现代神农尝百草——肝类器官药物临床前研究评价平台

类器官（Organoids）这一术语的灵感源自古希腊语，其中“Organon”是前缀“器官（Organ）”的词源，“-oid”后缀表示相似或类似。因此，Organoid指的是某些与器官相似的事物。是指通过干细胞或组织细胞在体外3D培养形成的微型器官模型，能够高度模拟真实器官的结构和功能；而此类研究可追溯至20世纪初^[1]。

自2009年Hans Clevers团队成功将Lgr5⁺肠道干细胞在体外培养成具有三维结构的小肠类器官模型，并引入“Organoid”这一术语^[2]以来，掀起了如火如荼的类器官研究热潮。截止发稿时，通过PubMed检索，仅2025年就已有2832篇相关文献发表^[3]。

如今科学家们从胚胎干细胞（ESCs）、诱导多能干细胞（iPSCs）、成体细胞、或者肿瘤组织来源，成功培养了心、脑、肝、肾等类器官，以及肿瘤类器官。类器官逐渐成为胚胎发育、器官发育、精准医疗、疾病研究、药物筛选和再生医学研究重要的工具和平台。

随着类器官/器官芯片技术的迅猛发展，国内相关政策与时俱进：

2021年11月，国家药监局药品审评中心（CDE）发布《基因治疗产品非临床研究与评价技术指导原则》，首次承认类器官可作为基因/细胞治疗产品的替代性非临床模型^[4]。

2022年11月，《国家自然科学基金“十四五”发展规划》强调类器官技术科研优先级^[5]。

2023年4月，粤港澳类器官标准化大会总结类器官标准体系的建设，定义2022年为“类器官标准化元年”^[6]。

2024年6月，CDE《肿瘤治疗性疫苗非临床研究指导原则（征求意见稿）》,允许在缺乏动物模型时采用类器官进行探索性研究^[7]。

2025年5月，国家科技伦理委员会发布《人源类器官研究伦理指引》，首次构建“全过程伦理治理框架”^[8]。

国际上（以美国为代表）：

2022年9月，美国食品药品监督管理局（FDA）发布现代化法案 （Modernization Act 2.0），旨在取消新药和仿制药动物试验的强制要求^[9]。

2023年1月，《Science》发文解读FDA政策变革，强调类器官技术为替代动物实验的“核心潜力股”^[10]。

2024年12月，FDA现代化法案3.0，明确鼓励使用类器官、器官芯片等新方法学（New Alternative Methods, NAMs）数据替代动物实验^[11]。

2025年4月，FDA宣布允许部分单克隆抗体开发者，采用包含计算机模拟、类器官和生物芯片在内的非动物测试策略^[12]。

2025年7月，美国国家卫生研究院（NIH）宣布将不再资助“仅依赖动物试验”的申请^[13]。

相较于传统的2D细胞和实验鼠模型，类器官与器官芯片具有生物相似性、高通量筛选、经济快速等特点，类器官逐渐被临床前研究所接受认可，优劣势详述如下：

肝细胞（Hepatocyte）特异性基因包括 HNF4A（肝转录因子）、CYP3A4（细胞色素 P450 酶）、以及肝特异性转运体OATP1B3、ABCB1 与ABCG2，在类肝细胞（HLCs）与人肝肿瘤细胞（HepG2）皆能检测这些肝特异性基因的表达。3D培养后的肝类器官（iHLO）高量表达肝细胞标志基因，显示3D环境更利于促进肝类器官成熟。

参考资料：

[1]Han X, Cai C, Deng W, Shi Y, Li L, Wang C, Zhang J, Rong M, Liu J, Fang B, He H, Liu X, Deng C, He X, Cao X. Landscape of human organoids: Ideal model in clinics and research. Innovation (Camb). 2024 Apr 1;5(3):100620. doi: 10.1016/j.xinn.2024.100620. PMID: 38706954; PMCID: PMC11066475.

[2]Sato T, Vries RG, Snippert HJ, van de Wetering M, Barker N, Stange DE, van Es JH, Abo A, Kujala P, Peters PJ, Clevers H. Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche. Nature. 2009 May 14;459(7244):262-5. doi: 10.1038/nature07935. Epub 2009 Mar 29. PMID: 19329995.

[3]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=organiod&filter=years.2009-2025

[4]https://www.cde.org.cn/zdyz/domesticinfopage?zdyzIdCODE=3c3eef7964f7950ca9a18b9ce095088c

[5]https://kjc.sxdtdx.edu.cn/uploadfile/18/Attachment/7ebbdbf86e.pdf 

[6]https://www.gdpmaa.com/News/details?id=ab147ae4-7e40-49f1-97c7-092c2b2675cb

[7]https://www.ydcdei.org.cn/news/show/1003633388600700928

[8]https://www.most.gov.cn/kjbgz/202504/t20250429_193523.html

[9]Adashi E Y , O'Mahony D P , Cohen I G .The FDA Modernization Act 2.0: Drug Testing in Animals is Rendered Optional[J].The American Journal of Medicine, 2023(9):136.

DOI:10.1016/j.amjmed.2023.03.033.

[10]Wadman M .FDA no longer needs to require animal tests before human drug trials[J].Science, 2023, 379(6628):2.DOI:10.1126/science.adg6276.

[11]https://centerforahumaneeconomy.org/2024/12/12/us-senate-passes-fda-modernization-act-3-0-sends-measure-to-house-for-final-action

[12]https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-announces-plan-phase-out-animal-testing-requirement-monoclonal-antibodies-and-other-drugs

[13]https://www.drugdiscoverytrends.com/nih-announces-end-to-funding-for-animal-only-studies/

[14]https://www.cde.org.cn/main/news/viewInfoCommon/5a15b727e605482c1cf594c689bb994b