一、目前藥物研發的痛點
 

數據顯示腫瘤新藥開發占全球新藥開發的50%以上，2020年中國腫瘤臨床試驗數量高達722個，但是腫瘤新藥失敗率高達 96%。

主要原因是：
（1）2D細胞/細胞系模型不能真實反應體內情況；
（2）動物模型和人的種屬差異，最后一批動物實驗結果與第一批患者臨床試驗結果差別很大；
（3）臨床入組病人缺乏靶向，藥物有效率不過關。
 

圖1 常規藥物研發思路
 

因此，需要一個能接近人的疾病模型，降低新藥研發的成本和時間。類器官模型來源于人自身，能夠實現在實驗室開展患者臨床試驗，提高研發成功率、縮短研發周期，同時降低研發成本，將對藥企產生極大吸引力。
 

二、如何運用類器官技術對藥物進行篩選呢？
 

主要包括三個方面，分別是：類器官培養，類器官鑒定和類器官藥物篩選。
 

1、類器官培養
 

根據樣本來源可分為兩類：組織來源類器官和多能干細胞來源類器官。

目前我們藥物篩選用的比較多的是組織來源的腫瘤類器官模型，常規是基質膠法進行構建，這種方法操作也相對簡單。
 

圖2 類器官構建基質膠法
 

對于藥物組合，可以采用多種腫瘤類器官模型進行評估，如：對兩種藥物聯合作用（協同、拮抗等）進行高通量篩選藥物組合分析。下圖是我司培養的不同癌種的類器官明場圖，觀察數量用4倍鏡，觀察形態用10倍鏡。
 

圖3 類器官明場圖展示

2、類器官鑒定
 

圖4 肺癌類器官多重熒光免疫組化鑒定
 

3、類器官藥物篩選
 

進行類器官鑒定工作后，就可以進入下一步的藥物篩選工作了。類器官可篩選的藥物主要包括化療藥、小分子靶向藥、抗體藥物等。藥篩的核心檢測指標通常為半抑制濃度（IC50）以及細胞鋪抑制率，在進行藥敏實驗時主要要注意鋪板密度的選擇以及鋪板的代數。
 

下圖是我司研究的肝實質細胞癌類器官對Sorafenib藥物敏感性檢測（部分實驗結果），IC50值 2.26 μM，顯示該藥物敏感，其結果與臨床對照相符。
 

圖5 Sorafeni不同藥物濃度對肝實質細胞藥敏