首次亮相阿斯利康中國生態(tài)圈大會，近年來火熱發(fā)展的“類器官”技術究竟前景如何？

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來源：藥智頭條

2024-05-27

近年來，3D類器官技術如熱浪席卷科研界，正受到國內外的高度關注。在第七屆阿斯利康中國生態(tài)圈大會上，首次邀請國內類器官技術優(yōu)秀公司代表嘉士騰亮相乳腺癌綜合診療規(guī)范中心展館并參與開館儀式剪彩。此前，嘉士騰也同樣在北京乳腺健康產業(yè)大會上作為全國唯五的乳腺健康創(chuàng)新企業(yè)代表之一及唯一的類器官技術企業(yè)，入駐乳腺健康創(chuàng)新園。

會議期間，嘉士騰市場負責人費凡先生向阿斯利康全球執(zhí)行副總裁、國際業(yè)務及中國總裁王磊先生和其他會與嘉賓詳細介紹了類器官技術在臨床新藥研發(fā)和精準診療領域的發(fā)展現(xiàn)狀、應用前景以及當前正在開展的中國臨床腫瘤類器官標準化建設的相關重點工作內容。

精準醫(yī)學時代

腫瘤類器官技術前景價值凸顯

據(jù)國家癌癥中心/中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院馬飛教授在此前專訪中分享，當前腫瘤研究領域面臨兩大共性問題——異質性及腫瘤進化，相關臨床診療及科研活動主要圍繞這兩方面開展。

類器官是利用組織樣本或多能干細胞進行體外3D培養(yǎng)而形成的具有一定空間結構的組織類似物，能夠在結構和功能上模擬真實器官，具有組織器官功能，并可以穩(wěn)定傳代，因此也稱為“微型器官”。

腫瘤類器官是將類器官和腫瘤結合起來的概念，由患者的腫瘤樣本直接構建的腫瘤類器官，高度還原人源腫瘤的組織結構和基因譜系，可以保持腫瘤的異質性。

腫瘤類器官為腫瘤研究和體外高通量篩選藥物提供了比傳統(tǒng)2D細胞系或小鼠模型更有效的檢測模型，同時其精準度、周期、準確率以及成本等，相較于傳統(tǒng)NGS等間接手段，也具有巨大優(yōu)勢。

目前，腫瘤類器官技術在腫瘤精準治療、基礎醫(yī)學研究、新藥開發(fā)三個應用領域價值越來越凸顯，例如更快更精準地為腫瘤患者制定治療方案，同時對臨床用藥方案進行療效評估；構建更精準地腫瘤疾病模型；創(chuàng)造更高效的新藥研發(fā)的實驗工具，而這三方面的應用正是精準醫(yī)學時代最重要的三個價值領域。當然，隨著生物技術的快速發(fā)展，腫瘤類器官技術不僅可以作為當前循證醫(yī)學的重要手段補充，甚至在藥物經濟學、臨床和科研應用轉化等方面有著無可替代的優(yōu)勢。

機遇與挑戰(zhàn)并存

標準化建設勢在必行

在此前專訪中，馬飛教授還對我國類器官技術發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)做了詳細分析。他表示，目前我國類器官培養(yǎng)技術正處于技術爆發(fā)和科研成果井噴的階段。從發(fā)表的論文數(shù)量來看，2022年我國發(fā)表文章占比達到了14%，僅次于美國，處于全球領先水平。再加之，近年來國家政策的大力支持，為我國腫瘤類器官事業(yè)的發(fā)展吹響了時代的號角。2021年，類器官技術納入首批“十四五”重點專項加強重大難治性疾病類器官模型研究。國務院發(fā)布《醫(yī)療器械管理條例》明確醫(yī)療機構可自行研制、使用有臨床需要的檢測項目（LDT模式）。2023年國家藥監(jiān)局藥品審批中心發(fā)布《人源干細胞產品非臨床研究技術指導原則（征求意見稿）》明確類器官模型可作為非臨床研究替代性模型應用。

但是，盡管類器官作為一種革命性的體外疾病模型，在干細胞與發(fā)育、再生醫(yī)學、腫瘤研究、藥物開發(fā)和精準醫(yī)療等領域的應用發(fā)展迅猛，由于目前國內對腫瘤類器官構建、鑒定、保存及應用尚無質量控制標準，同時也缺乏針對腫瘤類器官技術標準統(tǒng)一的操作流程及平臺建設方案，很大程度上制約了腫瘤類器官技術的轉化及產業(yè)化進程。

而回歸到臨床和科研轉化上，無論是在臨床常規(guī)藥敏檢測服務還是臨床科研（尤其是多中心臨床科研研究）的開展過程中，臨床腫瘤類器官（Clinical Patient-derived organoids,CPDOs) 培養(yǎng)的穩(wěn)定性、培養(yǎng)周期、通量、成本等方面的要求均遠高于常規(guī)實驗室基礎研究所需的培養(yǎng)要求，堪比軍工級別和民用級別的差別。因此，臨床腫瘤類器官（CPDOs）技術要想實現(xiàn)普及和更充分的價值轉化，標準化建設勢在必行。

