年1月8日，HansClevers、BenedettaArtegiani等人在Cell期刊发表了题为：Humanfetalbrainself-organizesintolong-termexpandingorganoids的研究论文，这项研究首次利用人类胎儿脑组织培育出了大脑类器官。

类器官之父HansClevers表示：“自从十多年前我们开发了第一个人类肠道类器官以来，很高兴看到类器官技术已经真正起飞。现在，类器官已经被开发用于几乎所有人体组织，包括健康和疾病组织，包括儿童肿瘤。我们能够从大多数人体器官组织中获得类器官，但却无法从大脑组织中获得类器官，而我们现在已经跨越类这个障碍，这真的很令人兴奋！”

一、类器官细胞培养的概念、特点是什么？

类器官，顾名思义，是一种在结构和功能上类似于体内的器官，适用于在体外模拟生理和病理状态下的器官，它实际上也是细胞培养物，但它高度复杂，拥有自我更新能力，能维持来源组织的生理结构和功能，更接近体内的状态。

人胎儿脑组织的代表性免疫荧光图像

（图片来自Cell,,doi:10./j.cell..12.。）

二、类器官细胞培养与常规细胞培养的不同？

与常规细胞培养不同，类器官细胞培养是一种新型的细胞培养技术。类器官培养是在三维环境中培养特定器官包含的多种细胞克隆类群，其培养体系与体内真实微环境更为相似，能更好模拟细胞在体内的空间排列，而常规细胞培养则是在平面二维环境中培养单一细胞克隆类群。普通2D细胞培养用于基础生物学研究，而类器官3D细胞培养适用于研究细胞间相互作用，疾病模型，药物筛选。另外类器官细胞培养复杂，成本更高。

三、如何获得类器官并鉴定类器官？

目前类器官主要分为两大类，一类是由干细胞培养的类器官，主要来源于干细胞或多能干细胞，另一类是由肿瘤细胞培养的类器官，可来源于手术切除的实体样本和穿刺样本。对于组织样本，需要将组织解离成单细胞悬液。接着细胞需要在支持3D生长的基质中生长，比如，Matrigel或特定的胶原蛋白基质。其次，在类器官培养过程中需要提供特定的条件，促进细胞增殖和分化，以形成类似于原始器官的结构。不同的类器官培养，所需的小分子化合物、细胞生长因子和培养添加物等不同。类器官中常用的小分子有Y-、SB-、CHIR-、A83-01、GastrinI、烟酰胺、前列腺素E2。这些小分子主要作为干细胞自我更新的催化剂，诱导细胞重编程，还可以抑制细胞凋亡，提高克隆效率。另外，在类器官培养过程中，需要提供类似于体内环境的条件：精确控制氧气和营养物质和细胞因子的浓度。最后，随着培养的进行，类器官逐渐成熟并展现特定的功能。

建立组织来源的人胎脑类器官（FeBO）系的时间表和主要步骤

（图片来自Cell,,doi:10./j.cell..12.。）

类器官培养过程中也可以能出现样本交叉污染，肿瘤逐渐被正常组织取代，或者正常组织培养是否分化成熟的问题，面对上述问题，需要进行样本溯源，评估肿瘤含量和鉴定分化细胞，可进行STR鉴定和病理鉴定。病理检测包括HE染色，免疫组化分析，免疫荧光染色等。

构建类器官后，常见的评价方法有形态学观察、分子标记物检测，功能学测试。每种类器官鉴定方法可能需要特定的方法，一些类器官评价方法还包括组织硬度和弹性的检测，微环境参数评估，还有一些类器官还会与原始器官的组织切片和已知功能做对比。除此之外，类器官也不是一次实验就证明成功的，需要长期培养观察其稳定性，经过多次论证，不同批次的类器官在形态，功能和分子特征上有一致性，以确保其结果准确性和可重复性。

通过免疫荧光表征FeBOs

（图片来自Cell,,doi:10./j.cell..12.。）

四、我们可以用类器官做什么？

类器官技术可用于生物医学研究、个体化医学中的药物筛选以及与基因组编辑技术相结合的基因治疗。

在药物开发阶段，可以使用类器官进行疾病建模、高通量药物筛选、药物毒性和安全性测试。类器官也适用于研究各种人类传染病中的宿主-病原体相互作用、再生医学中细胞替代疗法的可移植组织和功能细胞类型的潜在来源的研究。在精准医学应用中，通过培养患者衍生的类器官，预测患者对治疗的反应是类器官技术的另一个潜在应用，可为患者提供个性化用药服务。类器官与免疫细胞的体外共培养可以扩增免疫细胞，增强免疫应答，为后续的免疫治疗提供有力保障。

PDO(类器官)服务

海星生物一直在追踪最前沿的技术创新并将其创造性地应用于其药物开发平台，为我们的客户提供最高质量和可靠的研究服务。类器官就是（Organoid）是我们提供体外药理学和安全性评估的重要工具之一。目前研究人员均倾向于使用体外模型进行药物筛选和评估，除了避免动物实验的伦理问题，还可以缩短研究周期并显著降低成本，构建适当的体外模型能准确地反映体内环境，并在此基础上可以准确反映目的药物的药效学和药代动力学。

肿瘤类器官药敏模型

HCC-28（Hepatocellularcarcinoma,HCC）对Sorafenib药物敏感性检测，IC50值2.26μM，显示该药物敏感，其结果与临床对照相符。

类器官敏感队列和耐药队列模型

肝癌PDO的药物测试数据：

肿瘤类器官库中敏感株和耐药株模型，KRAS、RAF1、PIK3CA和BRAF都是野生型。

基于CD3（PD-1/L1/HER2）靶点的双抗研究模型

基于CD3、PD-1/L1或HER2等靶点的双抗PDO药效评价模型，可以快速对“双特异抗体”的药物效果做出快速的评价。

PDO的技术服务：

1.药物筛选

2.药物功效测试

3.体外药代动力学评估

4.药物毒性测试

5.抗癌药物发现

已有的PDO模型：

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