关键词/癌症治疗 类器官 文/基因慧
20年前，科学家需要耗费10多年才能完成一个人全基因组测序，如今基因测序技术飞速发展，仅一天就可以完成60例个人全基因组测序。
“利器”在手，医生可以在短时间内根据患者的基因数据，筛选出疾病的治疗靶点，实现“对症下药”，但是如何验证这个患者是否适合靶向治疗，是否对药物治疗具有敏感性呢？
悄然兴起的类器官技术（Organoids）可以有效解决上述问题，使人类距离癌症个性化治疗更近一步，基因慧将在下文中为读者介绍这项新技术与产业价值。
图，人类多个器官培养出的类器官
1、工欲善其事，必先利其器
2018年初，《Nature Methods》封面文章报道了2017年生命科学领域年度技术，类器官作为近几年异军突起的一项新兴技术，打败单细胞DNA测序和RNA测序，以及火热的CRISPR技术获此殊荣。
▼ 类器官技术是什么
类器官是利用体内不同组织来源的干细胞，在体外快速培养出多种与人类器官类似的细胞团，这些“微组织”虽不能称作真正的人类器官，但是保留了原器官组织结构和生物信息等，得名“类器官”。
图，肿瘤类器官培养技术示意图
类器官可以让我们更好的理解人体器官的发育、检验药物的疗效、进行器官修复等。目前科学家已培养出膀胱类器官、大脑类器官、肾脏类器官、前列腺类器官等。
由于肿瘤的复杂性和巨大的个体差异，仅依赖基因测序获取的信息有限，而正是类器官技术的出现，使得实验室人员可以利用患者自身肿瘤组织，在体外培养活细胞模型，帮助肿瘤患者检验对多种药物的敏感性，短时间内确定个性化治疗的用药方案。这使癌症个体化治疗的发展向前迈进一大步。
图，用于癌症个体化治疗的技术
2、癌症患者器官的“替身”
早在2014年，纪念斯隆凯特林癌症中心华人科学家在《Cell》发表研究成果，第一次证实在实验室里可以培育出源自人类前列腺肿瘤的类器官，这些前列腺癌类器官的组织结构与人体样本高度相似。
对人体样本和对应的类器官进行测序后表明，每个类器官与其起源的样本癌症基因完全一致，这无疑为患者的治疗、科学研究，以及新药研发提供了一个可以检验药物疗效的新工具。
图，《Science》关于类器官研究文章
2018年2月，来自《Science》的一篇重磅研究再次坐实这项“年度技术”的应用前景，英国伦敦癌症研究所的Nicola Valeri博士带领团队，通过对71名出现转移且多种治疗方案无明显疗效的晚期结肠癌和胃食道癌患者进行临床实验，首次证明，类器官可以准确预测抗癌药物对患者的疗效。
该研究中类器官表现出100%的敏感性、93%的特异性、88%的阳性预测值以及100%的阴性预测值。通俗地讲，如果药物在患者的类器官上具有疗效，那么就有88％的可能性对患者同样有效；而如果药物对患者的类器官无效，那么这种药物100％对该患者无效，称类器官为患者体内器官的“替身”也不为过了。
图，三种中国高发肿瘤类器官细胞培养后倒置显微镜下明场照片
在这项新技术逐渐被科学家证实有效的发展机遇下，我国类器官治疗领域出现最早一批崭露头角的选手，其中，科途医学依靠其成熟的技术平台和资深专业团队成为一颗新星，目前成功研发包括肺癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌和食管癌等中国高发肿瘤类型的个性化医疗服务产品，为临床提供类器官模型进行用药检验，提高中国肿瘤患者的临床获益。
另一方面，来源于患者自身的模型将是肿瘤新药研发的强大工具和未来趋势，科途医学也将为临床试验提供类器官模型，预判药物在病人体内的反应，精确筛选入组病人，缩短临床试验时间，加快药物的研发与上市。
3最快两周建立类器官模型
图，科途医学建模服务流程示意
在实际临床应用中，实验室人员会从患者手术或者活检中获取肿瘤组织标本，进行肿瘤类器官培养，随后开展药物敏感性测试，从而实现在最短的时间内，为患者选择最合适的药物，科途医学的技术和平台大幅减少了癌症晚期患者无法承担的试错成本和时间。
表，科途医学类器官模型、PDX小鼠模型、基因测序对比
上表对比了肿瘤个体化精准医疗的主要技术，基因测序、PDX小鼠模型和类器官模型，类器官技术通过建立肿瘤模型，进行功能性检测，弥补了基因测序的短板，科途医学运用专利筛选平台开发的人源肿瘤类器官模型技术仅需2~4周可以实现建模，预测准确性高，建模成功率高达80%~100%。
图，科途医学依托其专业平台和技术，提供全面的类器官服务
科途医学ViaCyte类器官技术平台由SimuMatrix培养基优化筛选技术、ViaBank药物筛选平台技术以及ViaCyto超低温冻存技术等三大平台技术构成（如上图）。在完善的平台中，科途医学可以完成体外高效建模、高通量筛选FDA/EMA/CFDA已批准的所有药物敏感性、对类器官模型的高复苏活率及超长时间保存等系列工作。
专业团队
科途医学团队来自诺华、百济神州、中国科学院、MD Anderson 癌症中心等知名药企和科研机构，拥有丰富的研发和管理经验。
总经理、首席执行官孙志坚博士在肿瘤研究领域深耕超过14年，拥有诺华、百济神州等研发和项目管理经验。科学委员会主席、首席科学家谢东教授在2003年入选中国科学院“百人计划”， 作为项目负责人已承担863计划和国家自然科学基金委科研项目等10余项，并承担大量中外药企，如GSK、诺华及和记黄埔等公司的抗肿瘤药物的研发项目，拥有多项药物研发相关的发明专利。
此外，今年8月，科途医学得到德同资本、中发展启航基金和同晟资本的支持，获得数千万元A轮融资（详情），这是创业两年来公司再度获得千万级融资，加速了公司肿瘤类器官等核心技术的研发和临床转化，拓展新药研发服务市场，提升核心竞争力。
临床研究及合作
科途医学已与多家中国国内三级甲等肿瘤医院开展科研合作以及临床研究， 目前，与中国医学科学院肿瘤医院合作开展的乳腺癌类器官药敏测试与临床疗效相关性研究的临床试验已完成临床注册。除此之外，首都医科大学附属北京胸科医院、河北省人民医院、上海市东方医院等均与科途医学建立起合作，推进个性化细胞功能性检测技术的临床研究和应用。
处在发展初期，类器官技术已经表现出优秀的科研成果，基于巨大临床需求，出现了最早一批产业力量，极大地推进了新技术和临床的链接，在未来，类器官产业将与临床、药企和科研机构建立更完善的闭环生态平台，与基因测序一道，为真正的个体化医疗铺设道路。
参考链接：
1. http://k2oncology.com.cn/
2. https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(14)01047-2.pdf
3. http://science.sciencemag.org/content/359/6378/920.full
编者：Candice 校对：Eric 审核：Mark
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