腫瘤類器官-精準(zhǔn)醫(yī)療時代的“試藥替身”

腫瘤類器官-精準(zhǔn)醫(yī)療時代的“試藥替身”01.

疾病研究模型缺乏20%-36%的細(xì)胞系被污染或者錯誤識別。動物模型耗時長、成功率低、費用高。02.

精準(zhǔn)治療依據(jù)缺乏無效治療人數(shù)居高不下(非目標(biāo)靶向人群，過度治療、“陪療”),無法實現(xiàn)“同病異治”和“異病同治”。03.

新藥開發(fā)平臺缺乏90%的新藥因為臨床前數(shù)據(jù)缺陷在IND

階段失敗，無法進入

臨床試驗，抗腫瘤和神經(jīng)類藥物失敗率高。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域面臨的三大痛點精準(zhǔn)病理診斷個體化用藥人體■患者個體差異大■

NGS測序受益人群有限■“以身試藥”■多指標(biāo)多維度檢測■實時動態(tài)活細(xì)胞檢測■

準(zhǔn)確率有待提高聚焦臨床需求的兩大挑戰(zhàn)兩大挑戰(zhàn)經(jīng)歷過漫長治療后，患者

身體耐受力已經(jīng)很差多個后線方案如何抉擇?避開耐藥方案使患者最大獲益局限的有效率和晚期耐藥：腫瘤治療面對的挑戰(zhàn)每一種藥物治療方案都有局限性，有些治療方案有效率甚至不足30%臨床治療中現(xiàn)有技術(shù)表現(xiàn)不佳無法滿足治療需求在指南規(guī)定范圍內(nèi)進行優(yōu)選獲得對預(yù)后的關(guān)聯(lián)性分析從測序和靶向治療真正獲益

的患者比例只有個位數(shù)現(xiàn)有技術(shù)

局限性藥物治療

有效率晚期耐藥

必然性·

體系構(gòu)建及維持簡單·

可進行基因組篩選·

可重現(xiàn)發(fā)育生物學(xué)過程

·

有一定生理復(fù)雜度·

可以持續(xù)試驗

·

相對成本較低·

可進行基因操控

·

人生理特征重現(xiàn)性類器官優(yōu)勢:

1

出SciencenaturemethodsMLuc

surnune

snk■eAma

pe■HTT899解T

潁口5.

疾病的干細(xì)胞、類器官與人源化動物模型等5.1

基于干細(xì)胞的人類重大難治性疾病模型聚焦嚴(yán)重影響我國人民健康的重大難治性疾病(包括惡性

腫瘤，心血管、呼吸和神經(jīng)系統(tǒng)疾病和代謝病等),建立基于

干細(xì)胞、類器官和人源化動物的疾病模型。結(jié)合干細(xì)胞資源及

疾病生物信息，研究病理狀態(tài)下干細(xì)胞變異、異質(zhì)性及其發(fā)生

機理，發(fā)掘疾病診療的新靶標(biāo)，探索診療新策略。每一種動物種屬/模型均有其優(yōu)點和不足，沒有一種模型

可完美預(yù)測基因修飾細(xì)胞在患者人群中的有效性和安全性，

應(yīng)評估并闡明非臨床研究所采用的動物種屬/模型與人體的

相關(guān)性和局限性，建議采用多種動物/模型開展研究。當(dāng)缺少

相關(guān)動物模型時，可采用基于細(xì)胞和組織的模型(如2D和

3D組織模型、類器官和微流體模型),這些模擬人體內(nèi)環(huán)境的模型也可為有效性和安全性的評估提供有用的補充信息。國家科技部下發(fā)的《關(guān)于對“十四五”國家重點研發(fā)計劃“6個重點專項2021年度項目申報指南征求意見的通知》中，把“基于類器官的惡性腫瘤疾病模型”列為“十四五”國家重點研發(fā)計劃中首批啟動重點專項任務(wù)。2021年2月，國家藥監(jiān)局頒布了《基因修飾細(xì)胞治療產(chǎn)品非臨床研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》(征求意見稿),對基因修飾的細(xì)胞治療產(chǎn)品的非臨床研究提出了新的、更高的要求，同時鼓勵“采用基于細(xì)胞和組織的模型(如2D和3D組織模型、類器官和微流體模型)。類器官應(yīng)運而生，打通腫瘤精準(zhǔn)診療最后一公里“干細(xì)胞研究與器官修復(fù)”重點專項

2022年度項目申報指南“干細(xì)胞研究與器官修復(fù)”重點專項的總體目標(biāo)是圍繞千細(xì)胞發(fā)育與器官修復(fù)關(guān)健科學(xué)問題，開展干細(xì)胞命運調(diào)控、墨官形

成與衰老機理、器宮功能重塑與制造、基因編輯與調(diào)控方法、人

類疾病干細(xì)胞模型等方面的基礎(chǔ)理論和關(guān)健技術(shù)研究，并開展器

官再生調(diào)控藥物，生物人工器官、疾病類器官模型等前沿探索，

為

重

要

組

織

器

官

修

復(fù)

與

替

代

及

重

大

疾

病

診

療

提

供

創(chuàng)

新

理

論

和

技

術(shù)。5.1基于干細(xì)胞的器官互作模型研究內(nèi)容：針對腫瘤或神經(jīng)系航通行性疾病等，基予干細(xì)胞

建立包含血管，免疫細(xì)胞，多細(xì)胞類型，多臟器成多區(qū)域的復(fù)雜

3D類器官模型。在系統(tǒng)水平模據(jù)疾病的發(fā)生發(fā)展過程，易示疾病

加胞與周圍細(xì)胞或臟器的互作機制考核指標(biāo)；錯對以上重大疾病，建立3種以上具有自主知識

產(chǎn)權(quán)的復(fù)雜3D

類器官模型，每種類器官同時含有豆少3種不同

細(xì)胞類型。至少2個肱器或區(qū)域；利用所建立的器官互作模型，

發(fā)現(xiàn)3-8種調(diào)控疾病發(fā)生的重要因子；研發(fā)1-3種改善疾病癥狀

的治療手段.5.2基于千加胞的胎瘤傲環(huán)境類器官模型與應(yīng)用研究內(nèi)容：基于干細(xì)患地助追因宣規(guī)型研究消化，浸菜

等系統(tǒng)高發(fā)難滯性腫瘤發(fā)生發(fā)展過程，解析腫瘤細(xì)胞和蛋環(huán)境細(xì)

