导语
从转化研究团队、平台开发方和早期生物技术公司近期发布的数据来看，2026年一个明显趋势是：可规模化的3D检测体系和离体患者组织（EVPT）平台，正在成为研究肿瘤—免疫相互作用、预测临床应答的重要工具。
这类新一代体外研究体系，并非对传统二维细胞培养或动物模型的小幅优化，而是以人体生物学为核心、高度贴合临床真实场景的根本性研究方案革新。借助该类工具，科研人员能够完整还原免疫治疗药物在肿瘤微环境（TME）中的作用规律，精准预判不同患者的临床治疗效果。
三维模型重塑免疫肿瘤药物研发格局
早期免疫肿瘤（IO）药物研发时常遭遇瓶颈，根本原因是传统模型无法精准复刻真实肿瘤的生物学特征。全新三维体外体系能够高度模拟人体体内肿瘤生长行为，还原细胞之间、细胞与周边微环境的相互作用；完整保留肿瘤遗传特征、蛋白表达模式以及细胞异质性等关键生物学属性，大幅提升药物临床效果预测的可靠性。
因此三维模型目前已广泛应用于药物早期研发阶段，辅助研发人员做出科学决策、降低临床研发失败概率、助力生物标志物挖掘，同时支撑个体化治疗方案的开发工作。
三维类器官降低实验误差、
简化实验流程
三维类器官共培养体系支持科研人员定向引入特定免疫细胞与基质支持细胞，构建高度仿真的肿瘤微环境。科研人员可重构肿瘤微环境核心组分，调控免疫细胞的种类与活性水平，研究各类因素对肿瘤增殖、药物治疗应答的影响，同时直观观测药物干预后肿瘤细胞与免疫细胞的相互变化。
相较于传统模型，同一套三维类器官体系可完成多种免疫治疗方案的药效评价工作，既可用于评估免疫检查点抑制剂，观察肿瘤组织内免疫细胞的再活化效果；也可研究双特异性 T 细胞衔接器，全程追踪 T 细胞靶向识别并杀伤肿瘤细胞的完整过程；同时适用于 CAR-T 及其他基因工程化细胞疗法的测试，还原肿瘤结构与细胞异质性对细胞治疗药效带来的影响；还能够开展联合用药方案研究，阐释不同药物间协同或拮抗的作用机制。
先进高内涵成像技术挖掘深层生物学机制
高内涵成像技术的持续升级，进一步拓展了三维模型的研究价值。科研人员不再局限于简单药效数值统计，可实时追踪复杂的动态生物学过程，包括免疫细胞向肿瘤内部浸润的深度、药物持续杀伤肿瘤细胞的效率、免疫信号通路的激活时序变化。成像技术还可直观呈现细胞之间的空间位置关系，例如免疫细胞聚集、肿瘤免疫排斥分区等现象，这类特征在传统体外检测体系中完全无法观测。基于上述多维度空间信息，研究人员能够深入阐明药物作用机理，显著提升临床疗效的预判能力。
过去业内普遍认为三维模型操作繁琐、难以批量开展实验；如今自动化设备、标准化实验流程以及共培养技术全面成熟，大幅提升该体系的实际应用价值。新一代平台可批量测试大量患者来源样本，不同实验室产出的实验结果稳定可重复，有效缩短研发周期。兼具规模化筛选能力与人体生物学真实性的三维体系，打通了药物早期发现与临床转化之间的壁垒，成为免疫肿瘤研发工作的标配工具。
从人工重构体系到原生离体患者组织
三维类器官检测体系可控性强，适合高通量药物初筛，但部分深度机制研究需要完整保留原生肿瘤全部复杂微环境，离体患者组织（EVPT）平台恰好弥补这一短板。离体患者组织完整留存新鲜手术肿瘤的组织结构与细胞异质性，是人工构建三维类器官的强力互补工具。由于原生生物学特征完整保留，离体患者组织相比简化体外模型，能够精准复刻每位患者独有的分子图谱与免疫特征。
