【精准医疗新突破】类器官药敏检测：让癌症治疗不再“试错”

药敏检测，全称“药物敏感性检测”，是评估患者个体对药物反应的关键技术。在癌症治疗中，它如同“体外战场”，提前测试哪种药物能精准杀伤肿瘤细胞，从而制定个性化方案。但是，传统的二维细胞系无法模仿体内肿瘤的必需 3D 细胞组成和异质性，导致新型药物开发的成功率小于 1％。

随着精准医疗的兴起，类器官药敏检测 (Organoidbased Drug Sensitivity Testing, DST) 成为破局转折点——它通过体外构建患者肿瘤的“微型替身”，模拟药物反应，可为个体化治疗提供科学依据。

类器官由患者肿瘤组织直接培养而成，能够保留原始肿瘤的基因突变、分子特征及空间结构。比传统 2D 细胞培养更接近真实生物学行为，反映肿瘤的异质性和复杂性。通过共培养技术（如免疫细胞、基质细胞），类器官可部分模拟肿瘤微环境，用于评估免疫治疗（如 PD1/PDL1 抑制剂、CART）的疗效。

多项研究表明，类器官药敏检测结果与患者实际临床疗效高度一致。例如：在转移性胃肠道癌中，类器官预测化疗反应的敏感性和特异性分别达 100% 和 93%^[3]。肺癌类器官预测化疗和靶向治疗的敏感性与临床结果吻合度达 84%^[4]。因此，通过筛选患者类器官对不同药物（化疗、靶向、免疫治疗）的反应，可为个体化治疗提供依据，减少无效治疗和副作用。

类器官生物样本库支持大规模药物筛选，发现新药或拓展现有药物适应症，大大缩短新药研发周期。通过原发耐药或诱导耐药类器官模型，揭示药物作用机制 (MOA) 和耐药机制 (MOR) 。

类器官可评估传统化疗药物及放疗敏感性，例如直肠癌类器官成功预测新辅助放化疗反应^[5]。通过基因编辑（如 CRISPR/Cas9）验证靶点，筛选针对特定突变（如 EGFR、ALK）的靶向药物。类器官与免疫细胞共培养模型可用于测试免疫检查点抑制剂、CART 等疗效，保留肿瘤相关抗原的表达特征。除手术样本外，液体活检（血液、胸腹水）也可培养类器官，动态监测治疗反应，缩短药物开发周期。同时，类器官模型被 FDA 认可为临床前研究工具（如 Sutimlimab 的快速审批），加速药物从实验室到临床的转化^[6]。

传统 2D 细胞系无法模拟肿瘤三维结构和异质性，类器官填补了这一空白。相比 PDX（患者来源异种移植模型），类器官培养成功率更高，成本更低，且符合伦理要求。

Theranostics（IF=12.4）  

Science（2018年）  

Patient-Derived Organoids Can Guide Personalized-Therapies for Patients with Advanced Breast Cancer

Advanced Science（2021年）  

为精准量化药物反应，高内涵筛选技术 (High Content Screening, HCS) 成为核心工具。通过共聚焦成像技术，HCS 可捕获类器官形态、细胞活性及分子标记及动态变化，获取大量细胞表型数据，结合人工智能 (AI) 和机器学习算法，科学家可以从海量数据中挖掘出药物作用的潜在机制，推动类器官药敏检测研究。

随着血管化、免疫共培养等技术的突破，类器官药敏检测正迈向功能化、系统化。伴随着 AI 的不断发展，高内涵技术也有望成为药敏检测的重要引擎，为精准医疗的发展提供更多的解决方案。