类器官芯片技术助力肝胆肿瘤精准药物筛选，缩短新药研发周期

肝胆肿瘤包含肝细胞癌、肝内胆管癌、胆囊癌等多个亚型，发病隐匿，确诊时很多患者已经进入晚期，可选治疗药物有限。新药研发流程漫长，大量候选药物在细胞、动物模型上效果优异，进入人体临床试验之后宣告失败，模型和人体真实肿瘤之间的差异是重要诱因。二维贴壁细胞培养环境简单，丢失细胞空间排布、基质相互作用；小鼠动物模型存在物种免疫、代谢差异，无法完全复刻人类肝胆肿瘤微环境。

肿瘤类器官是由患者肿瘤组织分离干细胞，在体外三维培养形成，保留肿瘤组织基因组特征、组织学形态以及肿瘤异质性。单纯类器官培养属于静态培养，缺少体内血液流体剪切力，营养与代谢废物交换效率有限；类器官芯片，也就是器官芯片，把类器官整合入微流控芯片平台，通过微泵实现持续流体灌注，可以模拟体内血流带来的机械信号，同时共培养基质细胞、免疫细胞，构建更贴近体内的肿瘤微环境。

针对肝胆肿瘤，科研工作者可以获取手术患者肿瘤组织构建类器官芯片，一方面开展高通量药物筛选，对大量候选小分子、抗体药物进行药效初筛，淘汰无效化合物，降低后续动物实验与临床损耗；另一方面实现患者层面个性化药敏检测，将不同化疗、靶向药作用于该患者专属类器官芯片，预测患者实际用药响应，辅助临床选择最优治疗方案。除此之外，该模型也适合用于肿瘤耐药机制研究，观测药物持续刺激下肿瘤细胞如何产生耐药突变。

这项技术目前仍有明显短板。完整肝胆肿瘤微环境十分复杂，现阶段芯片很难把血管、免疫、基质全部完整复刻；芯片制备、类器官培养门槛高，成本居高不下，很难实现大规模高通量筛选；不同批次患者来源类器官存在个体差异，标准化质控体系尚未完全建立。

未来随着芯片工艺简化、培养体系优化，类器官芯片有望成为肝胆肿瘤新药早期研发重要工具，部分替代动物实验，提升药物向临床转化的成功率。