编者按：类器官（Organoid）作为一种新型实验模型，能够较好地保留其源组织的形态特征、细胞功能、生物学行为及基因谱特征。同时，因其可进行体外培养、低温保存和再利用，获得了“活组织库”（living biobank）的美誉。在新药研发及药物敏感性筛选中，类器官作为实验动物的替代品扮演着重要角色，其质量的优劣直接影响实验的准确性。因此，规范与制定类器官构建的各个环节标准，显得尤为迫切。

类器官构建领域主要分为两大方向：成体干细胞（ASC）源性类器官，通常被称为患者源性类器官（PDO），以及诱导性多潜能干细胞（iPSC）或胚胎干细胞（ESC）源性类器官。本文分享的研究成果，由瑞金医院普外科和上海消化外科研究所的于颖彦教授，以及生物芯片上海国家工程研究中心的郜恒骏教授团队于2024年11月联合发表在《Chinese Medical Journal》（IF=75，Q1）。该研究重点聚焦于成体干细胞源性类器官，系统阐述了类器官构建的规范操作流程、相关的实验室标准化建设以及国内外已出台的类器官相关标准或指南，并指出了该领域所面临的挑战与未来发展方向。

研究背景

在生物医药领域，药物研发、疾病诊断与治疗以及致病机制的研究均离不开实验模型，如细胞系和实验动物。细胞系经过长期培养后，因基因组变异压力，难以真实反映原始肿瘤的生物学行为和对药物治疗的反应。因此，利用肿瘤细胞系进行的药物筛选虽然在体外治疗中有效，却在临床试验中常遭失败。实验中常用的动物模型，如免疫缺陷小鼠及人源性异种移植肿瘤模型，在某些研究中有所应用，但因其缺乏完整的免疫系统，与人类生长体系存在差异，也有局限性。

类器官这一新型实验模型自2009年问世以来，因其能够实现多种组织细胞的体外培养、低温保存和再利用，广泛受到生物医药界的青睐。2022年底，美国FDA通过的新法案规定新药的临床前研究可采用类器官芯片或人工智能等新技术代替动物实验，为类器官在新药研发中奠定了新的地位。随着类器官在生物医药研究和临床转化中的应用不断扩大，有关技术标准的制定与实施问题也逐渐显现。

类器官构建的标准化

类器官构建的标准化涉及组织样本的前处理、3D细胞培养、类器官传代、冷冻保存、复苏、表型鉴定、基因谱分析及质量评估等多个环节。标准化的目的是确保类器官的高质量和稳定性，从而推动其从实验室研究走向临床应用和产业化的发展。我国的标准化体系分为五个层级：国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准。自2022年发布的《人胃肠上皮组织类器官的构建与保藏操作指南》以来，已有多部相关标准及指南问世，为类器官构建和临床应用提供了指导。然而，类器官模型的研发仍处于早期阶段，多种组织细胞来源的标准以及疾病模型尚待完善。

技术挑战与未来方向

目前，类器官模型的研发与标准化建设仍处于发展初期，许多组织细胞来源的标准和疾病模型尚属空白。已有的标准多为团体标准，尚未上升到国家标准层面；国际上也缺乏统一的标准。此外，更加仿真的类器官构建技术尚在研发中，例如实体肿瘤类器官与肿瘤微环境细胞的共培养体系。随着人工智能和自动化技术的发展，标准化的类器官培养技术与人工智能结合，将能够提高培养的自动化水平，并提升质量评估的准确性和效率。结合临床大数据或基因组大数据，能够进一步推动新药研发及药物敏感性的精准预测。

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