目前，全球有超过100家实验室正在用不同的类器官模型开展包括肿瘤在内的其他疾病的研究，以探究类器官在药物筛选、抗肿瘤药物试验以及检测药物的敏感性和耐受性乃至疾病的成因。2009年，荷兰乌特勒支赫伯莱斯特研究所实验室的博士后汉斯·克莱夫（Hans Clevers，见图）展示了一个用于疾病研究的新模型：一个从成人干细胞衍生的可以复制小肠内衬细胞结构的三维类器官。不久前在接受《自然》杂志采访时，克莱夫就类器官应用前景作了如下描述。
一种新颖的器官检测模型
记者：为什么在类器官中筛选药品比在细胞系中更好？
克莱夫：目前，尚不明白为什么肿瘤对一些特定的药物敏感或者耐受。用靶向治疗，可以作预测，但对于经典的化疗药物如顺氯氨铂、5-氟尿嘧啶，无法预测肿瘤将会有什么应答――抗肿瘤药物除了在临床试验之外无法有效地测试。类器官（即原生动物的细胞质分化形成的、执行着类似于高等动物的某些器官的功能的结构）则有一个非常好的遗传表现，可以把深度测序成果与患者对药物的反应关联起来。
记者：如何看待类器官对大肠癌研究的贡献？
克莱夫：我们正在和马萨诸塞州剑桥布罗德研究所和英国桑格研究所合作，共同建立一个类器官生物库，其中有来自20多位患有大肠癌患者细胞分化形成的类器官，包括拥有个体患者的肿瘤细胞和正常细胞的细胞器以及他们蛋白编码的基因序列，并通过非盈利的Hubrecht细胞器技术组织（HUB)拓展我们的类器官生物库（HUB通过世界各地的学术组织共享这些生物库，现在和大约15个药物开发公司合作）。我们可以从几乎每个患有结肠癌的患者中培养肿瘤细胞，并对其进行测序和抗肿瘤药物试验。另外，我们已经将细胞系发展成熟的技术应用在其中，比如基因工具、荧光激活细胞分选法以及微阵列。
记者：这项研究是针对临床试验的吗？
克莱夫：是的。我的团队正在和HUB、荷兰肿瘤研究院的埃米尔·沃斯特（Emile Voest）合作，从一些进行化疗的结肠癌患者中获取类器官模型，包括一组常用的结肠癌药物对类器官的抑制作用正在观测中，观察是否可以从类器官中预测对疗效的反应。我们也将开始另一个试验，选用一些进展性的结肠癌患者，利用类器官来检测药物的敏感性和耐受性，然后给出建议，即使用何种药物治疗一些特殊的病人。这需要观察许多药物和大量患者，只有这样，才能够产生足够多的数据，将肿瘤类型和药物进行配对。
将所需元素与类器官整合
通过胚胎干细胞培养的大脑类器官可用于实验目的
记者：为了有益于个体患者，是否需要尽快检测药物？
克莱夫：是的。比如，患有肺炎时，细菌培养可以在3天内得到结果。有了类器官技术，对于某种肿瘤的组合治疗方案的筛选，可能不止3天，需要几个星期。目前我们对囊性纤维化进行了类器官测试，2个星期就可以得到结果。
记者：类器官的方法与之前的异种移植，即把患者肿瘤移植于免疫抑制的小鼠来检测药物的反应，两者之间有什么不同？
克莱夫：原理是一样的――都是获得一个功能性的患者肿瘤读取器。但类器官可以检测无限量的化合物和组合。此外，相比异种移植，类器官可以在所有患者中建立。
记者：下一步您及您的团队在肿瘤研究方面会做些什么？
克莱夫：类器官可以模拟肿瘤的一些关键组成部分，但缺乏一些重要的元素。下一步我们想把其他元素与类器官结合，以制作出更完整的工具，比如引进免疫系统，这样我们就可以研究免疫疗法的奇妙疗效。包括用一种简化的方法从一个肿瘤中提取淋巴细胞，并将其与从同一种肿瘤中衍生的肿瘤类器官结合，观察将会发生些什么。同时也可以在这些类器官中放入微生物，比如幽门螺杆菌，把胃癌的主要诱因用于胃癌类器官等等。
记者：类器官可否帮助检测复方药剂？
克莱夫：可以。肿瘤都是基因异质性的，对于同一种肿瘤的克隆，药物的敏感性存在很大的差异。通过检测数以百万计用于类器官的复方药剂，我想应该可以提出基于测序的疗法。
资料来源Nature
责任编辑 则 鸣