相似，与对照组比较，MiniPDX组ORR和DCR均显著升高，而OS和PFS也显著延长，提示MiniPDX模型对于临床用药的指导具有一定意义，可能提高疗效并延长患者长期生存，但由于本研究样本量偏小，尚需大样本的前瞻性研究来证实其结论。

在本研究中，两组中驱动基因阳性的患者均达到较好的疾病控制，提示基因检测及靶向治疗的重要性。目前临床上也有一些针对血管内皮生长因子的药物对晚期肺癌伴恶性胸腔积液患者进行不同给药方式的研究[18-23]，来探索如何更好的治疗，部分中医药及化疗药物行胸腔内灌注也取得一定疗效[24-27]，已有研究显示建立新的PDX耐药模型对AZD9291耐药的新药研发意义重大[5]，而随着免疫治疗时代的来临，恶性胸腔积液中程序性死亡受体-配体1（programmed cell death-ligand 1，PD-L1）的表达有助于分析患者的预后及治疗[28]，随着抗肿瘤新药的不断涌现，未来可将MiniPDX模型与二代基因测序技术及PD-L1检测相结合，为晚期肺癌伴恶性胸腔积液的患者制订更为精准的个性化治疗方案，将化疗、靶向、免疫、中医药等治疗进行更为合理的选择及组合，有望进一步改善患者长期生存，并由此进一步研究此类患者肿瘤增殖和耐药的机制。

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（收稿日期：2020-04-15）