第14章　肿瘤类器官

恶性肿瘤是全球大部分国家居民死亡的主要原因，也是影响居民预期寿命的重要因素。根据GLOBOCAN2020网站统计，2020年全球新诊断出1 930万例恶性肿瘤患者，并且有1 000万患者死于恶性肿瘤。恶性肿瘤也是中国居民的主要死亡原因，并且随着我国人口结构老龄化，恶性肿瘤给公共卫生系统带来的压力越来越大。2015年我国新诊断恶性肿瘤患者429.2万例，并且有281.4万例患者死于恶性肿瘤［1］。恶性肿瘤发病率较高，患者预后一般较差，是需要我们重点关注的疾病。

恶性肿瘤存在较强的肿瘤异质性，目前很多肿瘤患者对标准治疗方案反应有限，疗效有待进一步提高，亟须良好的体外模型对患者的疗效进行个体化预测。现有的2D细胞模型和小鼠肿瘤模型虽被广泛应用，但无法保留肿瘤的异质性，这导致很多应用这些模型发现的治疗靶点的有效性在后续的临床研究中难以复现。患者来源的异种移植瘤（patients-derived tumor xenograft，PDX）模型虽然能够模拟原位肿瘤的特点，但存在失败率高、耗时长、花费高且无法进行高通量药敏测试的问题。患者来源类器官（patientderived organoid，PDO）包括患者来源肿瘤类器官及患者来源正常组织类器官，本章节后续内容中提及的PDO指患者来源肿瘤类器官。患者来源肿瘤类器官是由患者肿瘤干细胞在体外自我组装形成的3D细胞结构，PDO较好地保留了原位组织的基因组改变、转录组特征和分子特征［2，3］，并能够在体外稳定扩增、传代和冻存，并保持基因和表型稳定。与传统的2D肿瘤细胞系相比，肿瘤类器官模型能够较好地保留肿瘤间和肿瘤内异质性，并能在体外稳定表达表型；与PDX相比，肿瘤类器官培养成功率一般较高，并且花费的费用和时间较少，便于进行基因编辑和建库［2］。(https://www.daowen.com)

综上所述，肿瘤类器官是恶性肿瘤良好的临床前模型，不仅能够预测患者对于不同治疗的反应，还能够促进新的治疗靶点从基础癌症研究到临床实践的转化。近年来，类器官培养技术发展迅速，极大地支持了肿瘤类器官在癌症研究中的各种潜在应用。到目前为止，已可实现从患者的正常组织和肿瘤组织中高效建立类器官。利用构建的肿瘤类器官生物工程平台，不仅能够对肿瘤患者疗效及安全性进行预测，还能够从基础研究方面探索肿瘤发生发展及耐药机制。本章节将系统介绍肿瘤类器官的构建方法、研究进展及应用方向。