一、目前藥物研發(fā)的痛點

數(shù)據(jù)顯示腫瘤新藥開發(fā)占全球新藥開發(fā)的50%以上，2020年中國腫瘤臨床試驗數(shù)量高達(dá)722個，但是腫瘤新藥失敗率高達(dá) 96%。

主要原因是：

（1）2D細(xì)胞/細(xì)胞系模型不能真實反應(yīng)體內(nèi)情況；

（2）動物模型和人的種屬差異，最后一批動物實驗結(jié)果與第一批患者臨床試驗結(jié)果差別很大；

（3）臨床入組病人缺乏靶向，藥物有效率不過關(guān)。

圖1 常規(guī)藥物研發(fā)思路

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

二、如何運用類器官技術(shù)對藥物進(jìn)行篩選呢？

主要包括三個方面，分別是：類器官培養(yǎng)，類器官鑒定和類器官藥物篩選。

1、類器官培養(yǎng)

根據(jù)樣本來源可分為兩類：組織來源類器官和多能干細(xì)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(guī)是基質(zhì)膠法進(jìn)行構(gòu)建，這種方法操作也相對簡單。

圖2 類器官構(gòu)建基質(zhì)膠法

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

圖3 類器官明場圖展示

2、類器官鑒定

類器官鑒定主要是鑒定類器官與原腫瘤組織的一致性，鑒定方法主要包括多重?zé)晒饷庖呓M化技術(shù)、常規(guī)組化、單細(xì)胞測序等多種方法進(jìn)行評估，從形態(tài)學(xué)、組織病理學(xué)及分子遺傳學(xué)等多角度進(jìn)行驗證。

下圖是我司對構(gòu)建好的肺癌類器官（abs9443，Organotial肺癌類器官培養(yǎng)基試劑盒）進(jìn)行的多重?zé)晒饷庖呓M化鑒定（abs50014，六色多重?zé)晒饷庖呓M化染色試劑盒—鼠兔通用二抗）。

圖4 肺癌類器官多重?zé)晒饷庖呓M化鑒定

3、類器官藥物篩選

進(jìn)行類器官鑒定工作后，就可以進(jìn)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(biāo)通常為半抑制濃度（IC50）以及細(xì)胞鋪抑制率，在進(jìn)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(shù)。

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

圖5 Sorafeni不同藥物濃度對肝實質(zhì)細(xì)胞藥敏