中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)腫瘤多學(xué)科診療專業(yè)委員會(huì)，中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)腫瘤內(nèi)分泌專業(yè)委員會(huì)

在過去的幾十年里，盡管某些類型癌癥的治療取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，但癌癥仍是全球主要的健康問題［1］。目前通過預(yù)防性疫苗和早期篩查可以在一定程度上減少癌癥死亡人數(shù)，但是開發(fā)新的、更有針對(duì)性的個(gè)體化精準(zhǔn)療法可提高患者的生存率。然而，由于許多癌癥模型的缺點(diǎn)和不適用性，開發(fā)新型治療方案常要面臨將科學(xué)知識(shí)從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用的挑戰(zhàn)［2］。目前常用的人類癌癥模型包括癌細(xì)胞系和患者來源的異種腫瘤移植的動(dòng)物模型，盡管這兩類模型為癌癥的研究作出了重要貢獻(xiàn)，但仍有一些局限性，衍生的癌細(xì)胞系可能已經(jīng)發(fā)生了重大的遺傳變化，無法再現(xiàn)原始腫瘤的遺傳異質(zhì)性；而動(dòng)物模型對(duì)患者腫瘤亞群的植入效率有限，且模型生成耗時(shí)、造價(jià)昂貴，甚至可能經(jīng)歷動(dòng)物特異性腫瘤進(jìn)化而不能真實(shí)有效地模擬患者的致病過程［3-4］。近年來新興的體外三維培養(yǎng)技術(shù)（如類器官）為開發(fā)新的、更接近真實(shí)病理生理學(xué)狀態(tài)的人類癌癥模型開辟了新途徑［5］。類器官可以在患者來源的健康和腫瘤組織中高效生長(zhǎng)，這種臨床前研究模型對(duì)于將癌癥基礎(chǔ)研究成果更有效地轉(zhuǎn)化為新治療方案至關(guān)重要，有可能實(shí)現(xiàn)針對(duì)患者的精準(zhǔn)藥物測(cè)試和個(gè)體化治療方案開發(fā)。

基于患者來源的腫瘤類器官個(gè)體或生物庫的藥物敏感性檢測(cè)在腫瘤精準(zhǔn)治療研究中具有較大的潛力。為推動(dòng)與實(shí)現(xiàn)腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)在臨床個(gè)體化治療中的應(yīng)用，中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)腫瘤多學(xué)科診療專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)腫瘤內(nèi)分泌專業(yè)委員會(huì)基于目前國(guó)內(nèi)外的研究數(shù)據(jù)，制訂了《腫瘤類器官診治平臺(tái)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)專家共識(shí)（2022年版）》。本共識(shí)主要圍繞患者來源的腫瘤類器官診治平臺(tái)質(zhì)量控制展開，由從事腫瘤臨床、流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)、循證醫(yī)學(xué)、倫理、生物樣本庫等多學(xué)科專家組成，以關(guān)鍵詞“organoids”“cancer organoids”“organoids biobank”“類器官”“腫瘤類器官”“類器官樣本庫”分別在PubMed、Embase、Cochrane Library等國(guó)外數(shù)據(jù)庫和中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫及中國(guó)知網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫等國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫搜索近10年的高質(zhì)量文獻(xiàn)，經(jīng)過共同修改、討論，采用牛津大學(xué)循證醫(yī)學(xué)中心證據(jù)分級(jí)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次形成本共識(shí)意見草案。后續(xù)將同步國(guó)內(nèi)外圍繞腫瘤類器官多方面的研究數(shù)據(jù)，每年對(duì)該共識(shí)進(jìn)行更新。

1 腫瘤類器官介紹

將組織衍生的干細(xì)胞嵌入細(xì)胞外基質(zhì)凝膠后，干細(xì)胞通過自組織的方式形成由多種細(xì)胞類型組成的三維結(jié)構(gòu)，并高效地生長(zhǎng)成自組織的器官型結(jié)構(gòu)，稱為類器官［5-6］。類器官代表了過去10年中取得的重大技術(shù)突破，現(xiàn)在被廣泛用作發(fā)育和疾病研究模型，在再生治療、藥物開發(fā)和個(gè)體精準(zhǔn)醫(yī)療等方面顯示出巨大的潛力。目前科研人員不僅成功建立了多種正常組織來源的類器官，如腸類器官［7-8］、肝臟類器官［9］、肺類器官［10］等，并且成功培養(yǎng)出多種腫瘤類器官，如原發(fā)性結(jié)腸癌［11-12］、轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌［13］、胰腺癌［14］、胃癌［15］、肝癌［16］和乳腺癌［17］等腫瘤類器官。這些腫瘤類器官在表型及遺傳方面均類似于癌組織來源的腫瘤，不僅在體外保留了原始腫瘤的組織病理學(xué)特征，而且在免疫缺陷小鼠異種移植后也保留了組織病理學(xué)特征［5］。因此源自患者的腫瘤類器官不僅可作為識(shí)別和測(cè)試新型抗癌藥物的優(yōu)良模型，也可通過測(cè)試常規(guī)臨床用藥方案檢測(cè)患者腫瘤類器官的藥物敏感性，并將體外結(jié)果與患者的臨床反應(yīng)關(guān)聯(lián)比較進(jìn)而設(shè)計(jì)和完善患者的個(gè)性化治療方案。

