前沿资讯！肿瘤类器官与前沿技术协同组合：一种用于研究肿瘤进化和耐药性的强大平台！

近日，山西省肿瘤医院与嘉士腾合作在Molecular Medicine Reports (IF: 3.4)上发表文章“Combination of tumor organoids with advanced technologies: A powerful platform for tumor evolution and treatment response”，主要综述了肿瘤类器官的发展历程以及与各种前沿技术协同组合的应用现状，同时还概括了肿瘤类器官在基础和临床研究中的应用情况。

PART/1 类器官的定义及发展历程

类器官是指原始组织样本中的成体干细胞或多能干细胞通过体外三维培养和自我组装，再现体内组织器官结构的特殊三维组织。其研究历史可追溯至20世纪初。1907年，美国科学家Wilson等首次发现在体外被机械分离的海绵细胞能够自发组装并形成新的具备一定生理功能的海绵有机体。1981年，研究人员首次揭示了具有干性的细胞具备在体外自发重组形成器官结构的能力。2009年，Sato等首次利用表达LGR5的小鼠肠道干细胞培养出具有隐窝-绒毛结构的微组织，并且保持基因组稳定3个月以上，标志着类器官的正式问世。2011年，该团队又进一步成功地利用结直肠癌患者的肿瘤组织构建了结直肠癌类器官模型，首次将类器官模型拓展至肿瘤学研究领域（图1）。

图1. 肿瘤类器官的发展历程

PART/2肿瘤类器官与前沿技术的协同组合

尽管肿瘤类器官可以反映肿瘤进展过程中的多个关键特征，但却缺乏脉管系统、基质成分和组织驻留免疫细胞等特征。此外，采用传统三维类器官培养很难准确复制肿瘤微环境的多种生化和生物物理因素。而肿瘤类器官与器官芯片、3D生物打印、组织工程细胞支架、CRISPR-Cas9等前沿技术的协同组合有助于克服自身局限性，并产生更加合适的模型系统以保留肿瘤基质、器官间以及器官内的复杂性，可作为更加精准的模型来研究肿瘤发生、进展及耐药的发生机制（图2）。

图2. 肿瘤类器官与前沿技术的协同组合

PART/3肿瘤类器官在基础和临床研究中的应用

肿瘤类器官的应用场景主要包括：

（1）疾病建模；（2）精准医疗；（3）药物研发；（4）微环境模拟；（5）基因编辑（图3）。

图3. 类器官在基础和临床研究中的应用

PART/4结论

肿瘤类器官是一种新出现的三维微型结构，已被证实不仅可维持原始肿瘤的组织学、遗传学和分子学特征，还可保留肿瘤的异质性。与传统肿瘤细胞系和动物模型相比，患者来源的肿瘤类器官在生理和临床水平上更为先进。尽管存在挑战，但肿瘤类器官在癌症治疗中依然显示出巨大潜力。其与器官芯片、3D生物打印、组织工程细胞支架、CRISPR-Cas9等前沿技术的协同组合不仅有助于克服自身局限性，还可以产生更加合适的模型系统以保留肿瘤基质、器官间以及器官内的复杂性，促进全面的高通量药物筛选，以预测药物反应并优化治疗方案，从而实现患者的个性化治疗。

引用文献

Wu Y, Zhang F, Du F, et al. Combination of tumor organoids with advanced technologies: A powerful platform for tumor evolution and treatment response (Review). Mol Med Rep. 2025;31(6):140.