王一 吴小倩 黄伟芳 裴斌 尚芳 孔德松 王小峰朱勇 姚航 刘飞 樊志敏

结直肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，在我国恶性肿瘤发病率中位居第三位，仅次于肺癌和胃癌，死亡率居第五位，已高于发展中国家以及世界平均水平［1-3］。目前结直肠癌的治疗方式主要还是依靠手术和放、化疗，虽然生物制剂、免疫治疗等辅助治疗正在不断出现［4-5］，但疗效依然较为有限。以往结直肠癌的研究主要依靠细胞模型和动物模型，但这些模型都存在一定的局限性。而类器官（organoid）模型的出现使得我们可以在体外更加高效且真实地模拟肿瘤在体内的各方面特性，为基础研究及其向临床应用的转化提供了更加先进的工具和桥梁。

一、类器官的出现和发展

2009年，Hans Clevers团队在Nature杂志上发表突破性成果，首次在外体培育出了结直肠上皮类器官［6］。文中，研究者将肠上皮组织消化为肠隐窝结构或单个Lgr5+干细胞，并包裹于基质胶（matrigel）中，再加入含有表皮细胞生长因子（epidermal growth factor，EGF）、Wnt信号通路相关蛋白R-spondin 1、Noggin蛋白的培养基进行培养。由于Matrigel具有支撑作用，利用肠隐窝底部Lgr5+干细胞的增殖分化能力，消化获得的肠隐窝结构或单个Lgr5+干细胞能够向各个方向生长，从而形成了包含肠上皮隐窝和绒毛样结构的3D组织球。经免疫荧光染色、免疫组化及电镜观察，发现其中包含了肠上皮细胞、杯状细胞、潘氏细胞、肠内分泌细胞以及Lgr5+干细胞等多种细胞种类，并具有肠上皮相似的结构。

至2014年，已有包括肠、肝、胃、脑、肾、心脏、皮肤等在内的多种器官被成功培育出类器官模型［7-11］。……