迄今，對(duì)不同癌種類器官生物庫進(jìn)行的各種規(guī)模藥物篩選已經(jīng)產(chǎn)生了可喜的結(jié)果，多項(xiàng)研究［11，16-24］表明，腫瘤類器官可在一定程度上準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)癌癥患者臨床用藥方案、晚期癌癥患者放化療等的效果，類器官的遺傳分析與藥敏測(cè)試或可揭示腫瘤耐藥性的因果表觀遺傳和（或）遺傳變化，將遺傳標(biāo)記與藥物敏感性差異相關(guān)聯(lián)，可用于將個(gè)體患者分層至特定的治療方案。同時(shí)，已成功建立的類器官-免疫共培養(yǎng)方案［25-26］，不僅允許未來在個(gè)體患者的類器官上建立基于T細(xì)胞的免疫療法離體測(cè)試系統(tǒng)，也將大大提高患者腫瘤類器官藥物敏感性測(cè)試的精準(zhǔn)度。這些研究成果均為該共識(shí)的制訂提供了有力支持。隨著科學(xué)家們對(duì)類器官臨床應(yīng)用的重視，現(xiàn)在及未來不斷開展的基于類器官的前瞻性、干預(yù)性等臨床研究成果也將為該共識(shí)的更新與修訂提供重要依據(jù)。

專家共識(shí)1：體外培養(yǎng)的腫瘤類器官來源于患者自體腫瘤組織，保留了原始腫瘤的組織病理學(xué)特征、遺傳特征和分子生物學(xué)特征等表型。有鑒于此，基于腫瘤類器官進(jìn)行的藥物敏感性檢測(cè)可在一定程度上準(zhǔn)確反饋患者的臨床療效，進(jìn)而在臨床實(shí)踐中，征得患者知情同意后，醫(yī)師可通過患者自體腫瘤類器官藥敏結(jié)果來選擇性建議患者用藥及治療方案，為癌癥患者的個(gè)體化精準(zhǔn)治療提供有力的支持（Ⅱ類推薦）。

2 腫瘤類器官診治平臺(tái)的應(yīng)用

2.1 適用人群

小鼠腸上皮干細(xì)胞產(chǎn)生了成體干細(xì)胞來源的類器官。繼而，第一個(gè)患者來源的腸上皮細(xì)胞成功生成類器官。該方案隨后用于正常或腫瘤上皮組織的類器官培養(yǎng)［27］。目前，患者來源的組織類器官培養(yǎng)體系及藥物篩選流程已經(jīng)廣泛建立。Van De Wetering等［11］及Fujii等［12］均成功建立了患者來源的結(jié)直腸癌原發(fā)及轉(zhuǎn)移病灶類器官平臺(tái)，他們均對(duì)類器官及原始腫瘤進(jìn)行了大規(guī)模的基因組特征分析，比較了兩者的遺傳變化譜，研究結(jié)果表明，類器官與原始腫瘤非常相似，腸癌類器官能夠用于高通量藥物篩選，可以檢測(cè)基因及藥物關(guān)聯(lián)，為精準(zhǔn)醫(yī)療提供了可能性。2019年Kopper等［28］報(bào)道了患者來源的卵巢癌類器官的建立及藥物篩選的研究工作，他們從32例患者中建立了56個(gè)可以長(zhǎng)期生存及傳代的卵巢癌類器官系，涵蓋了卵巢癌的所有主要亞型，該研究對(duì)卵巢癌類器官及患者相關(guān)病變的組織學(xué)和基因組特征進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)卵巢癌類器官可維持腫瘤的組織學(xué)特征（如核細(xì)胞異型性）及生物標(biāo)志物的表達(dá)，且類器官和相應(yīng)的腫瘤保持高度相似的基因組水平，表明卵巢癌類器官可以很好地代表患者，可用于藥物篩選分析。

不僅惡性腫瘤上皮組織來源的類器官培養(yǎng)模型可以建立，其他的非上皮組織來源的實(shí)體腫瘤類器官及惡性體液來源的腫瘤類器官培養(yǎng)模型也有了廣泛研究。Linkous等［29］成功建立了患者的神經(jīng)膠質(zhì)瘤干細(xì)胞和人類胚胎干細(xì)胞衍生的腦類器官，并發(fā)現(xiàn)腦類器官腫瘤學(xué)行為與患者表型密切相關(guān)，這為離體模擬原代神經(jīng)膠質(zhì)瘤和高通量藥物篩選的系統(tǒng)提供了很好的體外模型。Ubink等［30］及Chen等［31］分別構(gòu)建了結(jié)直腸癌惡性腹水、卵巢高級(jí)別漿液性癌惡性胸腹水來源的類器官體外模型，經(jīng)過鑒定這些模型能夠很好地代表原始腫瘤的組織學(xué)和遺傳學(xué)特征，可以用于化療藥物的篩選分析。

除上述提及的患者來源的腫瘤類器官培養(yǎng)模型，越來越多的實(shí)體腫瘤組織原發(fā)及轉(zhuǎn)移病灶的腫瘤類器官模型被建立，并經(jīng)過組織病理學(xué)及基因組學(xué)的鑒定，提示類器官與原組織高度相似，類器官可以很好地代表原腫瘤組織，可以作為高通量藥物篩選平臺(tái)。除上述提及的實(shí)體腫瘤類器官以外，目前已有的實(shí)體腫瘤類器官模型有原發(fā)及轉(zhuǎn)移性胃癌、頭頸部鱗癌［包括口腔內(nèi)（口底、舌頭和牙齦/牙槽）、咽、喉、唾液腺、鼻腔和頸部原發(fā)及轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤］、原發(fā)性卵巢癌、原發(fā)性宮頸癌、原發(fā)性乳腺癌、原發(fā)及轉(zhuǎn)移性前列腺癌、原發(fā)性胰腺癌、原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌、原發(fā)性膀胱癌、輸尿管癌、腎癌、食管癌、軟組織惡性腫瘤、骨惡性腫瘤、肺癌、小腸癌、腎上腺癌、子宮腫瘤、闌尾癌、膽囊癌、膽管癌、原發(fā)及轉(zhuǎn)移性黑色素瘤、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、腦膜瘤、垂體瘤等［13-18，21，27-39］。

