目的:头颈鳞癌是头颈肿瘤中最常见的一种肿瘤类型,在全球肿瘤发病率中位于第六位。尽管近几年通过多种靶向药物提升了患者的生存率,但仍然没有理想的临床前模型以及明确的生物标志物来作为临床靶向药物或是化疗药物的用药指导,导致盲目用药的现象的出现。西妥昔单抗是唯一通过FDA批准的治疗头颈鳞癌的药物,但其只在10%-15%左右的患者中存在一定的效果,且近年来在临床上的耐药现象越来越明显。更重要的是,大部分的药物早期临床试验测试均以失败告终。尽管肿瘤细胞系是评估临床前药物的一个重要工具,但这些细胞系均不能有效预测临床效果。本课题通过构建遗传信息学及临床信息完整的数据注解的头颈鳞癌病人源性肿瘤免疫缺陷鼠移植瘤(patient derived tumor xenograft,PDX)和病人源性细胞(patient derived tumor cell,PDC),进行多种药物的体外筛选,并进行临床前体内验证,为头颈鳞癌提供更多的治疗选择。方法:1.收集头颈部鳞状细胞癌组织样本,接种到免疫缺陷鼠皮下,通过序列传代构建头颈部鳞状细胞PDX,利用病人原代组织或病人对应PDX前三代组织进行PDC的分离,利用组织病理学及生物信息学对构建的PDX/PDC进行稳定性评估。2.PDC筛选出合适的候选药物,并在体外观察不同细胞在同一药物作用下细胞的表型改变。3.利用构建的PDX验证PDC细胞筛选出的候选药物,通过免疫组织化学染色和tunnel荧光染色观察抑制剂对移植瘤的作用。结果:1.我们成功构建了 22例头颈鳞癌移植瘤模型及对应的病人来源的细胞系。利用组织病理学及生物信息学两方面进行PDX/PDC的稳定性评估,发现PDX/PDC较好地保留了病人肿瘤的生物学行为及遗传学特征。2.利用PDC进行细胞高通量药物筛选发现CHK1抑制剂PY34对大多数病人均存在较好的抑制作用。我们选取2株PY34相对敏感的PDC用药后发现,药物在低浓度时即可抑制细胞克隆形成,促进凋亡细胞产生,阻断细胞周期,抑制CHK1所在下游信号通路,相反,不敏感PDC需要在高浓度药物作用下才可形成上述现象。同样,我们在对于PY34相对敏感与不敏感的传统头颈鳞癌细胞系中也观察到相同的现象。3.我们利用选取细胞对应的PDX模型进行体内验证,发现173号病人PDX模型在CHK1抑制剂作用下,实验组肿瘤生长得到显著抑制,且PY34能够显著抑制肿瘤增殖和诱导凋亡;而044号PDX模型在CHK1抑制剂的作用下,与对照组相比,肿瘤生长,肿瘤增殖及凋亡无明显改变。结论:通过对构建的组织病理及遗传学稳定的PDC模型进行体外高通量药物筛选,发现了合适的候选CHK1靶向药物PY34并进行相关药物作用机制验证,利用相应的PDX模型进行体内药效评估,为头颈鳞癌提供更多潜在的治疗选择。