培养皿中的类器官——打开肿瘤个体化治疗新思路

全球第一：中国癌症新发和死亡人数双双登顶

根据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）发布的2020年全球最新癌症负担数据，全球癌症死亡病例996万例，中国癌症死亡人数300万，占癌症死亡总人数30%；新发癌症病例1929万例，其中中国新发癌症457万人，占全球23.7%，中国癌症新发和死亡人数位居全球第一，成为了名副其实的“癌症大国”。每天约有一万余人确诊癌症，也就是说每分钟就有七个人罹患癌症，如此庞大的癌症人群数量以及高居榜首的死亡率，不禁让人闻癌色变。

肿瘤异质性的存在，需要个体化治疗

癌症最大的特点之一便是它的异质性。即便是同一种癌症，每个人所表现出的症状、病情进展和对治疗药物的反应都有极大的区别。“天底下没有相同的两片叶子”，这句话放在癌症患者身上也颇为适用。

肿瘤异质性

如此的“个性化”，放在治疗上便是一道难题。同个癌种同样分期分子分型的两个患者，选择同一种药物方案进行治疗，治疗的结果可能完全不一样。

药物有效率不高、晚期耐药必然性的问题是每个肿瘤患者在诊疗过程中无法避免的问题。每个患者都期盼着“一步到位”，“药到病除”。但如何才能快速找到有效的药物，“对症下药”，无疑是目前癌症治疗中亟需解决的问题。

没有什么比患者身上的细胞更了解适合怎样的治疗？

如何精准有效的杀死肿瘤细胞？

“类器官”：打通精准医疗的最后一公里

类器官是一种体外培育而成，具备三维结构的微器官；与体内高度相 似的遗传学背景及组织学特征；拥有类似真实器官的复杂结构，并能部分模拟来源组织器官的生理功能。类器官作为世界前沿的生物技术，不仅获得全球顶尖杂志《Science》及《Nature》一致的高度评价，今年年6月，类器官作为“第四宇航员”，也入选中国空间站科学实验首批项目。

同时，基于类器官技术在肿瘤个体化治疗方面的巨大潜力，今年的“十四五”规划，也将“基于干细胞的人类重大难治性疾病模型”列为首批重点专项，文件明确指出类器官作为重要的前沿生物技术，对“严重影响我国人民健康的重大难治性疾病”的治疗，具有国家战略意义。

“十四五”国家重点研发计划

肿瘤类器官如何帮助患者实现个体化治疗？

在癌症治疗中，许多人设想的“末路”，或许就是一次次出现耐药，最终“无药可用”。但实际上，更多患者存在的是另外一种特殊情况：那就是在患者面临“多药可用”的时候，到底该选哪一个？

在这里，我们以一名特殊的1A期手术后转移患者为例。肺癌1A期在医学上属于早期肺癌。然而，这位患者术后约3年，便出现了右双侧颈部和右侧纵隔淋巴结肿大，胸腺、胸腔多发转移，说明患者从三年前的IA期变成了如今的Ⅳ期，这也意味着一下子就变成了肺癌晚期。

根据常规的诊疗思路，患者进行了基因检测，结果显示该患者存在EGFR突变，同时合并了TP53突变。NGS结果提示，市面上的5种EGFR 靶向药患者都可以使用，到底哪一种药物的效果对这个患者会更好呢？基因检测有时候无法给到我们确切的答案。

多个选项，该如何选择？

基因检测无法证实不同EGFR 靶向药物对同一种肿瘤的疗效，这个时候，肿瘤类器官技术这个体外“替身”的加入，使得用药方案的制定变得更为精准有效。

所谓肿瘤类器官，是指从患者身上取出癌细胞，在实验室通过3D生物支架等材料模拟体内微环境，在体外培养出具备三维结构的微器官，形成肿瘤的“替身”，也就是肿瘤类器官。肿瘤类器官无论是在遗传学背景还是组织学特征上，都与患者自身的肿瘤细胞高度相似。肿瘤类器官作为患者的“试药替身”，具有高通量、易操作的特性，在短时间（平均两周）获得化疗药、靶向药、单抗药、联合用药等的敏感性检测结果，为无药可用、多药可用的肿瘤患者争取更多宝贵治疗时间，为用药方案的制定提供更精准的数据支撑。

类器官药敏结果

根据类器官药敏结果，医生给患者选择了最敏感的靶向药奥希替尼（即上图红色Osimertinib）。该患者使用奥希替尼后，症状迅速缓解，用药2个月后，患者右下肺病灶明显缩小（缩小85%以上）；5个月后复查，患者全身肿瘤消失90%，接近完全缓解（CR）.

用药前后CT结果对比

最可喜的是，患者没有发生任何不良反应，更没有出现皮疹、腹泻、口腔溃疡等问题，生活质量得到了极大的改善，成为了“与癌共舞”的幸运儿。

在肿瘤治疗方法不断地推陈出新的今天，患者使用正确的治疗手段可实现长期的带瘤生存。而类器官技术正是这些有效的治疗手段的一块良好的“试金石”。

类器官就好像一个肿瘤治疗的“盲盒”，帮助患者揭开了各种不可捉摸的谜面：

如何去评估临床药物的治疗效果、筛选个体化治疗方案？

如何预测肿瘤患者的复发和转移？

如何优化治疗方案、改善患者预后的临床困境？

不管对手如何狡猾多变，类器官总能用替身测试的方法，以万变应万变，为患者找到精准治疗的捷径。

肿瘤类器官药敏检测临床应用现状

中国在类器官领域中，近年来呈现出科研数量大幅度上升的趋势，尤其在2019-2020年这两年间显现出了强劲的发展势头，我国在类器官领域与欧美等发达国家处于同一起跑线，可以预计中国基础科研及临床应用积累的提升将加速类器官产业化的进程，甚至引领全球类器官行业的发展。

在类器官研发领域，创芯国际生物科技（广州）有限公司已建立起肺、胰腺、乳腺、胃、肠、肝等多个人体器官正常组织与肿瘤组织的类器官培养体系，其研发的类器官个体化精准药敏检测技术，可针对肿瘤患者进行个体化体外药敏检测，于2019年被认定为“广东省高新技术产品”，并于2021年获得广东省类器官工程研究中心省级研发机构认定。涵盖了独创的培养、鉴定、药敏三项核心技术，目前已申请了多项核心专利，将类器官这一重大发现结合多项前沿技术，开启了肿瘤治疗新方法。

相信，随着类器官相关研究的进一步深入和革新，肿瘤类器官药敏检测结果将会在临床用药决策中成为重要参考指标。