專家共識(shí)2：推薦類器官高通量藥物篩選檢測(cè)用于多種原發(fā)性及轉(zhuǎn)移性實(shí)體惡性腫瘤患者。包括但不限于呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚、頭頸部及淋巴結(jié)原發(fā)和（或）轉(zhuǎn)移性實(shí)體腫瘤等（Ⅰ類推薦）。

2.2 運(yùn)用場(chǎng)景

患者來源的實(shí)體腫瘤類器官模型可以作為高通量藥物檢測(cè)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)個(gè)性化治療。目前已建立了針對(duì)不同癌種、不同疾病階段、不同治療方案的類器官藥物篩選模型來檢測(cè)臨床有效性。有研究［40］表明，基于類器官藥物篩選模型的個(gè)體化檢測(cè)方法是可行的，不同治療方式或治療階段的腫瘤患者癌組織均可以構(gòu)建類器官藥物篩選模型，并可為患者帶來臨床獲益。

有研究報(bào)道，乳腺癌［41］和卵巢癌［42］新輔助治療后的腫瘤組織，膀胱癌和乳腺癌［43-44］復(fù)發(fā)性、術(shù)后、晚期的腫瘤組織，胃癌［45］和乳腺癌［46］化療耐藥后的腫瘤組織，以及結(jié)腸癌［47］放療抵抗后的腫瘤組織等均可建立類器官藥物篩選模型，可以為患者選擇合適和有效的治療方案。除此之外，多基因檢測(cè)異常的實(shí)體惡性腫瘤患者及部分罕見、疑難實(shí)體惡性腫瘤患者更需要類器官藥物篩選模型，可以在降低不良反應(yīng)和治療成本的基礎(chǔ)上，更快地為患者找到有效的治療方案［48］。

專家共識(shí)3：不同治療方式或治療階段的實(shí)體腫瘤患者均可以構(gòu)建類器官藥物篩選模型并從中獲益。推薦原發(fā)及繼發(fā)性耐藥、手術(shù)難切除、難治性、復(fù)發(fā)性、放療抵抗、多基因檢測(cè)異常及部分罕見、疑難實(shí)體腫瘤患者進(jìn)行類器官藥物敏感性檢測(cè)（Ⅱ類推薦）。

2.3 倫理及知情同意

類器官面臨的倫理問題類似于再生醫(yī)學(xué)，涉及個(gè)人信息和生物樣本數(shù)據(jù)信息等，其倫理原則貫穿于整個(gè)生物醫(yī)學(xué)研究周期［49-50］。由于目前尚缺乏人源性類器官庫相應(yīng)的法律法規(guī)和管理辦法，因此涉及人源性類器官的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究活動(dòng)均應(yīng)當(dāng)接受倫理委員會(huì)審查，保障組織細(xì)胞提供者的利益、國(guó)家生物樣本和信息安全。提供者充分知情采樣時(shí)機(jī)、樣本處理及應(yīng)用等，理解并簽署知情同意書［51］。過程中始終秉承“尊重、公正、互惠、不傷害”的倫理原則，充分告知人源性類器官模型僅用于藥物敏感性檢測(cè)。

隨著類器官的發(fā)展，相關(guān)應(yīng)用包括藥物敏感性檢測(cè)也面臨諸多倫理挑戰(zhàn)，不同檢測(cè)單位必須按照該單位的要求與患者簽署知情同意書。知情同意書應(yīng)采用通俗易懂的語言，詳盡闡明類器官培養(yǎng)及藥物檢測(cè)相關(guān)問題［52］。例如：①類器官構(gòu)建的成功率；② 藥物敏感性檢測(cè)包含的具體藥物，檢測(cè)結(jié)果只作為臨床治療的參考，最終實(shí)際用藥及療效根據(jù)臨床而定；③送檢組織樣本僅用于藥物敏感性檢測(cè)，剩余組織處理方式也應(yīng)具體告知，保護(hù)隱私，保證生物信息安全；④ 預(yù)計(jì)檢測(cè)報(bào)告的反饋時(shí)間段及所提供的檢測(cè)報(bào)告信息應(yīng)具備準(zhǔn)確性、真實(shí)性、充分性；⑤ 類器官庫建立的監(jiān)管及藥物敏感性檢測(cè)過程中的參與人員等。最終醫(yī)師根據(jù)藥敏結(jié)果、患者實(shí)際情況和其他檢測(cè)結(jié)果等，綜合制訂治療方案，保證臨床應(yīng)用安全［53］。

專家共識(shí)4：腫瘤類器官診治平臺(tái)涉及的構(gòu)建及運(yùn)用等范疇必須經(jīng)過倫理委員會(huì)嚴(yán)格審查，簽署患者知情同意書，充分告知類器官培養(yǎng)及藥物敏感性檢測(cè)具體事項(xiàng)，維護(hù)患者權(quán)益、確保腫瘤組織樣本的合理合法使用，最終臨床治療方案需綜合決策（Ⅰ類推薦）。