胞的動態(tài)性。異質(zhì)性及多樣性，體外評價腫扇診療方案對焉性腫

座做環(huán)境的重塑效果。?國家科技部下發(fā)的《“干細(xì)胞研究與器官修復(fù)”重點專項2022年度項目申報指南》中，繼續(xù)把類器官技術(shù)在腫瘤中的應(yīng)用研究列為重點專項任務(wù)。2020《Science》

類器官專輯2017《Nature

Methods》年度技術(shù)【

摘

要

】在精準(zhǔn)醫(yī)療時代，隨著腫瘤配向治療及免疫治療的快速發(fā)展，患者對個體化精準(zhǔn)藥物治療的需求越來越高。除了基于腫瘤分子分型指導(dǎo)患者精準(zhǔn)藥物選擇外，近幾年新興的功能性檢測技術(shù)也為個體化精準(zhǔn)治療提供幫助。采用患者腫瘤組織體外培養(yǎng)的三維類器官能很好地保留腫瘤組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、分子特征，且其藥物敏感性檢測在預(yù)測患者療效中的準(zhǔn)

確性較高，因此廣受關(guān)注。目前，雖然類器官在指導(dǎo)臨床治療中的應(yīng)用尚處于起步階段，但是利用腫瘤類器官指導(dǎo)患者治療的需求日趨增長，為了推動腫瘤類器官藥物敏感性檢測在臨床中的規(guī)范應(yīng)用，國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜一趪鴥?nèi)外的研究報道數(shù)據(jù)，制定了本專家共識，且后續(xù)將繼續(xù)根據(jù)研究進展進行修訂?！娟P(guān)鍵詞】腫瘤類器官；藥物敏感性：精準(zhǔn)治療；專家共識【中圖分類號】R730.2【文獻標(biāo)識碼】

A

【文章編號】

1674-5671(2022)03-0234-06DOI

:10.39695.ssn.1674-5671.2022.03.01《

中

幽

點

點

》2022年第32卷第7期CHINA

ONCOLOGY

2022

VaL.32

Na.7

歡理關(guān)注本刊公眾號

657·

指南與共識

·腫瘤類器官診治平臺的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中國專家

共識(2022年版)中國抗癌協(xié)會腫瘤多學(xué)科診療專業(yè)委員會，中國抗癌協(xié)會腫瘤內(nèi)分泌專業(yè)委員會[摘要]近年來，類器官技術(shù)的發(fā)展為開發(fā)新的、更接近真實病理生理學(xué)狀態(tài)的人類癌癥模型開辟了新途徑。源自患者

的腫臨類器官保留了原始腫瘤的組織病理學(xué)特征、遺傳特征和分子生物學(xué)特征等表型，不僅可作為識別和測試新型抗臨藥

物的優(yōu)良模型，也可通過腫榴類器官的藥物敏感性檢測反饋患者的臨床反應(yīng)，為腫榴患者的個體化精準(zhǔn)治療提供可靠的依

據(jù)。然面。與傳統(tǒng)的組織樣本庫相比，活體類器官生物庫的建立需要更嚴(yán)格的質(zhì)量控制和更高水平的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。隨著類器

官研究的不斷深人，腫榴類器官已廣泛覆蓋多種實體榴，類器官技術(shù)亦在2017年被評為生命科學(xué)領(lǐng)域年度技術(shù)，但國內(nèi)對

腫瘤類器官構(gòu)建、鑒定及藥物敏感性檢測尚無質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。同時亦缺乏腫瘤類器官用于精準(zhǔn)治療的專家共識。因此，根

據(jù)全球范圍內(nèi)多個團隊基于患者來源的腫榴類器官的藥物敏感性檢測在腫瘤精準(zhǔn)治療中已發(fā)表的研究數(shù)據(jù)，中國抗癌協(xié)會

腫瘤多學(xué)科診療專業(yè)委員會，中國抗癌協(xié)會腫瘤內(nèi)分泌專業(yè)委員會針對腫榴類器官藥物敏感性檢測的臨床應(yīng)用與質(zhì)量控制

制訂了《腫榴類器官診治平臺的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中國專家共識(2022年版》》。希望通過本共識。提高中國臨床工作者及醫(yī)

學(xué)研究者對于類器官藥物敏感性檢測的認(rèn)識，規(guī)范類器官診治平臺的質(zhì)量控制，指導(dǎo)類器官藥物敏感性檢測在國內(nèi)腫榴精

準(zhǔn)治療方案選擇中的臨床應(yīng)用。本共識將根據(jù)未來開展的基于類器官的各項研究成果定期更新。在基質(zhì)膠中進行類器官培養(yǎng)SFU+CPT411

#ConcentrationofCpdjuM]數(shù)

據(jù)

分

析類器官藥物敏感性檢測指導(dǎo)腫瘤精準(zhǔn)治療臨床應(yīng)用類器官藥物敏感性檢測指導(dǎo)腫瘤精準(zhǔn)治療臨床應(yīng)用專家共識(2022年版)類器官藥物敏感性檢測指導(dǎo)腫瘤精準(zhǔn)治療臨床應(yīng)用專家共識(2022年版)編寫專家組腫瘤組織8men

十檢測報告報告出具成熟的類器官藥物篩選中國癌癥防治雜志2022年6月第14卷第3期

ChiJofOncolPrerandTrean,Jun2022,Vod.14,No3·234·專家共識Inhibition

Rae(%)消化成單細(xì)胞

什么是類器官?

(Organoids)類

器

官

(Organoids)

從干細(xì)胞或器官細(xì)胞發(fā)育而來的器官特異性細(xì)胞集合，并能以與體內(nèi)相似的方式經(jīng)細(xì)胞分選和空間限制性的系別分化而實現(xiàn)自我組建。由于與對應(yīng)的人類器官擁有高特征根據(jù)上述的定義，可以總結(jié)出類器官的三個特征：1.

必須包含一種及以上與來源器官相同的細(xì)胞類型；2.

細(xì)胞的組織方式應(yīng)當(dāng)與來源器官相似，甚至相同；3.

