类器官（Organoid）作为一种新型实验模型，能够较好地保留起源组织的形态表型、细胞功能、生物学行为和基因谱特征，因而被誉为“活组织库”（living biobank），具备体外培养、低温保存和复苏再利用的优势。在新药研发及药物敏感性筛选中，类器官逐渐取代实验动物，成为重要的替代模型，其构建质量直接影响实验的精准性。因此，规范和制定类器官构建的各环节标准显得尤为迫切。

类器官构建领域的研究主要可分为两个方向：成体干细胞（ASC）源性类器官（又称患者源性类器官，PDO）和诱导性多潜能干细胞（iPSC）/胚胎干细胞（ESC）源性类器官。近日，瑞金医院普外科/上海消化外科研究所于颖彦教授及生物芯片上海国家工程研究中心郜恒骏教授团队联合发表了一篇题为《Living biobank: standardization of organoid construction and challenges》的文章，详细探讨了成体干细胞源性类器官的构建标准化流程、类器官培养的实验室标准化建设，以及已经出台的相关标准或指南，文章也指出了现阶段面临的挑战及未来的发展方向。

研究背景

在生物医药领域，实验模型在药物研发、疾病诊断与治疗、致病机制研究中发挥着重要作用。传统细胞系由于经历基因组变异的选择压力，已难以准确反映原始肿瘤的生物学行为和对药物治疗的反应。因此，用细胞系进行药物筛选的有效性在临床试验中屡屡遭遇失败。而常用的动物模型（如免疫缺陷小鼠和人源性异种移植瘤模型）在某些研究中虽有帮助，但与人类的生长体系存在显著差异。

自2009年类器官问世以来，因其可实现多种组织细胞的体外培养并作为“活组织库”，对生物医药领域产生了积极影响。2022年，美国FDA通过了一项新的法案，允许新药的临床前研究不再强制进行动物实验，可采用类器官芯片或人工智能等新技术作为替代品，为类器官的临床应用奠定了基础。

类器官构建标准化

类器官构建的标准化包括体样本前处理、3D细胞培养、类器官传代、冷冻保存、复苏、表型鉴定、基因谱分析以及质量评估等环节，旨在确保产出的类器官具备高质量和稳定性能。我国的标准化体系划分为国家标准、行业标准、地方标准、团体标准及企业标准，自2022年《人胃肠上皮组织类器官的构建与保藏操作指南》发布以来，已有多个团体标准及临床诊治指南出台，为类器官的构建及临床应用提供指导。

实验室标准化建设

高质量类器官的构建离不开完善的实验室设施。在中国，细胞培养室根据实验目的大致可分为基础研究、药物开发和生产治疗级生物药品三类，每类室内均须遵循相应的洁净室设计规范，以确保实验操作的有效性和安全性。

类器官构建面临的挑战

目前，类器官模型的研发及标准化仍处于初级阶段，多种组织细胞来源及疾病模型的标准缺乏，国际上也尚未形成统一的类器官构建标准。同时，更加逼真的类器官构建技术依然在研究中，例如实体肿瘤类器官与肿瘤微环境细胞的共培养及组织细胞类器官与病原微生物的共培养体系等。此类问题的解决以及iPSC/ESC源性类器官的构建都是未来的研究重点。

随着人工智能自动化技术的发展，结合标准化类器官培养技术与人工智能，有助于提高培养的自动化水平，从而提高质量评估的精准性与效率。将标准化类器官技术与临床大数据或基因组大数据相结合，将为新药研发及药物敏感性预测提供更为精确的支持。

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