2.4 臨床干預(yù)范圍

腫瘤類器官的藥物敏感性檢測(cè)具備高通量、高特異性等特點(diǎn)，是通過利用患者自身腫瘤組織在體外培養(yǎng)出的腫瘤類器官進(jìn)行抗腫瘤藥物敏感性測(cè)試并用于指導(dǎo)臨床用藥決策［54］。近年來，隨著類器官培養(yǎng)技術(shù)的不斷成熟，多個(gè)團(tuán)隊(duì)開展了關(guān)于腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)的臨床應(yīng)用研究，在納入的2018—2021年發(fā)表的17項(xiàng)腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)的臨床應(yīng)用研究中，基于腫瘤類器官藥物性敏感檢測(cè)的臨床療效預(yù)測(cè)總體靈敏度為84%（95% CI：0.56～0.95），特異度為81%（95% CI：0.68～0.89）［40］，覆蓋多個(gè)瘤種，包括結(jié)直腸癌［20，24，55-56］、胃癌［21，57］、胰腺癌［45，58］、食管癌［59］、乳腺癌［17］、卵巢癌［42，60］、頭頸部鱗癌［32］、黑色素瘤［36］、惡性膠質(zhì)瘤［61］及間皮瘤［62］等，涉及腫瘤的不同階段，包括無轉(zhuǎn)移的早期腫瘤和有轉(zhuǎn)移的晚期腫瘤，其中以腸道腫瘤相關(guān)研究最為常見，臨床相關(guān)性高。一項(xiàng)研究［21］納入了21例轉(zhuǎn)移性消化系統(tǒng)腫瘤患者，與患者臨床療效對(duì)比，腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)在預(yù)測(cè)抗腫瘤藥物的有效性方面，靈敏度為100%，特異度為93%，陽性預(yù)測(cè)值為88%，陰性預(yù)測(cè)值為100%。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)包含71例（96份樣本）Ⅳ期結(jié)直腸癌患者的盲法驗(yàn)證研究［63］中，57例患者的77份（80.21%）樣本被成功培養(yǎng)，患者來源的腫瘤類器官模型預(yù)測(cè)化療方案療效的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度分別為63.33%、94.12%和79.69%。因此，腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)具有確切的臨床預(yù)測(cè)價(jià)值。目前通過評(píng)估腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)預(yù)測(cè)抗癌藥物（包括化療和靶向治療）臨床療效的多項(xiàng)前瞻性臨床研究正在進(jìn)行中。NCT04279509是一項(xiàng)單中心臨床研究，旨在前瞻性地確定使用腫瘤類器官的高通量藥物敏感檢測(cè)是否可以為難治性實(shí)體腫瘤（包括頭頸部鱗癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌和上皮性卵巢癌）患者提供有效的個(gè)體化治療方案選擇。NCT04768270旨在研究腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)是否有助于指導(dǎo)上皮性卵巢癌患者的精準(zhǔn)治療。NCT04555473則是一項(xiàng)關(guān)于腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)是否可作為高級(jí)別漿液性卵巢癌臨床療效預(yù)測(cè)模型的Ⅱ期觀察性研究。未來這些結(jié)果的發(fā)布會(huì)進(jìn)一步更新腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)在臨床療效預(yù)測(cè)中的認(rèn)知，為腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)的臨床應(yīng)用提供更高級(jí)別的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

專家共識(shí)5：推薦進(jìn)展期、晚期、原發(fā)耐藥、復(fù)發(fā)性、難治性、疑難、罕見腫瘤患者以及存在標(biāo)準(zhǔn)藥物治療方案禁忌或嚴(yán)重不良反應(yīng)的腫瘤患者進(jìn)行類器官藥物敏感性檢測(cè)，可結(jié)合二代測(cè)序結(jié)果，制訂個(gè)體化治療方案（包括化療藥物、靶向治療藥物及新型抗腫瘤抗體類藥物的單藥治療或多藥聯(lián)合治療）（Ⅱ類推薦）。

2.5 腫瘤類器官生物樣本庫的建立

除了傳統(tǒng)的以組織和生物分子為基礎(chǔ)的生物樣本庫外，“活體生物樣本庫”的建立正受到越來越多的關(guān)注，其代表之一就是類器官生物樣本庫。類器官模型的發(fā)展為研究人員提供了前所未有的機(jī)遇來產(chǎn)生與病理生理學(xué)和基因組學(xué)高度相似并保留患者特定特征的微型器官。迄今為止，類器官已成功地從多種人體組織中產(chǎn)生，既包括腸、腦、腎等正常組織［64-66］，也包括結(jié)直腸癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、胃癌等多種實(shí)體腫瘤組織［17，24，67-71］。類器官可以傳代和冷凍保存，為建立對(duì)患者具有更高臨床相關(guān)性的活體生物庫提供了機(jī)會(huì)，這將極大地促進(jìn)廣泛領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化研究，包括藥物開發(fā)和測(cè)試、再生醫(yī)學(xué)及個(gè)性化醫(yī)療相關(guān)研究。

然而，與傳統(tǒng)的組織樣本庫相比，活體類器官生物庫的建立需要更嚴(yán)格的質(zhì)量控制和更高水平的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。患者來源的類器官最重要的優(yōu)勢(shì)是保留了供體的分子和功能特征［11，62，72］。因此，提供詳細(xì)的患者信息與生成的類器官的效用直接相關(guān)。患者信息除了包含性別、年齡、種族、職業(yè)等基本特征外，還要包括既往疾病診療史和藥物使用情況、家族史、現(xiàn)有疾病治療情況及藥物反應(yīng)等?；颊咴敿?xì)資料的記錄構(gòu)成了使用類器官作為工具來探索個(gè)性化治療方法和（或）臨床生物標(biāo)志物的基礎(chǔ)。由于腫瘤組織樣本的質(zhì)量直接影響類器官的構(gòu)建成功率及生成的類器官的質(zhì)量與功能［19］，因此，用于生成類器官的腫瘤組織樣本的信息記載也至關(guān)重要。應(yīng)詳細(xì)記錄腫瘤組織的采集時(shí)間、采樣方法（從活檢組織中獲取或從手術(shù)標(biāo)本中獲?。?、來源部位（原發(fā)灶、轉(zhuǎn)移灶或惡性胸腹水）、體積大小、病理學(xué)類型和分化程度、腫瘤分期、是否接受過抗腫瘤治療等。此外，組織離體后的儲(chǔ)存方式、從獲得組織到開始類器官培養(yǎng)的時(shí)間、組織樣本的宏觀特征及具有代表性的微觀組織學(xué)特征（如H-E染色、免疫組織化學(xué)）均應(yīng)詳細(xì)記錄。類器官庫除了需存儲(chǔ)患者、組織和類器官的詳細(xì)信息外，還應(yīng)存儲(chǔ)原代腫瘤組織和所生成的類器官的分子譜（包括但不限于基因組、轉(zhuǎn)錄組、表觀組、蛋白組等數(shù)據(jù)信息），進(jìn)一步與臨床數(shù)據(jù)整合，形成類器官大數(shù)據(jù)中心。由于類器官的分子譜在體外擴(kuò)增培養(yǎng)過程中可能會(huì)發(fā)生變化［33，73-74］，因此，應(yīng)在類器官的不同培養(yǎng)階段表征其分子譜，如在類器官構(gòu)建之初、凍存入庫之前、復(fù)蘇之后。提供源自用于生成類器官的原始組織及類器官的基因型將大大增加其未來的應(yīng)用領(lǐng)域。