与人工重构模型不同，离体患者组织完整留存患者自体免疫细胞，包含常规体外培养过程中极易丢失的耗竭型、抑制性免疫亚群，可真实还原人体免疫功能缺陷以及患者个体化药物应答特征；同时完整保留成纤维细胞网络、细胞外基质等基质结构，这类组分直接决定免疫细胞迁移能力与药物在肿瘤内部的穿透效率。离体患者组织还可完整捕获肿瘤异质性，涵盖不同细胞亚群、组织局部微生态之间的差异化特征。
离体患者组织高度复刻真实临床免疫治疗应答
离体患者组织具备极高的生物学保真度，是当前最贴合临床实际场景的临床前研究工具，能够完整复现免疫治疗患者的临床应答特征。肿瘤内天然存在活化 T 细胞的样本，在给药后会出现明显的免疫激活与信号通路上调，药物响应效果更好；而内部免疫细胞浸润不足的 “冷肿瘤”，单药治疗往往会发生耐药，需要联合免疫激活类药物才能起效。离体患者组织能够对多种细胞因子信号进行定量检测，检测结果与已发表的临床生物标志物高度吻合，帮助研究人员解析并预判患者的药物响应情况，这些特性使其成为衔接早期药物筛选与临床终点疗效评估的重要工具。
离体患者组织并不适合超高通量的药物初步筛选，但在精细化药效验证和个体化样本分析方面优势显著，可区分治疗有效与无效患者群体、研究逆转免疫抑制及重塑肿瘤基质等复杂作用机制，还能筛选出和临床疗效高度相关的全新生物标志物。此外，离体患者组织体系高度还原人体真实肿瘤微环境，可用于各类联合给药方案测试，为精准医疗研发提供核心支撑。
图 1 ：三维离体患者组织（EVPT）体系可完整保留肿瘤复杂三维结构，并将患者自体原生肿瘤微环境纳入检测体系，提供全新体外研究方案。
下一代精准免疫治疗研发发展方向
新一代高端免疫治疗药物研发，整体转向靶向免疫系统的精准多功能治疗方案，例如多特异性抗体。该类药物需要同时结合多个受体，依赖肿瘤细胞与免疫细胞之间复杂的空间相互作用才能发挥药效，而二维细胞模型完全无法复刻这类空间作用条件。
靶向固有免疫系统的治疗药物（作用靶点包含巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞 NK），依赖免疫多细胞网络的信号通讯，简化体外模型难以还原真实作用环境；CAR-T、CAR-NK 等细胞治疗药效评价，则需要可模拟实体瘤物理屏障的模型，观测基因工程化免疫细胞穿透肿瘤组织、突破免疫抑制、持续杀伤肿瘤细胞的完整过程。
先进疗法的发展对体外评价体系提出了更高要求
随着治疗药物研发不断复杂化，配套体外检测模型的技术标准同步提升：平台必须完整还原三维细胞相互作用，包含免疫细胞与肿瘤细胞建立的连接、周边基质组织对细胞互作产生的调控效果；同时复刻患者个体化免疫状态，例如免疫耗竭、免疫抑制、慢性炎症，上述因素会直接决定药物最终治疗效果。
优质模型还需兼顾基质屏障、肿瘤代谢差异、免疫细胞或药物难以浸润的肿瘤区域等特征，输出精细化空间维度数据。科研人员不仅需要判断药物是否具备治疗效果，更要阐明药物在真实肿瘤微环境中的完整作用通路。行业对于深度、精准实验数据的需求，推动研发体系全面转向整合式、人源化体外研究平台。
组合式研发工作流程：
三维类器官联合离体患者组织
为应对各类研发难点，行业头部免疫肿瘤研发项目均采用分层测试策略，同步搭配可规模化三维类器官模型与离体患者组织平台。药物早期研发阶段一般采用类器官共培养体系，可在可控高通量实验条件下快速完成大量候选药物的药效测试，研究人员也可定向构建特定免疫微环境，快速评估药物潜在作用机制。
