编者按：类器官（Organoid）作为一种新型生物医疗实验模型，能够有效保留源组织的形态特征、细胞功能、生物行为及基因谱。这使其在体外培养、低温保存和再利用中被称为“活组织库”（living biobank）。类器官在新药研发及药物敏感性筛选中的作用日益重要，其质量直接关系到实验的准确性，因此，建立和规范类器官构建的标准迫在眉睫。当前类器官构建领域主要分为两大类：成体干细胞（ASC）来源的类器官（即患者来源的类器官，PDO）和诱导性多潜能干细胞（iPSC）/胚胎干细胞（ESC）来源的类器官。近日，瑞金医院普外科/上海消化外科研究所于颖彦教授与生物芯片上海国家工程研究中心的郜恒骏教授团队，联合发表了一项重要研究成果。该研究聚焦于成体干细胞来源的类器官，系统阐述了类器官构建的规范化操作流程、实验室标准化建设以及相关标准和指南，并探讨了该领域中面临的挑战和未来发展方向。文章题目为《Living biobank: standardization of organoid construction and challenges》，发表在《Chinese Medical Journal》（IF=75，Q1），时间为2024年12月5日，作者包括杨蕊馨博士、郜恒骏教授和于颖彦教授等。研究背景：在生物医药领域，药物研发、疾病诊断与治疗以及致病机制研究都离不开实验模型，如细胞系和实验动物。细胞系在长期体外培养中会经历基因组变异，难以真实反映原始肿瘤的生物行为，因此导致药物筛选在临床试验中常常失败。尽管免疫缺陷小鼠和人源异种移植瘤模型在某些研究中有其价值，但缺乏完整免疫系统的模型与人类生理特征差异大。自2009年类器官问世以来，作为一种新型实验模型，其在生物医药领域受到重视，可进行多种组织细胞的体外培养和保存。2022年底，美国FDA通过的新法案允许在新药临床前研究中使用类器官芯片和人工智能等新技术替代传统动物实验，确立了类器官的重要地位。随着类器官在生物医药及临床转化研究中的应用逐渐扩展，规范和实施技术标准的问题随之涌现。

类器官构建的标准化涵盖多个环节，包括组织样本的前处理、3D细胞培养、类器官传代、冷冻保存、复苏、表型鉴定、基因谱分析及质量评估，确保产出的类器官质量稳定，为推动类器官技术向临床应用及产业化发展提供支持。中国的标准化体系分为五个层级：国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准。自2022年初《人胃肠上皮组织类器官的构建与保藏操作指南》团体标准（T/CMBA017-2022）实施以来，截至2024年6月，已有多部类器官相关的团体标准及临床指南问世，为不同组织细胞源性类器官的构建及应用提供了重要的指导。但是，类器官模型研发及标准化建设仍处于早期阶段，缺乏针对多种组织细胞来源的标准及研究模型。当前已发布的标准多为团体标准，未能上升至国家标准层面，而国际社会也缺少统一的构建标准。

类器官的分子特性及质量控制是保证实验成果可靠的关键。尽管类器官能够保留源组织的遗传特征和生物功能，但关于长期传代、冷冻保存及复苏对其分子特性的影响研究尚显不足。研究表明，短期传代的基因突变率较低，而长期传代则显著增加突变的可能性。因此，利用基因组学方法如全基因组测序（WGS）、全外显子测序（WES）、转录组测序（RNA-seq）及单细胞RNA测序（scRNA-seq）进行分子分析尤为重要。

在实验室标准化建设方面，构建高质量的类器官离不开全面的实验室设施。在中国，细胞培养室分为不同层次，须遵循相应的洁净室设计规范，确保实验环境的卫生与安全。此外，药物开发细胞培养室需专为新药筛选及药物敏感性试验设计，洁净标准更为严格。治疗级生物药品的生产也有其特殊要求，确保在生产过程中各类标准得到严格遵循。

然而，类器官构建仍面临诸多挑战与发展空间，包括更加仿真的类器官构建技术的研发、与病原微生物共培养的探索以及iPSC/ESC源性类器官的构建技术。随着人工智能及自动化技术的发展，标准化的类器官培养技术与临床大数据的结合，将极大提升新药研发及药物敏感性精准预测的可能性。

作为生物医疗领域的领导者，新葡萄8883官网AMG致力于建设多维生物技术服务体系，提供健康美丽的CRO服务、科研服务与智慧实验室搭建。公司现已建立200多种斑马鱼模型以及多种类器官培养平台，欢迎有需求的读者进行咨询，共同推动生物医疗领域的发展。