專家共識(shí)6：類器官生物樣本庫在研究中的價(jià)值和未來用途主要取決于所提供的用于生成類器官的患者和組織樣本的信息，因此，關(guān)于患者和組織樣本的臨床信息均應(yīng)詳細(xì)記錄。推薦將患者和組織樣本的臨床信息與類器官的相關(guān)信息整合，可更好地進(jìn)行大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，服務(wù)于基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化研究（Ⅰ類推薦）。

2.6 腫瘤類器官相關(guān)臨床試驗(yàn)及轉(zhuǎn)化

近年來，多種腫瘤類器官在臨床藥物篩選中表現(xiàn)出巨大的潛力，腫瘤類器官與患者的藥物反應(yīng)一致，可用于預(yù)測(cè)患者的治療反應(yīng)［21，24，58］，填補(bǔ)了傳統(tǒng)臨床前模型在明確藥物療效方面的缺陷。依托多樣化的“實(shí)驗(yàn)室患者”類器官庫，能充分發(fā)揮類器官模型在新藥靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證［16］、轉(zhuǎn)化研究［75］、類器官臨床試驗(yàn)［76］等方面的優(yōu)勢(shì)和潛力。如果將腫瘤類器官作為輔助臨床決策的工具，則其將主要在兩個(gè)方面引起變革：一是個(gè)性化、精準(zhǔn)化醫(yī)療，即確定特定患者最有效的治療方法；二是用于藥物研發(fā)，即在一組特定的腫瘤類器官上對(duì)抗腫瘤藥物進(jìn)行測(cè)試。

患者來源的腫瘤類器官有預(yù)測(cè)腫瘤患者化療、放療及靶向治療等反應(yīng)的潛能［24，58］。在臨床實(shí)踐中對(duì)于需要進(jìn)行化療或靶向治療的腫瘤患者，特別是晚期復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移或耐藥、罕見腫瘤的患者，在已知抗腫瘤藥物療效有限的前提下，對(duì)腫瘤組織進(jìn)行類器官培養(yǎng)，高通量地進(jìn)行藥物敏感性檢測(cè)，針對(duì)個(gè)體選擇更為敏感的藥物組合方案，從而提高療效，更符合個(gè)體化治療的發(fā)展趨勢(shì)［60］。患者來源的腫瘤類器官能否準(zhǔn)確反映患者的臨床反應(yīng)還需要更多的隊(duì)列研究來驗(yàn)證。

臨床前藥物試驗(yàn)的重點(diǎn)在于明確藥物療效及毒性。近年來，由于法規(guī)的完善及越來越嚴(yán)格的臨床試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，新興抗癌藥物大部分無法通過臨床試驗(yàn)立項(xiàng)導(dǎo)致無法應(yīng)用于臨床，研發(fā)成本急劇升高。其中影響最為顯著的因素是在藥物的前期開發(fā)過程中沒有與人體臨床療效高度相關(guān)的臨床前模型進(jìn)行藥物療效評(píng)價(jià)，多數(shù)藥物雖然在基礎(chǔ)研究中顯示出良好效果，但應(yīng)用于人體后卻無法獲得滿意的療效。依托多樣化的“實(shí)驗(yàn)室患者”類器官群體，進(jìn)行大規(guī)?？拱┧幬锏难邪l(fā)能夠更好地模擬人體對(duì)于藥物的反應(yīng)，更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)治療效果，減少后期臨床試驗(yàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省研發(fā)時(shí)間，降低研發(fā)成本。

專家共識(shí)7：類器官能夠再現(xiàn)原始腫瘤的病理生理學(xué)特征及分子表型，與體內(nèi)腫瘤治療反應(yīng)有較好的相似度，在腫瘤精準(zhǔn)治療方面具有巨大的潛力，但仍需大量的前瞻性臨床研究來驗(yàn)證類器官模型的檢測(cè)效力（Ⅰ類推薦）。

3 腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)的一般流程

患者腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)一般需要7個(gè)步驟：①患者同意做腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)，簽署知情同意書；② 采集腫瘤樣本；③類器官構(gòu)建與培養(yǎng)；④ 類器官生長(zhǎng)狀態(tài)評(píng)估；⑤ 類器官鑒定；⑥ 藥物敏感性檢測(cè)；⑦ 檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)及臨床用藥比較，為患者的治療方案提供參考。

