[发明专利]用于个性化癌症治疗的精确药物筛选

说明书

描述了用于个性化癌症治疗的精确药物筛选方法和设备，包括从单一患者组织样品(例如从肿瘤样品)形成成熟的微器官球(包括患者来源的微器官球)的文库。本文还描述了使用这些患者来源的微器官球筛选患者的方法和系统，包括个性化治疗。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2021年2月17日提交的美国专利申请第17/178,210号(标题“PRECISION DRUG SCREENING FOR PERSONALIZED CANCER THERAPY”)的优先权。

本专利申请还要求2020年12月10日提交的美国专利申请第17/118,586号(标题“PRECISION DRUG SCREENING FOR PERSONALIZED CANCER THERAPY”)的优先权。

本申请还要求2020年4月1日提交的美国专利申请第16/838,010号(标题“METHODSAND APPARATUSES FOR PATIENT-DERIVED MICRO-ORGANOSPHERES”)的优先权。

美国专利申请第17/118,586号也要求2020年12月2日提交的美国临时专利申请第63/120,719号(标题“METHODS AND APPARATUSES FOR PATIENT-DERIVEDMICROORGANOSPHERES”)的优先权。

通过引用并入

本说明书中提及的所有公开出版物和专利申请在此全部引入作为参考，达到如同每个单独的公开出版物或专利申请被明确地和单独地指明引入作为参考的程度。

技术领域

本文所述的方法、设备和物质组合物涉及患者来源的微器官球(Patient-DerivedMicro-Organospheres)(PMOSs)、用于形成PMOSs的方法和设备以及使用PMOSs的方法和设备。具体而言，本文描述了用于识别可有效治疗特定患者的一种或多种药物配方的方法和设备。

背景技术

模型细胞和组织系统可用于生物学和医学研究。最常见的做法是从组织得到永生化细胞系，并在二维(2D)条件下(例如，在皮氏培养皿或孔板中)培养它们。然而，尽管对基础研究非常有用，但2D细胞系与个体患者对治疗的反应并不密切相关。特别地，三维细胞培养模型被证明在发育生物学、疾病病理学、再生医学、药物毒性和疗效测试以及个性化医学方面特别有用。例如，类球体(spheroids)和类器官(organoids)是已经过研究的三维细胞聚集体。然而，类器官和类球体均具有降低其效能的限制。

多细胞肿瘤类球体最早描述于70年代早期，且通过在非粘附条件下培养癌细胞系获得。类球体通常作为超低附着板中自由浮动的细胞聚集体由癌细胞系形成。已经证明类球体比2D细胞培养物保持更多的干细胞相关性质。

类器官是体外衍生的细胞聚集体，其包括可分化为主要细胞谱系的细胞的干细胞群体。类器官通常具有大于1毫米的直径，并通过传代进行培养。类器官培养物生长和扩增通常比2D细胞培养物慢。为了从临床样品产生类器官，需要以足够数量的活细胞(例如，数百至数千个)开始，因此从少量样品(例如活组织检查)中得到类器官通常具有挑战性，并且即使成功，也需要相当长的时间来扩增培养物以用于如药物测试的应用。另外，类器官大小、形状和细胞数量存在很大变异性。为了生长和表达所需的细胞类型，类器官可能需要复杂的生长因子混合物和培养条件。