應(yīng)該表現(xiàn)出來源器官所特有的功能。外模型，在干細(xì)胞與外層：富含氧，生長速度快，容易被藥物或免疫細(xì)胞識別中間層：分泌旺盛，產(chǎn)生多重

腫瘤因子內(nèi)層：缺氧缺血，容易發(fā)生變

異，產(chǎn)生耐藥度相似發(fā)

育

、光鏡下乳腺癌類器官生長過程FeaturesCell

linesPDXsOrganoidsSuccessrateof

initiationExpansion···Cancersubtypemodeling-Biologicalstability··Geneticmanipulation…-High-throughput

drug

screening-Low-throughputdrug

screening…·…

·Easeof

downstreamassays…

··…

·Costbenefits…-Timeconsumptionformodeling…

·Easeofmaintenance類器官vs

其他藥物篩選模型腫瘤類器官

(Tumor

Organoids)

是近年來剛剛興起的一種新的腫瘤研究手段。相比于2D細(xì)胞培養(yǎng)物、3

D培養(yǎng)模型(Spheroids)以及動物模型(PDXS),人體來源的類器官與其來源組織的生理結(jié)構(gòu)和功能保持高度一致性，且可以快速構(gòu)建，這在抗癌藥物的篩選以及癌癥精準(zhǔn)醫(yī)療上具有顯著優(yōu)勢。Adapted,with

permission,from[29].…,Best;…,suitable;·,possible;and-,unsuitable.Mo

Li,etaLThe

New

EnglandJournalofMedicine.2019類器官是最佳的體外藥物篩選模型TheNEWENGLANDJOURNALof

MEDICINETableI.CharacterizationofDifferent

CancerModels--肺癌類器官模型建立與一致性評價內(nèi)容

：對7例肺癌患者的腫瘤標(biāo)本類器官培養(yǎng)，通過形態(tài)學(xué)(光鏡),

病理學(xué)

(HE&IHC)

以及全外顯子測序，證明類器官與來原組織的一致性，并

進行藥物敏感性分析，深入探究藥物敏感性與基因背景的關(guān)聯(lián)。

PDOs

檢測26種抗腫瘤藥物，通過測定細(xì)胞活性計算得到半最大抑

制濃度的對數(shù)轉(zhuǎn)換值的熱圖。結(jié)

果

：①PDOs

保留原發(fā)性腫瘤的組織學(xué)和遺傳學(xué)特征；②在5例患者中，腫瘤和PDOs在前20個NSCLC相關(guān)基因突變中的一致性>80%;③PDO

模型可以真正保留原始腫瘤組織的異質(zhì)性；④常規(guī)基因檢測，可能無法揭示藥物敏感性數(shù)據(jù)，只能表明一類藥

物可能有效(而不是某一類藥物中的特定藥物),而PDOs具有優(yōu)勢。logconoeraion

u0ChemomerapylogconcertabonM)aCThoracie

CancerIS5N1759-7706ORIGINALARTICLEGenomiccharacteristicsanddrugscreeningamongorganoidsderivedfrom

non-smallcell

lungcancerpatients類器官保留原發(fā)性腫瘤的組織學(xué)和遺傳學(xué)特征廣東省人民醫(yī)院肺癌研究所

ThoracieCancer,2020ThoracicCancerGznA

四AnbErotnb0einkotneNoainbOinertirbPI

P

P11PDO6

OO

m

Mioun

mCTeocsSouDPLPP11r00poPDOeep臨床相關(guān)性：腫瘤類器官組織學(xué)形態(tài)與原腫瘤組織形態(tài)高度一致腦膠質(zhì)瘤組織

腦膠質(zhì)瘤類器官組織鼻咽癌組織

鼻咽癌類器官組織肺癌組織

肺癌類器官組織腸癌組織

腸癌類器官組織臨床相關(guān)性：類器官體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞同樣具有異質(zhì)性Merge共聚焦顯微鏡下類器官免疫熒光圖片EpCAMCD24EGFREpCAMCD133CD133DAPIDAPI肺癌類器官肝癌類器官DNAcopy

number*DxCO-01Tissuep10DXCo-01Organoldy6DxCO-02Tissueee齋Dxcoo2

Organod~10Dxco?3

Tssuew10DxCO-03Organode10DXCO-01TissueGenomicposition(chromosomes)DXCO-01TissueDXCO-01

Organoid-DXCO-02

TissueDXCO-02

Organoid-DXCO-03TissueDXCO-03

Organoid-

臨床相關(guān)性：類器官染色體變異與組織具有高度一致性Correlation1.00.980.960.940.920.90-0.88DXCO-01■

基

于

全

外

顯

子

測

序

分

析

，

腫

瘤

類

器

官

與

原

代

組

織

高

度

相

關(guān)

，Pearson

相關(guān)系數(shù)>0

.

9。ee2DXCO-02Organoid-舉

例言

e

ye

lw1213

14e1213

14Tissue-Organoid-enssLO-00Xaev56DxCO-03Organoid-el151213

14Tissuepe151B1920212212

131412

15141213

1418

202122營2561920212203arew1515161815161515111111335551舉例TS

CO3195810590

676RNA-seq結(jié)果表明，同一病人來源的類器官和組織之間的mRNA

表達(dá)

相關(guān)性高，Pearson

correlation

factor>0.8.

臨床相關(guān)性：類器官染色體RNA

表達(dá)與組織具有高度一致性類器官主要來源于多能干細(xì)胞

(pluripotent

stem

cells,PSCs)和成體干細(xì)胞(adult

stemcells,ASCs)兩種類型。(a)PSCs

來源的類器官結(jié)構(gòu)復(fù)雜(或器官樣的),是研究發(fā)

育和遺傳疾病的理想模型；(b)ASCs

來源的類器官通常是囊性的，極化的上皮結(jié)構(gòu)，沒有PSCs

來源的類器官復(fù)雜，主要應(yīng)用于模擬成體組織修復(fù)。do

6%

688.IntestinalorganoidsEndodermMesodermEctodermReprogramming

PSC

expansiondPo

6%

6880FibroblastDifferentiation獲取類器官的不同途徑Organoidsderivedfrom

normaltissuePo6%688oTumor-derivedorganoidsBrainorganoidsKidney

organoidsBiopsy/resection6%688.(skin)baESC

類器官的應(yīng)用方向覆蓋從基礎(chǔ)研究、藥物篩選到臨床應(yīng)口干細(xì)胞和發(fā)育模型口腦和神經(jīng)科學(xué)模型

口感染性疾病模型口炎癥和自身免疫病模型口

遺傳性疾病模型Stomach口腫瘤研究模型口個體化治療模型口新藥開發(fā)臨床前模型口再生醫(yī)學(xué)器官移植模型Current

PortfolioungPancreasIntestineEsophaguColonkidne根據(jù)Pubmed

數(shù)據(jù)庫相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果，近10年內(nèi)，已有

近6000篇發(fā)表的文章使用了類器官這項技術(shù)，近五年國內(nèi)關(guān)于類器官的文章

數(shù)量也迅速增長。

“organoid”