4 腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)的質(zhì)量控制

類器官藥物敏感性檢測(cè)的準(zhǔn)確性取決于類器官培養(yǎng)過程中各個(gè)階段的質(zhì)量控制，主要涉及組織細(xì)胞的獲得、類器官的穩(wěn)定擴(kuò)增及凍存和鑒定等過程。

4.1 腫瘤組織樣本采集、保存、運(yùn)輸

患者腫瘤組織樣本通常是在醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過手術(shù)、鏡檢、穿刺等手段采集，然后送至第三方檢測(cè)平臺(tái)進(jìn)行類器官的培養(yǎng)及藥物敏感性檢測(cè)。整個(gè)過程中，腫瘤組織質(zhì)量的好壞（是否新鮮）直接影響著類器官培養(yǎng)的成功率，因此腫瘤組織樣本采集、保存、運(yùn)輸是類器官培養(yǎng)成功的前提［19，77］。

患者腫瘤組織樣本采集必須在簽署患者知情同意書后在病理科醫(yī)師配合下進(jìn)行，應(yīng)采集腫瘤細(xì)胞含量高的腫瘤組織。采集的腫瘤組織樣本的大小依據(jù)采集方式不同而略有區(qū)別，對(duì)于手術(shù)切除樣本組織，建議蠶豆大小為宜；對(duì)于鏡檢及穿刺樣本組織，建議至少以鉗取3次或粗針穿刺3次的組織量為宜。樣本采集過程中，應(yīng)盡量縮短組織樣本離體時(shí)間，以盡量保證質(zhì)量并減少污染概率。

采集的腫瘤組織樣本必須迅速放入裝有腫瘤樣本專用保存液的無菌管中保存，低溫（4 ℃左右）保存下快速運(yùn)轉(zhuǎn)至檢測(cè)平臺(tái)，盡量保證采樣后2～4 h內(nèi)送到，腫瘤組織在專用保存液中低溫（4 ℃）儲(chǔ)存長(zhǎng)達(dá)72 h仍可成功建立類器官。因此，當(dāng)腫瘤組織樣本離體后由于某些不可控因素導(dǎo)致不能及時(shí)送檢，即使體外保存時(shí)間較長(zhǎng)，檢測(cè)平臺(tái)在收到樣本后，也應(yīng)盡量處理樣本并嘗試類器官培養(yǎng)，避免損失珍貴樣本。運(yùn)輸至檢測(cè)平臺(tái)的樣本需同時(shí)匹配患者精確的臨床資料，這些信息對(duì)于判斷類器官構(gòu)建成功率及類器官庫的建立等具有重要的參照價(jià)值。

專家共識(shí)8：擬進(jìn)行腫瘤類器官培養(yǎng)的腫瘤組織應(yīng)盡量滿足下述標(biāo)準(zhǔn)，采集富含腫瘤細(xì)胞的新鮮組織樣本，4 ℃低溫保存、快速轉(zhuǎn)運(yùn)，及時(shí)構(gòu)建類器官，提供精準(zhǔn)的患者臨床信息（Ⅰ類推薦）。

4.2 組織細(xì)胞狀態(tài)評(píng)估

腫瘤組織中含有的壞死細(xì)胞較多，所以直接用腫瘤組織形成類器官效率較差。分辨壞死組織和鮮活組織十分重要。需要將壞死組織去掉來保證得到更多的活細(xì)胞量。

獲得較多的腫瘤組織是得到純度較高的腫瘤細(xì)胞的前提，脂肪組織、結(jié)締組織等的存在將影響組織的消化程度，使細(xì)胞從組織中解離不充分，影響后續(xù)類器官培養(yǎng)且有可能造成類器官污染。所以實(shí)體組織消化的第一步是盡可能去掉非上皮組織。

消化充分是能夠從組織中獲得足量細(xì)胞的基礎(chǔ)。剪碎組織（大小為1～3 mm3），用酶消化法解離組織成單個(gè)細(xì)胞或小的細(xì)胞團(tuán)。不同的腫瘤組織消化條件不同，具體需要參考相應(yīng)腫瘤組織的消化方案。為保障細(xì)胞活性，整個(gè)操作過程應(yīng)在37 ℃下快速完成或在低溫環(huán)境下進(jìn)行。消化后得到的細(xì)胞數(shù)應(yīng)不少于104，細(xì)胞活力通過細(xì)胞自動(dòng)計(jì)數(shù)儀檢測(cè)且應(yīng)在90%以上［19］。

專家共識(shí)9：獲得足量的活性較強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞是類器官培養(yǎng)成功的關(guān)鍵，當(dāng)消化后獲得的細(xì)胞數(shù)量至少大于104，且細(xì)胞存活率大于90%時(shí)，認(rèn)為組織消化合格，可進(jìn)行后續(xù)操作，否則不建議繼續(xù)進(jìn)行類器官培養(yǎng)（Ⅰ類推薦）。

4.3 腫瘤類器官狀態(tài)評(píng)估

對(duì)于不同癌種、同一癌種的不同病理學(xué)類型或不同轉(zhuǎn)移部位等，類器官構(gòu)建成功率和培養(yǎng)狀態(tài)具有明顯差異［11，17］。在類器官培養(yǎng)初期，生長(zhǎng)較不穩(wěn)定，顯微鏡下每天動(dòng)態(tài)觀察其生長(zhǎng)狀態(tài)，一般7 d內(nèi)可見類器官基本形態(tài)，14 d內(nèi)可見類器官明顯生長(zhǎng)趨勢(shì)，被認(rèn)為狀態(tài)佳［78］。對(duì)類器官狀態(tài)進(jìn)行密切觀察的同時(shí)，嚴(yán)格把控?cái)U(kuò)增時(shí)機(jī)，于快速生長(zhǎng)期進(jìn)行傳代擴(kuò)增，多數(shù)為1～3周，否則類器官的衰老和凋亡將影響傳代后類器官的存活率和生長(zhǎng)狀態(tài)。類器官傳代可采用機(jī)械法或酶消化法，應(yīng)采用顯微鏡密切觀察過程，適時(shí)終止消化。2～3 d后類器官形態(tài)再次形成，并有明顯生長(zhǎng)趨勢(shì)，代表類器官擴(kuò)增后的生長(zhǎng)狀態(tài)佳。藥物敏感性檢測(cè)的成功率大部分取決于腫瘤類器官的生長(zhǎng)狀態(tài)，保證類器官的穩(wěn)定生長(zhǎng)至關(guān)重要［28］。

