11.17 2022
类器官概述
2013年，被Science杂志评为年度十大技术；
2015年，被MIT科技评论十大科技突破之一；
2018年，被Nature Methods评为2017年度方法；
2019年，被The New England Journal of Medicine杂志成为优良的临床前疾病模型。
类器官（Organoids) 定义为：“器官特异性细胞的集合，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经细胞分序(cell sorting out) 和空间限制性的系别分化而实现自我组建”。
类器官主要的生物学特征：
•必须包含一种以上与来源器官相同的各种细胞类型；
•应该表现出来源器官所特有的一些功能；
•细胞的组织方式应当与来源器官相似。
从PubMed公开发表文献中搜索“Organoids”，文献数量近年来呈现直线上升，包含多篇CNS等各大顶级期刊文献。到2021年，来自中国的发表文献仅次于美国，位于全球第2。
类器官技术在临床精准医疗（患者个体化治疗）、临床前药物研发等方面有着突出价值。自2017年起，中国国内2017年起注册且获伦理委员会批准的类器官临床试验研究已有33项.
类器官文献年度发表数量 中国类器官临床试验注册数
国家政策助力推进类器官技术的发展
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首批启动重点专项任务。
2021年11月30日，国家药监局药审中心发布《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）》，首次将类器官列入基因治疗及针对基因修饰细胞治疗产品的指导原则当中。
2022年7月，中国首个类器官指导肿瘤精准药物治疗的专家共识发布。
类器官的历史
1907年，贝克罗莱那大学教授威尔逊发现，通过机械分离的海绵细胞可重新聚集并自组成为新的具有正常功能的海绵有机体。
1965年，在3D细胞培养的早期研究中，类器官被定义为异常的细胞生长或细胞内结构。
1975年，莱茵瓦尔德和格林首次描述了长期培养人类细胞的方法。随着3D培养方法的发展，Emerman和Pitelka通过悬浮的胶原凝胶培养乳腺上皮细胞。1981年，首次从小鼠胚胎中分离出胚胎干细胞（ESC）。
1998年，从的人类囊胚中分离出人ESC。
2006年，通过引入四种转录因子将小鼠胚胎或成纤维细胞诱导PSC。
2008年，Eiraku等人使用3D聚集培养系统从ESC产生基底极性的大脑皮层组织。
2009年，荷兰科学家Hans Clevers团队成功将Lgr5+肠道干细胞在体外培养成具有隐窝状和绒毛状上皮区域的三维结构，诞生首个小肠类器官。
2009年至今，已成功培养出大部分具有部分关键生理结构和功能的类组织器官，包括：肾、肝、肺、肠、脑、心脏、前列腺、胰腺、视网膜等。
类器官与其他模型的比较
患者来源的异种移植 (PDX) 由于较好地保持了原发肿瘤的遗传特性和异质性，与临床一致性高，被广泛用于药物临床测试。但是PDX模型构建成功率低、周期长、费用高等原因，临床患者可及率低，不利于药物的大规模筛选。
永生化细胞系，可以检测靶点的结合情况以及细胞的活性，但是2D细胞模型体外扩增有一定局限性，在传代后容易丧失原肿瘤的遗传异质性，容易发生优势克隆选择，且临床相关性较低。
类器官作为热点研究模型，对比传统2D细胞培养和患者源性的肿瘤异种移植模型（PDXs）有诸多优势，因而被应用于高通量药物筛选、新药研发、肿瘤疾病研究和诊断等多个领域。
类器官的应用
类器官培养使研究人体发育提供了不受伦理限制的平台，为药物筛选提供了新的平台，也是对现有2D培养方法和动物模型系统的高信息量的互补 。由于类器官能够更真实地反映和模拟体内真实的生理和病理环境，在精准医疗、药物发现、再生医学及疾病建模等多个研究领域表现出了巨大的应用潜力。
参考文献：
[1]Method of the year 2017: organoids, Nature Methods. Available at: https://www.nature.com/collections/qtwnlymxzh Last assessed on 2018-03-05.
[2]C Corrò, Novellasdemunt L , Li V . A brief history of organoids[J]. AJP Cell Physiology, 2020, 319(5580).
[3] Sachs N , Clevers H . Organoid cultures for the analysis of cancer phenotypes[J]. Current Opinion in Genetics & Development, 2014, 24(1):68-73.
