类器官是干细胞、前体细胞和/或分化细胞通过细胞-细胞间以及细胞-基质间的互作而自发组织形成的体外三维结构,能在多个方面再现体内相应组织或器官的结构和功能。由于类器官能在体外模拟人体器官发育和各种人类疾病病理状态,因此其在科学研究中迅速得到广泛的应用。具体来说,相比动物模型(如常用的啮齿动物),人类器官能更准确地模拟人类的生理和病理特征。基于这一重要优势,类器官技术越来越多地被用于基础和医学研究,其在疾病建模、药物研发和个性化医疗中有众多应用。例如,患者来源的肿瘤类器官能够快速预测药物反应,指导个性化治疗。此外,将类器官与前沿技术,比如同基因编辑和器官芯片结合起来,进一步拓展了其在基础生物学研究、生物技术和疾病治疗中的应用。类器官技术革命性地改变了基础和医学研究的范式,其应用前景才刚刚开始被探索。

在过去十几年里,中国科学家对类器官技术的发展做出了重大贡献,他们的成就得到了全球的认可。他们在人类囊胚、胰岛、肝脏、大脑、癌症和许多其他组织类器官的构建上取得了重大成果。这些新的发现使研究人员能够在体外研究这些器官的结构和功能,从而更好地理解这些器官的发育或病理机制。此外,患者来源的类器官模型的构建推动了个性化医疗的发展,而基于疾病类器官的药物筛选助力了潜在新疗法的发现。中国科学家还发展了类器官移植技术,例如,在糖尿病患者中移植胰岛类器官,为再生医学提供了一个有前景的方向。

显然,目前迫切需要一本有关类器官的学术专著,从而向不同领域的研究人员系统地介绍过去十几年该领域取得的重要进展。出版这样一本专著不仅可以为这个快速发展的领域做一个系统的知识梳理,还可以将这些知识以一种更加方便而系统化的方式进行传播。我的中国同事们现在花巨大努力来组织这样一本专著,真是适得其时。

这本书全面系统地描述了不同组织类器官和癌症类器官的研究现状,不仅概述了下一代类器官技术的开发,如含有基质细胞和功能性血管的复杂类器官以及能模拟多器官互作的类人体系统,还探讨了类器官技术面临的挑战和未来的发展方向。我相信这本书将帮助研究人员了解类器官领域的最新进展,并将这些知识应用到他们自己的工作中。我希望在整个国际学界的共同努力下,类器官技术能为疾病治疗提供更多的理论基础和实践解决方案。

Hans Clevers(https://www.daowen.com)

医学博士、哲学博士

荷兰乌得勒支大学分子遗传学教授

瑞士罗氏制药研究与早期开发首席科学家

2023年10月