类器官是一种利用干细胞（包括多能干细胞和组织特异性成体干细胞等）或祖细胞，在体外三维培养体系中形成的、具有类似体内相应器官的结构和部分功能的微型组织或器官模型。

2009年，Hans Clevers实验室开发出了首个肠道类器官，标志着基于类器官的疾病建模的开端。2011年，人类多能干细胞和原代成体干细胞都被用于培育肠道类器官，同年，培养出了源自胚胎干细胞的视网膜类器官。2012年，培养出了源自人类多能干细胞的视网膜类器官。2013年，研究取得的进展包括从人类多能干细胞中培育出脑、肝、肾和胰腺类器官。在随后的几年里，前列腺和肺类器官（2014年）以及乳腺、输卵管和海马体类器官（2015年）相继被开发出来。2020年，研究人员成功培育出了蛇毒腺类器官，次年，软骨肉瘤类器官被诱导生成。到2022年，由人类多能干细胞培育出了毛发皮肤类器官，到2023年，具有转录多样性和特征的腹侧丘脑类器官从人类胚胎干细胞（hESC）中衍生出来。

截至目前，已经成功建立了食道、视网膜、大脑、肾脏、肝脏、前列腺、乳腺和角膜的类器官模型，以及食管癌和脑胶质瘤的类器官模型。

新药研发周期漫长和成本高昂确实极大地限制着药物开发进程，类器官具有与临床关联度更高、实验周期短、费用较低等特点，随着法规的变化，类器官和器官芯片可能会改变新药研发现状。

在2010年，美国食品药品监督管理局（FDA）与美国国立卫生研究院（NIH）等机构共同合作开启 “组织芯片药物筛选计划”，旨在开发出一套模拟人体器官的芯片，建立起更准确、更有效的药物筛选模型，减少药物研发过程中对动物实验的依赖，提高药物研发的成功率，降低研发成本和风险。FDA Modernization Act 2.0 法案的通过，允许药物开发者在适当情况下使用包括类器官在内的替代方法进行临床前试验，不再强制要求进行动物试验，为类器官在药物研发等领域的应用开辟了道路，提供了政策层面的支持。欧洲药品管理局（EMA）《关于监管接受 3R（替代、减少、优化）测试方法原则的指南》建立可应用于监管用途的提交途径，也适用于类器官等技术。2021年，国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）发布了鼓励使用二维或三维组织模型、类器官模型等创新仿生模型技术方面研发的相关指导。2024年，CDE 发布《模型引导的罕见病药物研发技术指导原则（征求意见稿）》强调由于罕见病的特殊性，要充分挖掘和利用一切可利用的数据，非临床研究数据来源包括基因、分子、细胞、类器官、器官芯片、动物研究数据等，明确了类器官数据在罕见病药物研发中的地位。

2022年，赛诺菲和器官芯片公司Hesperos合作进行的新药SAR445088试验获FDA批准，成为全球首个完全基于“类器官芯片”研究获得临床前数据进入临床试验的新药。同年，北京循生生物医学研究有限公司通过类器官高通量平台获得的产品AVL-201临床试验的申请已受理。2023年，Merus公司通过人源类器官样本库筛选出的MCLA-158获得FDA批准临床试验，目前处于临床2期。同年，恒瑞医药HRS-1893片获批开展临床试验；北京艺妙神州医药科技有限公司自研的新一代抗肿瘤药物IM83使用类器官数据获IND；齐鲁制药开发的双特异性抗体肿瘤I类新药注射用QLF3108获得临床许可，目标适应证为晚期实体瘤。2024年，君赛生物通过类器官免疫共培养平台开发的基因修饰TIL细胞药物GC203的临床试验的申请已受理。

由于类器官本身的特点，其对药物筛选、验证及优化等具有重要作用，为药物研发带来了新的机遇和变革。同时，利用患者自身的细胞培养类器官，可以建立个性化的疾病模型，用于测试不同药物对患者个体的疗效，为患者制定个性化的治疗方案。此外，类器官具有一定的自我组织和分化能力，可为再生医学研究提供新的思路。随着社会的发展，传染病的频率和类型正在增加，类器官在急性传染病的研究、防治等方面具有独特的价值，可用于快速筛选治疗急性传染病的药物等。尽管类器官具有巨大潜力，但目前仍存在一些挑战，如类器官的标准化培养、模型的复杂性和伦理道德等问题。

综上，在相关法规支持下，类器官模型能够帮助突破基于传统药物检测模型的局限性，加快药物测试，提高临床前安全性和功效评估的精度，从而减轻患者的风险并降低药物开发成本。尽管当前仍存在技术与临床挑战，但随着相关研究的进步，类器官在药物开发及个性化治疗等领域潜力巨大。

作|者|介|绍

   通信作者：张玉柱   

就职于台州市中心医院（台州学院附属医院）肿瘤外科，硕士研究生导师。从事甲乳外科临床工作及肿瘤类器官相关分子药理学的研究。以第一作者在Journal of Clinical Oncology, Cancer Letters, Molecular Therapy - Nucleic Acids, Chinese Medical Journal, European Journal of Medicinal Chemistry上发表论文。近年来主持国家自然科学基金项目、中央本级重大增减支项目子课题、浙江省自然科学基金公益项目、浙江省省医药卫生科技项目多项。