作为一种新的疾病模型，类器官具有“遗传信息保真性、组织结构相似性、可模拟人体药物治疗反应"等多种先天优势，一跃成为近年来国自然申请及高分文章发表的“蓝海领域"。那么什是“类器官"？它有什么优势？它会应用于哪些领域？Now，千舍带您一起了解下.......

1、什么是类器官：

类器官（Organoids）是器官特异性细胞类型的3D细胞集合，这些细胞从干细胞或器官祖细胞发育而来，并能以与体内相似的方式在体外进行自我分化和组建。

三大要素：

必须要有不同的细胞类型、具有原器官部分功能、组成和原器官相似；

类器官分为两类：

组织来源类器官和多能干细胞来源类器官。

类器官类型：

肿瘤类器官和正常类器官

目前已经成功培养出人体绝大部分具有部分生理结构和功能的类器官，比如：肾、肝、肺、肠、脑、前列腺、胰腺和视网膜等。

2、类器官发展历史：

2009年，Hans Clevers实验室构建成功肠类器官；

2013年，类器官被《科学》杂志评为年度技术。

2018年，类器官被评《自然·方法》评为2017年度技术。

3、类器官特点优势：

类器官是源自人类干细胞、器官特异性祖细胞、分离肿瘤组织的体外三维培养的微组织，成功率相对较高。由于类肿瘤在结构和功能上都很好地模仿原代组织，并保留了组织病理学特征、遗传特征、突变景观，甚至对治疗的反应（图1A），类器官逐渐成为体外研究肿瘤发生和癌症进展的优良工具，并在转化研究中显示出巨大的潜力。

患者来源类器官（PDO）构建过程主要包括两个步骤：（1）含有多能干细胞（PSC）、成体干细胞或癌症干细胞的人类肿瘤组织偶尔首先使用机械和化学方法将肿瘤组织解离成非常小的片段、细胞簇或单细胞；（2）然后在适当的培养条件下在具有ECM组分的水凝胶中培养（图1B）。

肿瘤类器官能够真实保留原始肿瘤的形态结构和肿瘤异质性，并具有培养时间短、增殖效率高、可长期保存等优势。2018年，Science发表了肿瘤类器官体外药敏测试指导临床用药的里程碑式研究：类器官药筛达到了93%的特异性，百分100的灵敏度、88%的阳性预测率和百分100的阴性预测率。

周期短，可高通量药物活性筛选

4、类器官应用方向：

4.1 个性化精准医疗

 2022年相继出台了《类器官药物敏感性检测指导肿瘤精准治疗临床应用专家共识（2022年版）》和 《肿瘤类器官诊治平台的质量控制标准中国专家共识（2022年版）》

4.2 新药筛选/评估、类器官生物库

 类器官目前可筛选的药物种类包括化疗药、小分子靶向药、抗体药物等。指标包括IC50以及细胞抑制率。

4.3 药物毒理评估

  2022年，FDA类器官研究数据取代传统动物模型。

4.4 基因/细胞治疗

 2021年，中国药jian局药审中心（CDE）发布《基因治疗产品非临床研究与评价技术指导原则（试行）》和《基因修饰细胞治疗产品非临床研究技术指导原则（试行）》指出：如果没有合适的动物模型满足试验需要，应当依据科学原理开发相应的动物模型或使用更完善的体外试验系统、替代性模型（例如类器官）开展试验。"

4.5 科学研究模型

类器官在器官发育、基因编辑、疾病建模等领域都有广泛的应用前景，至2022年10月份，PubMed上收录有关“organoid"的文章数量达到10618篇，仅2022年截止到10月，就有2359篇，文章数量呈现快速增长，逐渐成为研究的热点。

4.6 再生医学/QG移植

2021年 Science期刊上发表了，胆管微型器官可用于修复受损的人类肝脏，这是这种技术S先用于人体器官。

5、国家政策支持：

 2021年1月28日，科技部下发的《关于对“十四五"国家重点研发计划6个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知》中，把“基于类器官的恶性肿瘤疾病模型"列为“十四五"国家重点研发计划中S批启动重点专项任务。另外，“十四五"国家重点研发计划中重点指出，类器官作为一项重大的技术突破被用于疾病模型的建立中，且可用于研究病理状态下干细胞变异、异质性及其发生机理，挖掘疾病诊疗的新靶标，探索诊疗新策略。类器官技术在未来将有非常大的应用价值和发展前景。

6、 肿瘤类器官库建设：

  6.1 肿瘤类器官实体库建设。包括肿瘤活组织采集、培养、鉴定、以及保藏。

  6.2 肿瘤类器官数据库建设。包括肿瘤类器官保藏信息数据库和临床信息数据库, 整合临床信息、组学信息、应用信息等，构建完整的生物信息数据库。

  6.3 肿瘤类器官规范和标准。包括研究探讨制定肿瘤类器官技术规范及标准框架体系，以及肿瘤类器官相关系列技术规范、相关系列行业标准乃至国家标准。

  类器官可直接来源于患病组织（PDO，Patient derived organoid)，建立的Organoid Biobank 可以为药物开发研究提供药敏性数据，帮助个体化用药和再生医学的研究。

 大量的类器官可以随时调用，进行有目的的冻存与复苏，可开展针对性的科研实验研究。

  已开始项目如：《北京常见多发肺癌类器官样本资源库的建立》、复旦大学附属肿瘤医院建设的肠癌类器官库等！

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