的研究日趨火熱CancerdrivermutationsPatienttumorbanksand

invivo

PDXmodelsDrugdiscovery其優(yōu)勢在于比起傳統(tǒng)的細(xì)胞、動物藥物試驗：√

一方面，更加接近于人體內(nèi)環(huán)境，能夠更好的反映

出藥物對人體的影響；√

另一方面，大大縮短了藥物測試的時間與周期，也更

加安

全。藥物療效、安全測試hiPSC-derived

renal-like(progenitor)cells/(dissociated)renal-likeprogenitorstructures

or

organoidsDe-cellularized

hiPSC-derived

renal-likematrix

(progenitor)cells/dissociatedrenal-likeprogenitorstructures

ororganoids(Bioprinted)extracellular

matrix/polymer+hiPSC-derived

renal-like(progenitor)cells/dissociated

renal-like

progenitorstructures

or

organoidsConstructs

for

disease

modellingandcompoundscreening一個潛在的臨床應(yīng)用，科學(xué)家們正在努力實現(xiàn)這一愿景，開辟疾病治療的新途徑器官移植Kidney

patient腫瘤類器官技術(shù)臨床研究數(shù)據(jù)與進展個體化精準(zhǔn)用藥方向ORGANOIDSPatient-derivedorganoidsmodeltreatment

response

ofmetastaticgastrointestinal

cancers■Science雜志報道，在預(yù)測抗癌藥物的有效性上，PDOs具有100%

的敏感性，93%的特異性，88%的陽性預(yù)測值及100%的陰性預(yù)測值，展現(xiàn)了極高的臨床相關(guān)性。>Cel.2018Jan1;1721-2373-386e10doi:10.1016/cel2017.11010.Epub2017Dec7.A

LivingBiobank

ofBreast

Cancer

OrganoidsCaptures

Disease

Heterogeneity■Cell

雜志報道，Hans

團隊成功建立乳腺癌原發(fā)瘤/轉(zhuǎn)移瘤類器官，

其組織特征高度還原體內(nèi)腫瘤組織狀態(tài)，體外類器官藥敏測試結(jié)果與PDX模型及患者對藥物反應(yīng)高度一致。ARTCLEoPEMMolecularlandscapeandsubtype-specifictherapeuticresponseof

nasopharyngeal

carcinomarevealed

by

integrative

pharmacogenomics■

Nature

Communication雜志報道，通過全外顯子基因測序和類

器官藥敏模型，提出為不同亞型的鼻咽癌患者提供個體化精準(zhǔn)診

療新策略。ARTICLEoPtNLungcancerorganoidsanalyzedonmicrowell.arrayspredictdrug

responses

ofpatientswithinaweek■NatureCommunication雜志報道，清華大學(xué)劉鵬團隊成功建立肺

癌類器官，并對TKIs的敏感性進行檢測，結(jié)果表明與患者對TKIs的

臨床反應(yīng)一致?！鯪atureMedicine雜志報道，類器官模型助力跨適應(yīng)癥治療胰腺癌術(shù)后腹膜轉(zhuǎn)移/肺轉(zhuǎn)移策略制定，提出曲美替尼+羥氯喹聯(lián)用

為KRAS

突變腫瘤治療新策略，臨床試驗正在進行中

(NCT03825289)。類器官與臨床診療結(jié)合重要研究進展Letter

|

Published:04March

2019Protectiveautophagy

elicitedbyRAF→MEK→ERK

inhibitionsuggestsatreatment

strategy

for

RAS-drivencancersMENU▼

naturemedicinenatureCOMMUNaCATIONs--

i…Chiaice/Trllkgortthw

nyrm

aowten出

m0m一[21]mCRC,FOLFOX[21]mCRC,FOLFIRI[21]mCRC,Irinotecan[22]CRC,Nivolumab/ipilimumab

(ICI)[26]RC,Chemoradiation

(capec./CAPIRI)104126'105'116'8043*0.85

[0.54,0.96]93[0.56,0.99]92[0.52,0.99]50[0.20,0.80]0.91

[0.78,0.97]0.75

[0.20,0.97]0.93[0.56,0.99]0.90

[0.46,0.99]0.50

[0.05,0.95]0.70

[0.30,0.93]0.50

[0.05,0.95]0.75[0.20,0.97]0.75

[0.20,0.97]0.83[0.31,0.98]0.81[0.69,0.89]0.84[0.56,0.95][0.17,0.83]0

79[0.42,0.95]0.75[0.36,0.94]0.93

[0.56,0.99]0

78[0.64,0.88]0.75[0.20,0.97]0.62[0.22,0.91]0.88[0.40,0.99]0.58[0.24,0.86]0.88

[0.40,0.99]0.58[0.24,0.86]

75[0.20,0.97]0

75[0.20,0.97]0.88[0.40,0.99]31]Gastric

cancer,EOX

21[23]Pancreatic

cancer,all

treatments

93

[I7]Pancreaticcancer,alltreatments73

[27Oesophagealcancer,all

treatments55[34]HNSCC,radiation

73[19]Melanoma,ICI5511[19]Melanoma,dabrefinib/trametinib21[20]Mesothelioma,cisplatin+pemetrexed[30]Glioblastoma,radiation+temozolomideSummary

sensitivitySummary

sensitivity

(25resp/non-resp."0.74[0.64,0.82]0.81

[0.68,0.89]0

0.25

0.5

0.75SensitivityTest

for

heterogeneity:Chi2=11.6,df=13,p=0.56(sensitivity);Chi=6.4,df=13,p=093(specifcity)Test

for

heterogeneity.ChiP2=8.8,df=3,p<0.05(sensitivity);Chi2=0.9,df=3,p=0.83(specificity)0.25

0.5Specifcity近年來，隨著類器官培養(yǎng)技術(shù)的不斷成熟，多個團隊開展了關(guān)于腫

瘤類器官藥物敏感性檢測的臨床應(yīng)

用研究，在納入的2018-2021年發(fā)

表的17項腫瘤類器官藥物敏感性檢

測的臨床應(yīng)用研究中，基于腫瘤類

器官藥物性敏感檢測的臨床療效預(yù)臨床相關(guān)性：類器官對藥物的敏感性響應(yīng)和臨床療效一致Patientderivedorganoidsasapredictivebiomarkerfortreatmentresponse

in

cancer

patients.NPJ

Precis

Oncol,2021,5(1):30.0.56~0.95),特異度為81%(95%測總體靈敏度為84%(95%CI:CI:0.68~0.89)events[ref]Tumour,treatmentHn43.6439.6738.7835.0418.4116.9211.6711.3111.118.747.825.62NGS

未檢測到5.

