5月27日，首篇类器官药敏检测英文专家共识《Building consensus on the application of organoid-based drug sensitivity testing in cancer precision medicine and drug development（类器官药物敏感性检测在精准医学和药物研发中的应用专家共识）》[1]正式发表于《Theranostics》杂志（影响因子IF=12.4）。

该共识由中科院院士联合国内顶尖科研院所及医院的专家共同发表，此举标志着在类器官药敏检测领域迈出了重要一步。该共识旨在为基于患者衍生类器官（PDOs）的药物敏感性测试（DST）提供标准化的指导原则，填补了该领域的空白 。

△ 基于PDO的药敏检测共识提出了涵盖药物开发、临床前模型、临床实践、精准医疗、PDO取样等8个方面的专家共识

《Nature Methods》将类器官（Organoids）列为2017年度十大技术之一。患者来源类器官（Patient-derived organoids, PDOs），已成为临床和转化研究中一个非常有价值的模型，适用于各种癌症类型（包括结肠癌、胃癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、胰腺癌、神经内分泌肿瘤、胶质母细胞瘤、肺癌和儿童肾癌等）。这些PDOs可用于转化研究、新药研发和个性化诊疗的预测。

△ 类器官模型的应用。PDOs再现了来源组织的生物特征和功能，提供了一个真实、有效的技术平台，在构建疾病模型、建设生物样本活库、基因治疗、药物发现和精准医疗等多个研究领域都有潜在的应用前景。

根据从器官芯片模型中获得的临床前疗效结果，美国食品药品监督管理局（FDA）首次于2022年7月批准Sutimlimab开展临床试验，无需体内支持数据——这是PDOs应用于药物研发的一个重要里程碑事件。

为了规范基于PDOs的药物敏感性检测（Drug sensitivity testing, DST）在肿瘤精准医疗领域的阐述，并加强国内外科学交流，我国科学家重新审视了该概念，对其进行阐明和界定，提出PDOs在肿瘤精准医疗和药物研发领域的八点专家共识。共识如下：

PDO可广泛应用于临床前研究，新靶点发现与验证、药效学评价、伴随诊断生物标记物检测、拓展药物适应症、探索药物作用机制与耐药机制、体内药代动力学等。

PDO作为强有力的临床前药物研究模型，可以用于研究罕见恶性疾病、未建立模型肿瘤及耐药肿瘤等。

已有临床试验证明DST结果与患者实际临床治疗结果相近，将PDO-DST整合至临床研究体系，可以作为临床治疗响应潜在的预测生物标记物。

PDO-DST已应用于临床服务领域；鼓励经监管认可的机构进一步优化实验室自建开发测试（LDT）的流程。

PDO-DST与二代测序均属于精准医疗范畴，PDO-DST有更广的应用场景，可贯穿肿瘤治疗的整个周期，如新辅助/姑息化疗、一线治疗无效、晚期及罕见肿瘤、转移性肿瘤等。

△ 用于精准医疗的肿瘤PDOs模型（左）和药物发现的机遇（右）。肿瘤PDOs模拟来源组织的生物学特征，提供匹配的个性化治疗策略。目前报道的肿瘤PDOs模型包括但不限于食管癌、肺癌、乳腺癌、胃癌、肾癌、结直肠癌和肝癌等（左图）。同时，肿瘤PDOs是药物开发的有效临床前模型，可用于发现新的药物靶点、测试药物剂量、探索伴随诊断生物标志物、对现有药物进行再利用，以及构建PDOX模型等（右图）。

穿刺或胃肠内窥镜获得的小型外科活检组织可用于类器官药物敏感性检测。类器官培养成功取决于起始组织的细胞活性与质量及特定的实验方案与。研究者与临床医生选择合适的样本类型用于自身科研或临床应用中需考虑上述因素。

△ PDOs模型用于DST的流程。可归纳为三个步骤：1) 样本采集：包括原发转移性肿瘤、活检、液体样本以及患者来源的异种移植（PDX）样本等；2) 药物检测：包括样本运输、PDOs培养、药物筛选和数据分析；3) 临床治疗：为患者提供化疗、放疗、靶向治疗、免疫治疗和联合治疗等治疗方案建议。

PDO-DST可以用于个体患者化疗、放疗、靶向治疗、免疫治疗的有效性预测。

为进一步推动PDO-DST及其临床应用需联合研究人员、临床医生、监管体系及医疗行业共同解决面临的挑战。时效性是临床应用需考虑的因素，目前检测报告可在1-3周内出具，PDO-DST的时间可随着技术发展进一步压缩。后续研究、验证性研究、技术进步及专家共识等都是克服这些局限性类器官药物敏感性检测精准医学应用的重要因素。

△ PDOs-DST模型的挑战和改进方向。目前，PDOs的临床转化发展面临某些挑战，需要研究人员不断努力改进和克服。它们至少包括下列几点：1）样本采集和处理；2）标准化操作流程；3）PDOs构建和DST周期；4）肿瘤PDOs构建成功率；5）肿瘤微环境的模拟；6）培养基的优化；7）药物浓度的确定；8）肿瘤PDOs的优化；9）临床方案的确定；10）监管标准；11）时间和财务成本的考虑。

总体而言，该共识明确了PDOs在癌症精准医疗和药物开发中的八大潜在应用，包括新辅助治疗、挽救性治疗、姑息治疗等，为癌症治疗的个性化和创新药物的发现提供了新的视角和方法论。此外，共识还指出了类器官药物敏感性检测在临床应用前需要克服的关键问题和挑战，如样本获取和处理、流程标准化、建模和检测周期、肿瘤类器官构建的成功率、模拟肿瘤微环境、培养基的优化、药物浓度的确定、质量控制、验证以及监管标准等。

共识的发表对于推动类器官技术在肿瘤精准医疗和药物开发中的应用具有重要意义。它不仅为研究人员、临床医生、监管机构和医疗保健利益相关者之间的合作提供了指导，也为将来类器官临床应用指南的制定提供了重要的理论支持 。

此外，共识还强调了时效性在PDO-DST临床应用中的重要性，建议在1到3周内产生报告，并随着技术发展逐步缩短所需时间。持续的研发、验证研究、技术进步和建立共识的努力对于克服这些局限性和发挥精准医学中PDO-DST的全部潜力至关重要 。

参考文献：

[1] Xiang D, He A, Zhou R, Wang Y, Xiao X, Gong T, Kang W, Lin X, Wang X, PDO-based DST Consortium, Liu L, Chen YG, Gao S, Liu Y. Building consensus on the application of organoid-based drug sensitivity testing in cancer precision medicine and drug development. Theranostics 2024; 14(8):3300-3316. doi:10.7150/thno.96027. https://www.thno.org/v14p3300.htm