專家共識(shí)10：因類器官來源于不同的人源性組織樣本，因此其構(gòu)建成功率及生長(zhǎng)形態(tài)具有個(gè)體化差異，可呈囊性、致密性、低黏附性。雖類器官生長(zhǎng)周期不同，但普遍7 d內(nèi)可見類器官形成，3周內(nèi)可傳代擴(kuò)增。藥物敏感性檢測(cè)報(bào)告中應(yīng)詳實(shí)記錄類器官的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，其穩(wěn)定生長(zhǎng)是獲得快且準(zhǔn)的藥物敏感性檢測(cè)結(jié)果的重要影響因素（Ⅰ類推薦）。

4.4 腫瘤類器官的鑒定

腫瘤類器官培養(yǎng)成功后，需進(jìn)行評(píng)估及驗(yàn)證，其目的是鑒定類器官是否與原始腫瘤組織具有一致性，即是否能夠再現(xiàn)原腫瘤的表型特征，這是后續(xù)進(jìn)行類器官藥物敏感性檢測(cè)的重要前提。類器官的鑒定可通過H-E染色、免疫組織化學(xué)、免疫熒光及基因測(cè)序等方法，從形態(tài)學(xué)、組織病理學(xué)及分子遺傳學(xué)等多個(gè)維度進(jìn)行［28，43］。在獲取腫瘤類器官進(jìn)行鑒定時(shí)，應(yīng)盡可能保證類器官的純凈及完整性，如用類器官回收液盡可能將基質(zhì)膠去除干凈、分散類器官時(shí)應(yīng)采用闊口移液器吸嘴或剪切移液器吸嘴以防止類器官結(jié)構(gòu)被破壞等。

采用形態(tài)學(xué)及組織病理學(xué)對(duì)類器官進(jìn)行評(píng)估鑒定，具有成本低、時(shí)效快、普及性高的優(yōu)勢(shì)，符合類器官藥物敏感性檢測(cè)的時(shí)效性要求。將類器官沉淀經(jīng)過石蠟包埋及切片后進(jìn)行H-E染色及免疫組織化學(xué)分析，具有代表性的腫瘤類器官模型除在H-E染色下具有與原始腫瘤組織一致的形態(tài)學(xué)表型外，還應(yīng)表達(dá)與來源腫瘤一致的最重要和最普遍的腫瘤生物標(biāo)志物，例如，乳腺癌的標(biāo)志物雌激素受體、孕激素受體和人表皮生長(zhǎng)因子受體2［17］，腸癌的標(biāo)志物Ki-67增殖指數(shù)、尾型同源框基因2及細(xì)胞角蛋白20［17］，卵巢癌的標(biāo)志物成對(duì)盒基因8、P53、Wilm腫瘤基因1等［28］。

采用基因測(cè)序?qū)︻惼鞴龠M(jìn)行評(píng)估鑒定，較組織病理學(xué)的評(píng)估鑒定方式具有更高的精準(zhǔn)度，且能獲得腫瘤的分子譜表達(dá)模式，從而更好地捕獲腫瘤內(nèi)及腫瘤間的異質(zhì)性，既有助于在后續(xù)類器官藥物敏感性檢測(cè)中分析分子靶向藥物的療效，又有助于類器官樣本庫大數(shù)據(jù)的完善和建立。但由于基因測(cè)序時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用相對(duì)高，目前用于類器官藥物敏感性檢測(cè)方面仍有滯后性及普及性欠佳的問題，因此，可考慮在類器官的基礎(chǔ)研究及轉(zhuǎn)化研究中采用基因測(cè)序的鑒定方式。

專家共識(shí)11：腫瘤類器官的鑒定是進(jìn)行藥物敏感性檢測(cè)的重要前提，推薦采用組織病理學(xué)方式來鑒定腫瘤類器官，以保證后續(xù)類器官藥物敏感性檢測(cè)結(jié)果的可信度。推薦基因測(cè)序的鑒定方式用于腫瘤類器官的基礎(chǔ)及轉(zhuǎn)化研究，暫不推薦用于類器官藥物敏感性檢測(cè)的臨床實(shí)踐服務(wù)（Ⅱ類推薦）。

4.5 腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)結(jié)果的分析與判讀

類器官藥物敏感性檢測(cè)報(bào)告會(huì)由醫(yī)療機(jī)構(gòu)或第三方檢測(cè)單位以紙質(zhì)版或電子版報(bào)告形式呈現(xiàn)，反饋給患者及其接診醫(yī)師。不同檢測(cè)單位出具的報(bào)告中，結(jié)果呈現(xiàn)方式可能不同，大體有幾種形式：對(duì)藥物的敏感性報(bào)告有的以腫瘤生長(zhǎng)抑制形式、半數(shù)抑制濃度形式、效量曲線斜率形式或曲線下面積形式呈現(xiàn)［11，19］，有的以幾分類法，如二分類法分出的敏感和耐藥或三分類法分出的敏感、一般、耐藥等形式呈現(xiàn)。最終檢測(cè)結(jié)果將會(huì)根據(jù)各檢測(cè)平臺(tái)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)和參照數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)性概述。例如，基于該患者腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)結(jié)果，該患者可能對(duì)伊利替康單藥或卡鉑與多西他賽聯(lián)合治療有效，以上結(jié)果供臨床參考。此外，報(bào)告還應(yīng)盡可能展示其他詳細(xì)信息，如樣本處理當(dāng)天的類器官圖片與培養(yǎng)成功的類器官圖片（標(biāo)記數(shù)量范圍/直徑）、用藥前與用藥后類器官圖片、藥物敏感性檢測(cè)曲線圖、檢測(cè)結(jié)果量化數(shù)值、檢測(cè)結(jié)果總結(jié)性概述、藥物敏感性結(jié)果判斷的參考文獻(xiàn)等信息。

腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)雖是目前最前沿的體外檢測(cè)技術(shù)，具有出具結(jié)果所需時(shí)間短、藥物篩查通量高、預(yù)測(cè)效果準(zhǔn)確等特點(diǎn)，但仍屬于正在探索的一種檢測(cè)方式，目前技術(shù)還不夠成熟，仍在不斷完善中，雖然檢測(cè)報(bào)告中會(huì)給出某種結(jié)論性描述，但基于目前的研究基礎(chǔ)，尚無法按照臨床診療指南給出推薦的用藥等級(jí)。進(jìn)行腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)以晚期、復(fù)發(fā)性、多線耐藥等腫瘤患者為主，其病情復(fù)雜，再加上不同專業(yè)的人看待結(jié)果的視角和見解不同，因此不能僅根據(jù)該檢測(cè)報(bào)告描述就盲目地為患者用藥。應(yīng)該請(qǐng)包含臨床醫(yī)師、藥學(xué)專家、檢測(cè)人員、分子病理學(xué)專家等在內(nèi)的多學(xué)科診療團(tuán)隊(duì)，結(jié)合患者病情與腫瘤樣本的其他檢測(cè)結(jié)果，參考藥物敏感性檢測(cè)報(bào)告，進(jìn)行綜合分析與判斷，為患者制訂最安全且最有可能獲益的治療方案。

專家共識(shí)12：推薦腫瘤類器官藥物敏感性檢測(cè)報(bào)告應(yīng)盡可能提供較為詳盡的信息及關(guān)鍵性的結(jié)論，藥物敏感性檢測(cè)結(jié)果僅供參考，推薦檢測(cè)報(bào)告應(yīng)組織多學(xué)科團(tuán)隊(duì)根據(jù)患者具體病情及其他檢測(cè)結(jié)果綜合判讀，為患者制訂最安全且最有可能獲益的治療方案（Ⅰ類推薦）。

5 腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)及展望

5.1 腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景

利用腫瘤類器官進(jìn)行藥物敏感性高通量檢測(cè)，目前主要是藥物研發(fā)企業(yè)和類器官第三方檢測(cè)平臺(tái)將其應(yīng)用于新藥研發(fā)的各個(gè)階段，涉及新藥研發(fā)（如活性化合物高通量篩選）、臨床前研究（如藥效評(píng)價(jià)和毒性評(píng)價(jià)）、準(zhǔn)臨床研究（如藥物適應(yīng)證探索和生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)）。對(duì)于已上市藥物，腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)主要應(yīng)用于藥物新增適應(yīng)證的研究及聯(lián)合用藥方案評(píng)價(jià)。

在臨床實(shí)踐中，對(duì)于經(jīng)歷過指南所推薦方案治療失敗并且沒有合適臨床試驗(yàn)參加的患者，在征得患者知情同意的情況下，可建議患者進(jìn)行腫瘤類器官培養(yǎng)和藥物敏感性高通量檢測(cè)，對(duì)已上市抗腫瘤藥物進(jìn)行篩選，為這些患者選擇臨床用藥提供參考。

5.2 腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)的實(shí)施基礎(chǔ)

腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)涉及患者類器官在微孔板（通常為384和1536孔板）中的分裝、大規(guī)模藥物微量施加、藥物敏感性判讀等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這些步驟通常需要依靠自動(dòng)化設(shè)備完成，例如，利用自動(dòng)分液器或移液工作站完成患者類器官在微孔板中的分裝，利用自動(dòng)微量加樣儀完成不同劑量、不同種類藥物的快速施加，利用高內(nèi)涵細(xì)胞成像分析系統(tǒng)、酶標(biāo)或化學(xué)發(fā)光細(xì)胞活性分析系統(tǒng)完成藥物敏感性判讀。未來可以整合腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自動(dòng)化設(shè)備，建立自動(dòng)化工作站進(jìn)行腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)。除常規(guī)384和1536孔板外，高通量芯片也是類器官藥敏性測(cè)試的未來發(fā)展發(fā)向，具有通量高、檢測(cè)靈敏度高、類器官用量少、試劑和儀器成本低、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作等優(yōu)勢(shì)［79-80］。由于腫瘤類器官藥物敏感性高通量檢測(cè)通常由第三方檢測(cè)平臺(tái)完成且費(fèi)用昂貴，在檢測(cè)前務(wù)必向患者及其家屬充分說明并簽署知情同意書。

專家共識(shí)13：對(duì)于經(jīng)歷過指南所推薦方案治療失敗并且沒有合適臨床試驗(yàn)參加的患者，在遵守相應(yīng)的法律法規(guī)和征得患者知情同意的情況下，可建議患者進(jìn)行腫瘤類器官培養(yǎng)和藥物敏感高通量檢測(cè)，對(duì)已上市抗腫瘤藥物進(jìn)行篩選，為這些患者進(jìn)行臨床用藥提供參考（Ⅰ類推薦）。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。