4分钟带你读懂一篇47分重磅综述！轻松拿下这一爆火的肿瘤研究新方向

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作为近两年的生物医学领域的掌上明珠，类器官可谓是已经成为研究热点，但是下一步如何研究，如何发展则成了很多研究人员的问题。今天，我们以发表在Nature Materials上的一篇文章“Next-generation cancer organoids”来讲一下类器官下一代该如何进展？

癌症的异质性通常被认为是开发有效治疗方法的最大障碍，患者通常呈现出多种在疾病进展和临床治疗过程中动态演变的表型，都呈现出许多独特的细胞和环境特征，这些特征有助于肿瘤内部和肿瘤之间的巨大生物异质性。来自人类肿瘤组织的类器官模型已被证明可以准确概括肿瘤异质性，即癌症类器官可以概括不同肿瘤细胞亚克隆的表观遗传改变、表型多样性和肿瘤特异性形态特征。癌症类器官还可以对 TME 异质性进行建模，包括非肿瘤性 TME（肿瘤微环境）细胞的存在和功能、生态位特异性可溶性因子的信号传导以及 ECM（细胞外基质）组成的改变 （图1）。

目前，类器官培养具有以下几个局限性：

1  对于多个癌症亚型，患者衍生的类器官的体外扩增效率无法得到有效的控制；

2  目前的肿瘤类器官仅包含肿瘤细胞，而无TME相关免疫细胞的长期共培养；

3  由于缺乏合适的3D环境模拟这种细胞与细胞之间的相互作用，所以ECM在类器官表型和药物相互作用的作用机制是未知的。

而对应这3点就有具体的问题出现：

1  收集不同来源肿瘤组织的方法和构建类器官的方案是不同的，因此所构建的类器官仅能代表对应患者亚型，且是非标准化类器官（图2a）；

2  在类器官培养中使用不明确的培养基成分，包括条件培养基和动物源性血清（图2b）；

3  动物源性ECM在癌症类器官样本的3D培养模型中受到大量批次间差异和异种污染的限制（图2c）。

图2. 目前的癌症类器官培养技术的变异性

目前存在多种衍生出肿瘤类器官的方法，首先从来源上讲，有源于原发性肿瘤、循环肿瘤细胞和继发性转移性病变的。此外，一些后续的组织处理技术，包括组织切碎、组织解离和细胞分选步骤和标准方法也存在很大差异，导致了非标准化癌症类器官培养物的形成（图3）。

图3. 目前的癌症类器官衍生方法

图4. ECM通过多种相互作用影响癌症类器官表型

综上所述，类器官在模拟患者组织形态、分子表达和药物反应上具有得天独厚的优势，但是其不足之处也比较明显，所以如何标准化培养类器官，如何建立类器官与TME细胞长期培养的模型，如何通过3D打印或者生物材料技术将ECM和类器官巧妙的结合在一起，对类器官进行升级换代或许是以后几年类器官研究的主流方向。

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