D54.23

目

標(biāo)

突

變4.22/3

43.191.0910.0020.0030.0040.0050.0010T040Anlotinib20-Neratinib0.01

0.1[D](pM)臨床反應(yīng)：CT增強冠狀位CT增強矢狀位XXX

患者，女，年齡：63·

診斷：卵巢癌伴廣泛的腹部轉(zhuǎn)移·類器官培養(yǎng)樣本：腹水·NGS

結(jié)果：HER2

突變治療前治療后

案例1-測序與類器官結(jié)果不一致：類器官藥敏結(jié)果比測序結(jié)果更有臨床價值樂伐替尼阿昔替尼帕唑帕尼帕博西布奧拉帕尼瑞戈非尼卡博替尼多韋替尼拉帕替尼坦羅莫司舒尼替尼瓦他拉尼伊馬替尼馬賽替尼厄洛替尼索拉非尼依維莫司Cell·

吡

咯

替

尼

(HER2

抑制劑)耐藥·

安羅替尼治療2周后腹水消失IC50

(μM)vibility(%來那替尼0.00安

羅

扶

尼101

□

1chr2:29,447,333-29,447,390

ALKCGCT

CCTCCTCTATGCAATGGA

CGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCcGTTCTGGAACCAATCcGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCcGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCCGTTCTGGAACCAATCCI1

□1chr2:77,646,464-77,646,521

LRRTM4GGGATTGGTTCCAGAACTTCTCACAGATACTAAAATAGGGAACTGAGCACATAGCAGGGAACTGAGCACATAGCAGGGAACTGAGCACATAGCAGGGAACTGAGCACATAGCAGGGAACTGAGCACATAGCAGGGAACTGAGCACATAGCAGGGAACTGAGCACATAGCAGGGAACTGAGCACAGGGAACTGAGCACAAGGGAACTGAGCACATAGAGGGAACTGAGCACATAGLRRTM4

intron-

ALKPMT

exon

3CCAGAAC

Acexon

20

END案例2-類器官提示“隱藏”的基因突變A

patientwith

lungadenocarcinoma:a

novel

LRRTM4-ALKfusionwas

identified,withconfirmationConcentration(μM)2019-7-18

2019-8-30

2020-2-20andanalysis

ina

patient-derived-organoidmodelCellviability(%ofcontrol)Histo

logicalrecaptulation性別女年齡43歲診斷鼻咽癌非角化未分化癌(T4N2MO

IV期)初次治療2周期TP方案誘導(dǎo)化療，根治性調(diào)強放療根治性調(diào)

強放療，PGTV:70Gy/33F,PCTV1:63Gy/33F,PCTV2:54Gy/33F,同期化療：順鉑20mgd1-5

q3w復(fù)發(fā)時間首次治療后1年手術(shù)情況2018-01-03在全麻下行CT導(dǎo)航鼻內(nèi)鏡下鼻咽顱底惡性腫瘤切除2018-05-31在全麻下行雙側(cè)頸

部淋巴結(jié)清掃

案例3-類器官對晚期耐藥患者提供個體化化療預(yù)測0-time

control

GEM

TS-1

CBDCAPACVNR臨床信息類器官形態(tài)球型生長速度較快(9天加藥)敏感藥物長春瑞濱不敏感藥物順鉑、卡鉑、紫杉醇、多西他賽、5-Fu、吉西他濱、卡培他濱術(shù)后治療方案1.4周期化療：尼妥珠單抗注射液200mg;長春瑞濱30mg,d1,8,奈達(dá)鉑90mg,d1,Q3W2.2019-3月后改用口服長春瑞濱單藥療效評價2018-9-17復(fù)查CT提示疾病部分緩解：PR2020-04-30復(fù)查CT提示疾病進一步緩解：PR2.類器官藥敏及療效評價爭取治療時機在較短時間(兩周內(nèi))高效篩選出

數(shù)個有效治療方案，為一

二

線“多藥可選”或后線“無藥可用

”

的患者提供精準(zhǔn)用藥方案，爭取寶貴治療時間提供用藥參考提供化療藥物、靶向藥物、聯(lián)

合用藥的敏感性檢測，為臨床用藥提供參考減少耐藥風(fēng)險精確檢測精準(zhǔn)用藥，

提高化療及靶向藥的有效率，減少耐藥風(fēng)

險

。

類器官評價臨床意義類器官樣本庫推動產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化MeRCK

Prodacts

Typn

inProdut

Nanet,Product

Nanber,crCASNambera

to

t*e

tuggnatlion.AplkalbemPradach

SapertHo

MmaloCa

ObeGbortntralCrepodEbukGastrointestinalOrganoid

BiobankBiobank

OvervewHUB

ORGANOIDS100OsmodelsestablishedWhetheryouareinterestedinoncology.geneticdisorders

such

ascystic

fibrosis,orinflammatorydiseases

such

as

COPD

andIBD

we

got

youcovered.·58

PatientDeriedOrganoldSamples·Multiple

Genders.Age

andSex·MultipleTissues/DiseasesColon,Duodenum,Ilium,Stomach,Rectum,Cancer,UlcerativeColitis.IBS·RNA-SegAallable·LowPasageandHighViability·CulturedinOptimzed

3dGRO"LWRNConditioned

MesaThousands

of

establishedmodels

Multiplediseaseindicationsandhealthytissue-

derived

organoids長三角肺癌協(xié)作組為響應(yīng)“長三角一體化發(fā)展規(guī)劃”,由陸舜教授、馬勝林教授和宋勇教授于2019年12月21日共同組建“長三角肺癌協(xié)作組”,英文名：East

China

LUng

caNcer

Group,簡稱ECLung.本協(xié)作組是由長

三角地區(qū)47家具有一定肺部腫瘤診療及臨床轉(zhuǎn)化研究實力的醫(yī)療單位聯(lián)合組成，是一個研究型、非盈利

性學(xué)術(shù)團體。協(xié)作組初衷是通過設(shè)計和開戚肺瘤領(lǐng)域的多中心臨床試驗及轉(zhuǎn)化研究，遵循科學(xué)、倫理、

公平、公正的原則，為肺癌臨床實踐提供高級別的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，促進長三角地區(qū)肺癌的診治水平和國

