模擬器官測試癌症新葯，這不是科幻小說，是真的

把人體器官裝在罐子里？這是科幻小說中令人毛骨悚然的一個想像？還是醫科大學實驗室中的標本？這對研究癌症有什麼作用？

近年來，一種能讓科學家在實驗室的玻璃容器中培育類似人體器官的技術已經蓬勃發展起來。這就是「類器官」，英文名字為Organoids。

科學家通過將不同組織來源的幹細胞，放入3D培養基中，小心地調整培養刺激方案，可以製造出多種與人類器官，如眼睛、腸、肝、腎、胰腺、前列腺、肺、胃、大腦等類似的3D細胞團。

類器官實際上是一種3D（三維）細胞培養系統，其與體內的來源組織或器官高度相似。這些3D系統可複製出已分化組織的複雜空間形態，並能夠表現出細胞與細胞以及細胞與基質之間的相互作用。理想狀態下，類器官與體內分化的組織具有相似的生理反應。

這些細胞結構雖然不是真正意義上的人類器官，但能在結構和功能上模擬真實器官，在人類器官發育研究、疾病機制研究、藥物篩選和器官修復材料等方面均有重要作用。

培養皿中的類器官可以準確

預測抗癌藥物對患者的療效

2010年，紐約哥倫比亞大學器官移植專家Takanori Takebe曾培養出了肝臟類器官。

2018年1月，英國倫敦癌症研究所的Nicola Valeri博士帶領的研究團隊公布最新的研究結果，通過對71名已經出現轉移並且經歷了多種治療方案的晚期結腸癌和胃食道癌患者進行臨床實驗，首次證明類器官可以準確預測抗癌藥物對患者的療效。具體來說，如果一種抗癌藥物對於該患者的腫瘤類器官無效，那麼這種藥物100%對於該患者無效。反過來，如果一種藥物對於該患者的腫瘤類器官有效，那麼這種藥物有近90%的可能性對於該患者有效。

中國科學科系統生物學重點實驗室、中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所在2017年在《中國細胞生物學學報》上公布了相關研究結果，認為類器官作為一種新型的腫瘤研究模型能夠高度模擬原位組織的生理結構和功能，可以穩定地維持腫瘤細胞在體內的特徵，同時也適用於高通量的藥物篩選和個性化治療；此外，類器官模型又是幹細胞研究的有力工具，可以在體外重構具有部分生理功能的類器官組織；基於這些優點，類器官模型將會在腫瘤和幹細胞研究中扮演著越來越重要的角色。

通過對這些類器官以及相對應的患者的腫瘤組織進行組織形態分析以及基因表達分析，Valeri博士發現，這些類器官無論是組織形態，還是基因表達模式，都與其來源腫瘤組織保持高度一致性，並且這種一致性在使用藥物治療的過程中同樣存在。這意味著類器官的確與其來源腫瘤組織具有高度的相似性。隨後，Valeri博士便開始驗證，類器官作為藥物篩選工具是否可行，通過對藥物庫中55種正在進行1-3期臨床試驗或者已經上市的抗癌藥物，進行三維篩選，並與患者服藥數據進行對比，結果發現無論是靶向藥物，還是化療藥物，類器官都可以準確預測抗癌藥物是否對患者有效，可以在幾周甚至更快的時間內獲得結果。

厲害了，類器官！

我們已經可以看到類器官在預測抗癌藥物的有效性上，具有100%的敏感性，93%的特異性，88%的陽性預測值以及100%的陰性預測值。也就是說，如果一種藥物在該患者的類器官上起作用，那麼這種藥物就有88％的可能性在患者身上起作用；而如果一種藥物對該患者的類器官無效，那麼這種藥物100％對該患者無效。當然，後續還需要進行更多的臨床驗證以及研究。

迷你腫瘤能夠臨床應用時，如果還可以同時培養藥物治療的常見副作用器官（比如肝、腎等），也做藥物敏感實驗，這樣可以在得出有效藥物的同時也能選擇副作用最小的藥物，使用就更有把握了。

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