構建全新格局

中國臨床腫瘤類器官技術應用標準建立

2024年1月6日，由國家癌癥中心分子腫瘤學全國重點實驗室、博鰲腫瘤創(chuàng)新研究院聯(lián)合主辦的“中國臨床腫瘤類器官標準化實驗室和樣本庫建設項目”在北京正式啟動。項目本著同質互助原則，汲取當前國內外最新前沿類器官技術，竭力幫助所有項目參與單位熟練掌握相關技術操作及科研能力。

繼1月全國項目啟動會召開后，3月31日在2024年中國腫瘤健康管理大會上，項目辦公室及牽頭全國專家委員會又重磅發(fā)布了《中國臨床腫瘤類器官標準操作及樣本管理質控標準及推薦建設方案》以及《中國臨床腫瘤類器官標準化操作及應用能力提升項目》兩項重要內容，為中國臨床腫瘤類器官標準化建設推進邁出重要一步。

據(jù)費凡先生在現(xiàn)場介紹，伴隨著相關技術的標準化工作開展，未來我國類器官技術未來將會在如下幾個方向重點發(fā)展：

提升類器官的生物學復雜性和功能：隨著細胞生物學、發(fā)育生物學和材料科學的發(fā)展，研究者正嘗試創(chuàng)建更為復雜的類器官，這些類器官不僅在結構上接近真實器官，而且在功能上也更加完整，例如包含多種細胞類型、血管網(wǎng)絡、甚至是神經連接。

標準化和自動化生產：為了確保類器官的可重復性和可靠性，需要開發(fā)標準化的生產流程和質量控制標準。此外，自動化技術的引入將有助于提高生產效率和減少成本。嘉士騰近年來在此方面進行著不懈努力。

疾病模型開發(fā)與藥物篩選：發(fā)展更為精確、豐富的疾病模型是未來的一個重要方向，這包括遺傳性疾病、傳染病和慢性病等多種疾病的類器官模型。這將加速藥物的開發(fā)過程并提高其成功率。

再生醫(yī)學與組織工程：開發(fā)基于類器官的細胞療法，用于替換受損或病變組織，如胰島細胞替代糖尿病患者的胰島功能。研究如何將類器官移植到體內，并成功整合到宿主組織中，實現(xiàn)功能性組織再生。

多學科融合與智能化：類器官技術的發(fā)展需要生物學、材料科學、工程學、計算科學、臨床醫(yī)學等多個學科的知識和技術的融合，推動跨學科合作將是未來發(fā)展的一個趨勢。結合微流控、生物3D打印、干細胞工程等前沿技術，提升類器官構建的精確度和復雜性，實現(xiàn)更多類型器官的體外重建。將人工智能和大數(shù)據(jù)分析應用于類器官研究，加快數(shù)據(jù)解讀速度，優(yōu)化類器官模型的設計與應用。

倫理法律與政策制定：隨著類器官技術的成熟和廣泛應用，相應的倫理規(guī)范和法律法規(guī)也需要更新以適應新情況，保護患者權益，同時促進技術的健康發(fā)展。類器官技術的進步也要求相關領域的專業(yè)人才進行相應的教育和培訓，以便能夠掌握和應用最新的技術和方法。

引領產業(yè)發(fā)展

本土企業(yè)成為重要推動力量

在中國臨床腫瘤類器官標準化建設的過程中，以嘉士騰為代表的本土企業(yè)作為《中國臨床腫瘤類器官標準化實驗室及樣本庫建設項目》的重要推進力量。據(jù)費凡先生現(xiàn)場介紹，當前類器官技術在諸多領域展現(xiàn)出巨大應用前景，尤其在腫瘤精準藥物方案篩選及臨床新藥研發(fā)兩個核心領域。

在精準藥篩方面，相較于傳統(tǒng)NGS檢測僅能檢測部分癌種已知的靶點突變情況間接指導靶向藥物選擇，目前類器官技術已經能夠實現(xiàn)超過20種以上實體腫瘤的直接藥物療效檢測，有效性高達88%以上，極大提高患者生存質量。

在新藥研發(fā)方面，國家癌癥中心等權威臨床機構也在積極對接CDE及衛(wèi)健委等多部委，希望通過對類器官技術平臺在新藥研發(fā)以及其他科研活動開展過程中樣本合理安全使用監(jiān)管、操作流程/材料使用等方面的標準制定，推動各區(qū)域標桿診療中心的“臨床腫瘤類器官標準化實驗室及樣本庫”建設，促進該技術未來在我國新藥研發(fā)各階段發(fā)揮更大價值。

引領產業(yè)發(fā)展本土企業(yè)成為重要推動力量