際影響力。葉餾個性化店世出療時吧，你焉有個替身附你種地的驗驗?zāi)[榴蘭器面模型在毫選是P險簡活中的應(yīng)用北京胸科醫(yī)院領(lǐng)銜《北京常見多發(fā)肺癌類器官樣本資源庫的建立》項目啟動會成功召開發(fā)布日期：2022-07-19

來源：北9胸科醫(yī)院2022年7月15日下年，由百都醫(yī)科大學(xué)附屬北方胸科醫(yī)院質(zhì)暢，北京生命科學(xué)冒生物科技研究院有限公司和北涼大豫科陵有限公司周同參與的《北京常覽多發(fā)肺賠類器自樣本源店的建義》項口啟動會在北享購科醫(yī)院主樓三多功城廳召開。會議差清了北京市重大疾病施樂數(shù)據(jù)與樣本資源庫總負(fù)責(zé)人，北京安鹵醫(yī)院長繳索家，北涼通州區(qū)科委副主任王本

祿，北享友流醫(yī)院生物樣本庫主任賬危，北種院生物樣本庫副主任戰(zhàn)，北章刺朝陽院生物樣本庫主任韓據(jù)，清畢

長換醫(yī)院生物本庫技術(shù)主籃李道，北涼生命科學(xué)屋性物科技研究草經(jīng)理淵雷，北涼大橡科技有限公司百雞技術(shù)直門榮等院外領(lǐng)導(dǎo)和道店，北涼胸科醫(yī)院黨委書比軍華，黨委副書記、腕長李曉北夠院領(lǐng)導(dǎo)，以及勝關(guān)科室主任和骨干人是參加動會，會議出房理科主任，生物樣本與數(shù)配資源庫0以下陶稱“椰本庫”副主任、課題負(fù)責(zé)人車南額主持，溫供共器官模型構(gòu)建陽大數(shù)額分析等料研技術(shù)個體化歷較試絲.為燕應(yīng)等疾病治療提供更晴準(zhǔn)的形物搖導(dǎo)結(jié)合類器盲模型和高通量藥咖肺選，為藥物研發(fā)和郴選捷筑降本熱合類器宜和基因蝙田技術(shù)，構(gòu)建更通用的類器

官模型用子疾病治療北京市衛(wèi)生健康委員會Bejing

Municipal

Healih

Commission◎速網(wǎng)

·

-e?首

頁

新四中心

政務(wù)公開當(dāng)翰位置：首頁》新中心基后動態(tài)上海張江生物銀行由上海張江管委會政府立項，生物芯片上海國家工程研究中心—上海芯超

生物科技有限公司牽頭承擔(dān)，首期投資近1億人民幣，是國內(nèi)較大的生物銀行之一。上海張江生

物銀行建立的“重大疾病生物樣本資源中心與“生物樣本虛擬信息中心”,是上海市政府構(gòu)

建的集約化第三方存儲中心，是生物樣本庫新模式。GastrointestinalOrganoid

Biobank()HUBOrganoidTechnology

qallows

tomodolarangeof

humanpatholoqies

whereno

otherclinicalluyrelevant

inwtrodiseosemodetsarecurrentuy

owolable.美器官樓盟專家共長三角措箱的作組P

蘭器直便臨生來應(yīng)用考家共職

長三角肺袖協(xié)作組二器官模體粒用零家共織科研模望精準(zhǔn)圖療藥做研交再生麗學(xué)大數(shù)據(jù)生物樣本庫

活體類器官政努服務(wù)便民服務(wù)政民互少見玄煉護酸關(guān)器官模Ho

關(guān)遇官搜量肺胛光歐士樣本清理類器官樣本庫類器官庫管理IBAC

O芯片類器官提取及擴培■

腫瘤組織處理及類器

官培養(yǎng)■

腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞分離(CAF)及培養(yǎng)■

外周血單個核細(xì)胞

(PBMC)

分離■

大橡標(biāo)準(zhǔn)SOP樣本采集■

組織及外周血采樣標(biāo)準(zhǔn)操

作規(guī)程■

運輸標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程■

樣本標(biāo)簽(含基本信息及樣本唯一編號)■

知情同意質(zhì)檢不合格質(zhì)檢合格類器官培養(yǎng)質(zhì)檢■

無菌控制■

支原體、衣原體

控制■

類器官數(shù)量■

細(xì)胞活力及生長特性類器官建庫流程規(guī)范化類器官信息庫■

臨床病理、治療、隨訪信息■

患者其他測序信息樣本質(zhì)控類器官建模質(zhì)控類器官模型藥敏質(zhì)控·

包含組織保存液的專用采樣包·統(tǒng)一

的樣本采集和運輸方式·

標(biāo)本質(zhì)量評分體系·

細(xì)胞處理和培養(yǎng)狀態(tài)評估·

類器官培養(yǎng)狀態(tài)評級、存儲和復(fù)蘇SOP·

類器官芯片藥敏的關(guān)鍵參數(shù)質(zhì)控事項

類別

評判分?jǐn)?shù)纖維化程度低(<10%)10中(30%-50%)0高(>50%)-10脂肪附帶量低(<10%)10少量(30%-50%)0大量(>50%6)-10血液附帶量低(<10%)10少量(30%-50%)0大量(>509%)-10壞死組織附帶量低(<10%)10少量(30%-50%6)0大量(>50%)-10運輸溫度0-10℃010-28℃-10<0℃或>28℃-20運輸時問0-24h024-48h-10≥48h-20保存條件組織保存液0其他平衡鹽溶液-10干涸狀態(tài)-20體積≥1cm^3100.5-1cm^30<0.5

cm^3-10重量≥0.49100.1-0.4g0<0.19-10酶解后細(xì)熱數(shù)量≥10*61010^5-10^60<10^5-10酶解后細(xì)胞活性>50%1020-50%0<20%-10總分無磁驗證保證樣本未收到污染關(guān)鍵質(zhì)控點評價手術(shù)樣本：初始評分100觀察性研究患者隊列臨床常規(guī)治療臨床療效腫瘤組織獲取(手術(shù)、穿刺、內(nèi)鏡、惡性積液)揭盲/平行觀察類器官芯片模型建立

DNA/RNA提取類器官藥物方案制定

干預(yù)性研究類器官體內(nèi)一致性鑒定高通量藥物篩選類器官芯片藥物敏感性結(jié)果臨床療效觀察類器官用于臨床研究的方案設(shè)計優(yōu)化·

體外環(huán)境培養(yǎng)的類器官，可能出現(xiàn)預(yù)測結(jié)果與體內(nèi)療效不一致的情況，可能的原因：·瘤內(nèi)異質(zhì)性：穿刺樣本/部分手術(shù)組織的結(jié)果只代表一個細(xì)胞亞群·

