肿瘤来源类器官生物库绘制癌症基因依赖图谱

过去十余年，依赖性参照图主要建立在二维癌细胞系之上：CCLE对1072个细胞系完成了多层次分子刻画^[4]，DepMap以数百项全基因组失功能筛选系统定义基因依赖^[5]，并迭代出覆盖930个细胞系CRISPR筛选的第二代临床信息化图谱^[6]，这类高通量筛选的价值与局限也早有系统梳理^[1]。但细胞系体系存在亚型代表性偏倚、缺乏配对生殖系参照和临床注释等结构性短板。类器官被寄望补位：2015年一项结直肠癌“活体生物库”从20例连续患者建系，证明类器官可保真建模并支持药物筛选^[2]，此后各国同类生物库渐次涌现^[7]；3D培养中的CRISPR筛选虽已有在胃类器官中解析基因-药物互作的先例^[8]，但既有类器官库规模小、分子注释不全，能否支撑系统性依赖测绘一直存疑。

这项2026年发表于Nature的工作〔同行评审·A〕由英国五家临床中心与人类癌症模型计划（HCMI）合作，于2016年5月至2023年11月在桑格研究所集中建库，聚焦结直肠、食管、卵巢、胰腺、胃五种未满足临床需求的癌种。907份样本、878名供体中建成256个可再生类器官（总体成功率28%；剔除低细胞量并计入短期培养后为65%；冻存复苏质控通过率93%），结直肠达132个，超过DepMap中的90个结直肠细胞系。全部256个模型完成带生殖系参照的全基因组测序，171个另有配对肿瘤测序；突变负荷、结构变异、克隆分数的配对相关系数分别为0.786、0.823和0.92，拷贝数中位相关0.78，谱系驱动事件频率与公共肿瘤数据集^[3]相符，突变签名（如10例MSS结直肠类器官中的SBS88）、CMS/CRIS转录亚型得以保留，并在六个月培养和反复冻融中保持稳定。每个模型附25至77项临床注释，涵盖分期、转移与既往治疗。

在此基础上，作者以5% BME-2悬浮培养配合小型化文库MinLibCas9（部分辅以Yusa v1.1），对162个类器官完成质控合格的CRISPR–Cas9筛选（结直肠85、食管59、卵巢11、胰腺4、胃3，总成功率85%）。每个类器官中位识别1440个适合度基因（297–2160），少于930个细胞系的中位2507个^[6]，而AUROC达0.97。以ADaM法界定的核心适合度基因中，654个与细胞系共享、97个为类器官特异并富集于甾醇合成通路；结合人群遗传约束，IDI1属低约束的潜在类器官选择性依赖，ITGB1则为高约束的候选核心基因。差异依赖分析在消化道、结直肠、食管类器官中分别识别7086、5103和4082个基因，数据经Cell Model Passports开放，模型经非营利与商业渠道分发。

相较此前，该工作把依赖性测绘从细胞系^[5][6]推进到一个注释完整、配对生殖系与临床信息齐备、并覆盖食管癌等模型稀缺癌种的可再生类器官体系，证明大型异质类器官库足以支撑系统性脆弱性绘图，延续了自结直肠癌活体库^[2]以来的路线^[7]。但局限犹存：总体建库效率仍仅28%，胰腺与胃进入筛选的模型分别只有4个和3个；培养中的克隆修剪可能低估瘤内异质性，染色质碎裂与全基因组加倍在类器官中检出偏高。这些依赖性发现如何转化为患者分层与治疗策略，尚待后续功能与临床验证。