编者按：类器官（Organoid）作为一种创新的实验模型，能够有效保留其来源组织的形态、细胞功能、生物学行为和基因特征。这种模型不仅可以在体外培养，并且支持低温保存与复苏，因此被称为“活组织库”（living biobank）。在新药研发和药物敏感性筛选中，类器官作为实验动物的替代品扮演着重要角色，其质量的优劣直接影响实验的精确性，因此标准化和规范化类器官的构建过程势在必行。类器官构建主要有两大方向：成体干细胞（ASC）源性类器官（即患者源性类器官，PDO）和诱导性多能干细胞（iPSC）/胚胎干细胞（ESC）源性类器官。我们将分享瑞金医院普外科与上海消化外科研究所于颖彦教授及生物芯片上海国家工程研究中心郜恒骏教授团队于2024年11月共同发表在《Chinese Medical Journal》（IF=75，Q1）的研究成果，集中讨论成体干细胞源性类器官的构建标准化流程、实验室建设标准、国内外已有的类器官相关标准及指南，并指出该领域面临的挑战与未来发展方向。

1. 研究背景

在生物医药领域，药物研发、疾病诊断与治疗以及致病机制的研究都离不开实验模型，如细胞系与实验动物。然而，由于细胞系在长期体外培养中经历基因组变异，已难以准确反映原始肿瘤的生物学特性和药物反应。因此，基于肿瘤细胞系进行的药物筛选虽然在初期有效，但在后续临床试验中常常失败。此外，常用的动物模型因缺乏完整免疫系统，与人类生长体系存在显著差异，其在疾病机制研究及新药开发中的作用也受到限制。自2009年类器官问世以来，它成为一种新型实验模型，具备多种组织细胞的体外培养、低温保存和复苏能力，逐渐被生物医药界广泛认可。2022年底，美国FDA通过的新法案允许新药研发的临床前研究采用类器官芯片或人工智能等新技术替代传统动物实验，从而确立了类器官在新药研发中的重要地位。随着类器官在生物医药研究及临床转化中的应用前景广泛，相关技术标准的制定与实施问题应运而生。类器官构建的标准化，包括组织样本前处理、三维细胞培养、类器官传代、冷冻存储、复苏、表型鉴定、基因谱分析及质量评估等多个环节，能够确保类器官质量高、性能稳定，对推动其从实验室研究到临床应用及产业化发展具有重要意义。

2. 类器官构建标准化

标准化的类器官构建流程涵盖多个步骤，包括组织收集、预处理、细胞培养及传代、低温存储与复苏、废弃物处理，确保产出的类器官具备高质量和稳定性。这些步骤涉及专业操作，例如在组织收集阶段，需遵守伦理要求，并在30分钟内对样本进行处理；在类器官培养中，不同组织类型的消化酶和处理时间需要根据具体情况灵活调整；类器官的复苏使用快速解冻的方法，从而实现有效的复活。此外，严谨的废弃物处理也是保障实验环境的重要步骤。

3. 类器官的分子特性与质量控制

尽管类器官能够保持亲本组织的遗传特征及生物学功能，长期传代、冷冻存储与复苏等过程对其分子特性的影响仍需进一步研究。已有证据表明，短期传代的类器官具备低基因突变漂移率，而长期传代则可能显著增加此率。借助基因组学技术如全基因组测序（WGS）、外显子组测序（WES）、RNA测序等，可对类器官进行深入的分子特征分析。质量评估方法除了形态观察外，亦需多种染色和ATP含量检测等手段进行综合评判。

4. 实验室标准化建设

构建高质量的类器官模型离不开完善的实验室设施。根据实验目的不同，细胞培养室通常分为不同的洁净等级，确保实验操作在适宜的环境下进行。基础研究细胞培养室需遵循严格的洁净室设计规范，而药物开发及生产治疗级生物药品的细胞培养室则需满足更高的洁净标准，以避免外部污染对实验结果的影响。

5. 类器官构建的挑战与未来方向

目前类器官模型的研发与标准化建设仍处于早期阶段，针对多种组织细胞源及疾病模型的标准化尚未完善，已经出台的标准多为团体标准，尚未上升至国家标准层面。在未来的发展中，亟需建立更加统一与具体的类器官构建标准，并加大对共培养技术的研发力度。此外，结合新兴的人工智能技术与临床大数据，有望提升类器官培养的自动化水平，加速新药研发及药物敏感性的精准预测。作为生物医疗领域的创新者，尊龙凯时致力于推动类器官技术的标准化与应用，期待能为生物医学领域提供更为优质的服务与解决方案。