随着研发工作持续推进，研究人员会借助高内涵成像技术与标准化共培养体系深入解析药物作用机理，细致分析药物对免疫细胞浸润、肿瘤杀伤效果、信号通路激活以及细胞空间分布产生的各类影响，同时通过分析细胞因子表达模式、免疫细胞表型、肿瘤微环境变化等多类数据，挖掘具备研究价值的潜在生物标志物。
进入后期验证阶段则会使用离体患者组织平台，该体系能够完整保留患者肿瘤全部复杂生物学特征，最大程度还原药物在临床场景中的真实作用效果，帮助科研人员在贴近患者原生生物学特征的环境中验证前期实验结论。这套联合研究流程可以减少对动物模型的依赖，加快药物整体研发进度，大幅提升临床前研究数据向临床转化的成功率。
搭建高预测性肿瘤药物研发管线
肿瘤药物研发的未来核心，是构建预测能力更强、运行效率更高的研发管线。整合三维体外模型与患者原代组织的高端研究平台，打通实验室体外实验数据与临床真实治疗效果之间的鸿沟；通过提升临床预测准确度，规避成本高昂、周期漫长的临床后期研发失败风险。同时助力精准医疗研发，精准筛选能够从特定治疗方案中获益的目标患者人群。
该类平台整合药物作用机制、空间成像、个体化药物应答多维度数据，支撑数据驱动型研发决策。规模化三维检测体系与原生离体患者组织平台相互结合，打造以人体生物学为核心、可靠性更高的免疫肿瘤研究体系，完全适配新一代复杂免疫治疗药物研发需求，满足现代药物开发标准。
免疫治疗精准评价新时代
从2026年不断积累的数据来看，一个趋势已经越来越清晰：下一代免疫治疗的发展，离不开同样升级的评价体系。可规模化的3D类器官检测体系和离体患者组织（EVPT）平台，正逐步成为现代免疫肿瘤研发流程中的关键组成部分，并越来越多地影响药物的设计、筛选和验证方式。这两类平台结合使用，能够在三个层面发挥作用：一是支持大规模、快速迭代的药物发现；二是帮助研究人员更深入地理解复杂治疗策略背后的作用机制；三是提供更贴近临床真实情况的研究数据，从而更好地预测患者应答，降低后期研发失败风险。
伴随免疫治疗逐步走向个体化、多机制协同开发，研发过程同步充分考量肿瘤微环境带来的影响，这类人源化体外模型正在重新定义临床前药物研发标准。采用该类平台的研发项目，能够做出更可靠的研发决策、推进综合性能更优异的候选药物、开发高度贴合患者真实肿瘤生物学特征的创新治疗方案。免疫肿瘤创新研发的未来，依托能够完整还原肿瘤全部复杂生物学特征的研究体系，三维类器官与离体患者组织平台正是推动这场行业变革的核心力量。
关于冠科生物
冠科生物成立于 2006 年，现为 JSR 生命科学集团旗下子公司。公司总部位于加利福尼亚圣地亚哥，在美洲、欧洲、亚洲都设有分公司及研发中心。
作为一家临床前 CRO 公司，冠科生物专注肿瘤、肿瘤免疫领域的体内外药物发现与研发，面向客户提供完整的临床前及转化医学平台服务。我们拥有规模领先的商用 PDX 模型库，同时获得荷兰 HUB 官方授权，可依托成熟技术对外提供肿瘤类器官商业化研发服务。
仅 2021 年，经冠科生物助力、通过 FDA 审批上市的肿瘤药物就有 6 款，占当年获批肿瘤新药总数 13 款的近半数。
我们始终依托模型与转化平台优势，协助客户筛选更优质的肿瘤候选药物，最终让更多癌症患者实现 “病有所医，及时医治”。
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