藥物代謝原因：血藥濃度，瘤內(nèi)藥物濃度·藥物本身：滲透性，親和力體外內(nèi)差距，原料藥和商品藥·物理耐藥問題：乏氧、高壓等

目前的類器官體外模型存在一定局限性·

新鮮腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)，樣本質(zhì)量對培養(yǎng)成功率影響較大·

目前無法檢測不直接作用于腫瘤細(xì)胞的藥物，如抗血管藥和免疫檢查點抑制劑等1Limitedstandardizatoof

grouthmethodsMethod1

Method2Method34Absence

ofinceased

interstial

pesure"Tumoroid"Tumor,in

vivo·

難以精確控制類器官及其局部動態(tài)的微環(huán)境01

類器官芯片背景介紹02

類器官芯片藥敏技術(shù)特點·2013年啟動第一個器官芯片科技部重大專項·2014年中國食品藥品檢定研究院代表政府參加器官芯片代替動物實驗國際會議并簽署MOU·2018年啟動國家重大研發(fā)計劃“基于器官芯片技術(shù)的中藥安全性有效性評價體系”·2021-2022年連續(xù)兩年科技部把“基于類器官的惡性腫瘤疾病模型”列為“十四五”重點專項任務(wù)·2012年，奧巴馬總統(tǒng)宣布啟動器官芯片發(fā)展計劃，F(xiàn)DA、NIH、國防部全部參與·2012年-2016年，“一五計劃”,構(gòu)建10個人體器官生理系統(tǒng)·2016年-2020年，“二五計劃”,構(gòu)建器官芯片疾病模型，測試藥物有效性、進行太空實驗·2020年-2025年，“三五計劃”,器官芯片臨床實驗，為全面用于藥物研發(fā)和醫(yī)療做準(zhǔn)備·

2022年，

FDA

首次完全基于在人類器官芯片中獲得臨床前療效數(shù)據(jù)，與已有安全性數(shù)據(jù)結(jié)合，批準(zhǔn)一款在研療法進入臨床試驗·

2010年，德國設(shè)立Go-Bio基金研究人體器官芯片·2012年，歐盟第七框架計劃設(shè)立EC基金研究人體器官芯片·

2016年，

EU-ToxRisk項目啟動，利用器官芯片評估化學(xué)品安全性·2020年，HCA|Organoid

項目試點啟動，旨在利用單細(xì)胞分析和類器官驗證推進生物醫(yī)學(xué)研究和治療器官芯片是各國競相追逐的技術(shù)明珠在生物芯片上構(gòu)建的人體器官微系統(tǒng)，可在芯片上重現(xiàn)人體器官的結(jié)構(gòu)和功能。在2016年達(dá)沃斯世界經(jīng)濟論壇上，器官芯片與區(qū)塊鏈、納米傳感器、石墨烯、無人駕駛等一起被評為

十大新興技術(shù)，評語為“只有一個記憶卡大小的人

體器官微縮模型，可以使研究人員用前所未有的方

式檢驗生物機制和行為，檢驗過程，控制過程，為

醫(yī)學(xué)和藥物制造帶來徹底的變革”。器官芯片：世界十大新興技術(shù)之一器官芯片

(Organ-on-Chip)器官芯片模型應(yīng)用方向新藥研發(fā)與藥物評價精準(zhǔn)醫(yī)療/個性化用藥方案再生醫(yī)學(xué)研究生命科學(xué)/醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究航空航天科技研究III

I公共衛(wèi)生領(lǐng)域■高仿生：√

人原代細(xì)胞(消除種屬差異)√

多細(xì)胞共培養(yǎng)(免疫細(xì)胞、細(xì)菌)√

生物流體(腎、血管等)√機械拉伸(肺呼吸、腸蠕動等)

√

多器官互作(腸腦、心肝等)■可控性和標(biāo)準(zhǔn)化：√

微環(huán)境精準(zhǔn)控制√數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和重現(xiàn)性高■高效率和低成本：√減少和替代動物實驗√縮短動物實驗周期

器官芯片相比于傳統(tǒng)模型的優(yōu)勢Organoid

主題詞檢索

Organ

on

chip

主題詞檢索400350類器官及器官芯片研究持續(xù)升溫(NCBI檢索數(shù)據(jù)截至2020.12.31)

年

份20002501501005020102012論文數(shù)量論文數(shù)量年

份201019942008202020182000200220042006200420062008201220162002201420142016201820201992199619901994199819961998199019922000對比指標(biāo)傳統(tǒng)技術(shù)平臺類器官芯片技術(shù)平臺高仿生(免疫、血管化、多器官互作等)差好可控性、標(biāo)準(zhǔn)化(尺寸、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性等)差好在芯片上構(gòu)建器官生理微系統(tǒng)，包含類器官、組織界面、生物流體、機械力等器官微環(huán)境關(guān)鍵要素，能夠

為類器官提供更仿生、更可控、標(biāo)準(zhǔn)化的微環(huán)境，可以用于類器官培養(yǎng)、操控、分析以及構(gòu)建

類

器

官

腫瘤微環(huán)境

。a類器官芯片：類器官+器官芯片Nat

Biomed

Eng.2020Sep;4(9):863-874Nat

Methods.2019

Mar;16(3):255-262.類器官可控性類器官血管化類器官芯片類器官

病人衍生的異種移植物(非類器官)時效性高，2周(新輔助&一線和后線用藥

)高，2-3周(新輔助&一線和后線用藥)低，4-6月(后線用藥)高，2-3周(新輔助&一線用藥)標(biāo)準(zhǔn)化及數(shù)據(jù)重現(xiàn)

