技术演进：从“器官模拟”到“人体芯片”

类器官（Organoids）是由干细胞或器官特异性祖细胞在三维条件下“自组织”形成的微型器官样结构，具有一定的功能、空间结构和细胞异质性。最早起源可追溯到2009年Clevers团队构建的肠道类器官，之后脑、肝、肺、肾等多种类型陆续被成功建立。

近年来，技术路径呈现出以下趋势：

从静态结构走向功能成熟：如脑类器官能产生神经电活动，肝类器官具备CYP450酶活性。

从单一组织走向多组织共培养：如肠+肝联合器官、类器官-免疫细胞共培养，模拟肿瘤微环境。

类器官+芯片（Organ-on-Chip）融合加速：微流控系统为类器官提供近似生理的灌流环境，提升存活与功能。

AI与自动化介入：实现高通量成像、三维结构分析、药物反应预测。

技术发展已将类器官从“高难度科研模型”逐步推向“可标准化产业工具”。

类器官+芯片

临床前转化

1.药效与毒性筛选

类器官在药效预测方面的表现远超传统二维细胞培养。其组织特异性和类人性使其更接近临床真实情况。尤其在抗癌药、罕见病药物开发中表现突出：

荷兰HUB研究中心与药企合作，将肠道类器官用于囊性纤维化药物的体外筛选，成功推动新适应症获批。

国外多项研究已将肝、肾、心类器官用于毒性预测，与传统动物实验对比显示更高的人体相关性。

2.个体化治疗与用药指导

Patient-Derived Organoids（PDOs）已成为临床试验设计中的关键工具：

澳大利亚Apollo试验将PDO用于结直肠癌个体用药预测，准确率超过80%；

中国多个中心已在肺癌、胰腺癌等方向开展前瞻性“类器官药敏预测+回顾临床疗效”的验证，结果乐观。

类器官有望成为“病人分身”，协助医生制定最优治疗方案。

全球竞争：技术、资本、政策三线齐发

美国：政策开路+资本驱动

NIH、FDA均已认可类器官用于早期药物筛选和替代部分动物实验；

多家类器官公司如Hesperos、Emulate、Revivo已与大型药企达成战略合作；

2024年起NIH取消强制动物实验要求，为新模型（如类器官）开辟空间。

欧盟：伦理先行+标准化建设

荷兰HUB是全球首个类器官标准库，支持多癌种PDO定制；

EMA已启动将类器官纳入新药临床前数据路径；

德国、瑞士等国推进《替代动物模型评价指南》，类器官赫然在列。

中国：追赶速度惊人，政策渐进放开

2025年3月，国家发改委下发“两重”领域重点建设项目，肿瘤类器官技术符合“两重”领域中“生物制造”技术攻关方向。

2025年5月26日，中国科学技术部发布国家重点研发计划颠覆性技术创新重点专项，强调类器官技术为重点方向。

类器官全球竞争

未来趋势：多场景融合、标准先行

1. 从药物研发延伸至感染、遗传病、脑疾病、再生医学等多领域；

2. 从类器官模型构建，延伸到大规模生物数据库、AI智能分析；

3. 法规标准正在加速成型，将决定类器官是否能真正走向“临床应用链”。

类器官不是“模型革命”，而是“思维革命”