性非常好差較低較低構(gòu)建成功率高高

低低藥物檢測通量高高

低低免疫藥物評價是否否(Hu-PDX昂貴)否抗血管藥物評價是(研發(fā)中)否是否小鼠細(xì)胞/病毒污染否否是是操作難易易易

難難評價指標(biāo)細(xì)胞活力，腫瘤大小細(xì)胞活力，腫瘤大小

腫瘤大小細(xì)胞活力臨床相關(guān)性高高

高低類器官芯片平臺優(yōu)勢對比Organoid-on-chip

PDO

PDX

mini-PDX01

類器官芯片背景介紹02

類器官芯片藥敏的技術(shù)特點微孔板芯片生長速度

慢快生長均一性

差好機制膠均一度

差好是否能全換液

否是培養(yǎng)液和基質(zhì)膠體積比低高分泌細(xì)胞因子的

局部濃度低高初始種細(xì)胞量

多少Nestedarraychip-8μL

Microwell-8μL

Microwell-20μLDetection

類器官芯片藥敏的特點1:速度快Establishment

of

organoid

models

based

on

a

nested

array

chip

for

fast

and

reproducibledrugtesting

in

colorectal

cancertherapy[J].Bio-Design

andManufacturing,2022:1-13.類器官在微孔板和芯片上培養(yǎng)對比

類器官芯片能提升類器官的生長速度和均一度Day

0Day

3Day

8Day10-14●Organoid-CAF共培養(yǎng)：

類器官生長比例更高，

生長速度更快。●Organoid-CAF共培養(yǎng)：

間質(zhì)標(biāo)志物(Vimentin)表達(dá)水平顯著上調(diào)，有

利于保持腫瘤的體外間

質(zhì)特性(結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移)。共培養(yǎng)模型：類器官生長速度更快、間質(zhì)性更強類器官-CAFs在芯片共培養(yǎng)模型●

CAF在芯片上成功建系，通過Vimentin,α-SMA和FAP特異性標(biāo)志物鑒定Unpublisheddata類器官單培養(yǎng)DXCO-CAF1T共培養(yǎng)Vimentinα-SMAaSMA

PDGFR·aFAP腫瘤類器官與多種免疫細(xì)胞共培養(yǎng)芯片，正

在嘗試通過多維度(分子、圖像等)分析免疫微

環(huán)境與腫瘤組織的相互作用，評估免疫檢查點

抑制劑活性的評估體系。類器官-免疫細(xì)胞在芯片共培養(yǎng)模型Unpublisheddata圖A.每塊芯片具有24個功能單元，以滿足高

通量篩選的要求。圖B.每個單元由儲液層、3D

細(xì)胞培養(yǎng)腔室、

多孔膜、流體通道四層組成，芯片底部裝有

一整塊光學(xué)玻璃。圖C.芯片接種細(xì)胞后放置在精密搖床上，通

過設(shè)計擺動角度和頻率來精確控制通道中的

流體剪切力。圖D.為構(gòu)建BBB

模型，在多孔膜上涂有膠原

蛋白以模擬大腦基底膜，人腦微血管內(nèi)皮細(xì)

胞(hBMECs)

接種在基底膜底側(cè)，并在培養(yǎng)

過程中接受恒定的流體剪切力，通過跨膜電

阻儀測量TEER值，來實時監(jiān)測BBB屏障的完

整性；上方的腔室中培養(yǎng)腫瘤類器官，用于

評估藥物透腦后的藥效。AcPACB1st

layer--2nd

layer←--3rdlayer---4layer--Reservoir3D

cells

chamberPorousmembraneFlowchannelDR-----Resistancemeter→Electrode→3Dtumorcells-hBMECsFluid類器官芯片藥敏的特點2:通量高Constant-rateperfusedarraychipforhigh-throughputscreeningofdrug

permeabilitythrough

brain

endothelium[J].Lab

on

a

Chip,2022.舉例：高通量屏障功能器官芯片可以評價藥物通過血腦屏障

(BBB)

對腫瘤的殺傷效果C類器官芯片藥敏的特點3:臨床相關(guān)性強常規(guī)的研究方法臨床相關(guān)性包含兩個方面：1.類器官的病理和遺傳特性

的和原代腫瘤組織一致2.類器官對藥物的敏感性響

應(yīng)和臨床療效一致檢測腫瘤增殖活性類器官的cellviability計算Accuracy.sensitivityandspecficity建立活檢標(biāo)本腫瘤類器官生物樣本庫明場圖片看到類器

官不同的phenotypes基因鑒定類器官和

組織的一致性1.轉(zhuǎn)錄組測序分析2.全外顯子測序3.單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序分析藥物敏感性預(yù)測和驗證基因拷貝數(shù)變異和基因突變

(總突變負(fù)荷，突變類型和

代表基因突變情況),盡可能多的例數(shù)判斷腫瘤的組織起源及確定轉(zhuǎn)移

確定腫瘤及分期H&E

染色對比類器

官和組織6組(正文2-3組)建立PDX,并進行小鼠

在體體的藥敏測試免疫組化對比類器官和組織MR圖像，藥物前

后對比類器官的數(shù)量存活

曲線性惡性腫瘤的原發(fā)部位類器官的直徑隨訪效果對比(a)OD:1192μmID:892μm10mmTumor

biopsyOCorganoidcultureDevelopment

of

patient-derived

ovariancancerorganoidsAOvariantumorsVesseBlood/platelets

Flow3D

打印在體外構(gòu)建卵巢類器官模型方面具有獨特優(yōu)勢3D

打印出的血管模型與卵巢癌類器官相結(jié)合創(chuàng)建出更具臨床相關(guān)性的全面、準(zhǔn)確的模型Vascularized

tumorsBloodAdv.2020Jul

28IntJMolSci.2020Apr23類型示意圖模型圖同心式(雙通道)材形A#同心式(三通道)材耗A材B材

C異心式(三通道)預(yù)凝膠化明膠墨水預(yù)凝膠化GelMA

墨水多組分血管流道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)打印低溫接收板

開發(fā)具有滿足生物材料多通道打印需求的同軸針頭表1.多通道噴嘴的設(shè)計預(yù)凝膠化

GelMA

墨水多合一同軸噴頭CaCl?

CaCl?←(Bio)ink-2(Bio)ink-1→Vascular

(bio)printing3D同軸打印不同尺寸大小的血管及支架圖2.不同尺寸的同軸針頭設(shè)計

圖3.同軸打印示意圖

圖4.不同大小的針頭打印不同尺寸的導(dǎo)管

圖5.不同尺寸大小的血管支架圖1.多通道噴嘴的打印與裝配測試CapillaryDameter

7μmWalthiciness

1μmEndotelimEastietisueSmoothmacleFibrou

tisueSA濃度轉(zhuǎn)速/RPM百分比黏度(mPa*S)2%355.9%55903%647.7%9580生物打印材料3D打印仿生血管結(jié)構(gòu)marix

compositionCellular

and

estracellular口

模擬體內(nèi)血管生理韌性口

模擬體內(nèi)血管滲透性

口

作為腫瘤血管相關(guān)研究新模型3.

灌注番紅0、臺盼藍(lán)染料，證明中空管道2.

成功打印的仿生血管結(jié)構(gòu)1.

確定生物材料DOI:10.1038/s41578-022-00447-820

μm

30μm2μm

20μm