類器官(Organoid)研究 - 臨床前試驗、伴隨式診斷與再生醫療

類器官(Organoids)簡單的來說就是由ES或iPS等多功能幹細胞在體外進行分化與3維培養出來的迷你器官，比起一般無法進行各種分化和組織化的2維細胞培養或是3維培養的spheroid更加接近人體內器官細胞的實際情況，同時也可以採用病患的細胞來培養，或是加入誘發因子來模擬各種疾病，所以現在各大藥廠都在積極研究，希望可以用作臨床前試驗來提高藥物研發速度與成功率，最後更希望能取代一直以來所採用的小鼠實驗。

類器官最早的文獻是在2009年由現在任教於日本慶應大學的佐藤俊朗(Toshiro Sato)教授在荷蘭Hans Clevers教授的實驗室中，由Lgr5陽性幹細胞成功分化建立出了腸道上皮組織類器官，所以現在荷蘭跟日本也是除了美國以外類器官科學發展最快的國家。經過了約10年的發展後，現在除了腸道以外，肝臟、腎臟、胰臟、肺、卵巢癌、胃、舌、眼球和乳房等等的類器官模型都已經成功被建立並相對成熟。

 Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche

Toshiro Sato, Hans Clevers et al.   Nature volume 459, pages 262–265 (2009)

 

關於實際應用的部分，由Hans Clevers教授所領軍的Hub organoids已經與許多國際知名大廠合作，開展各種商業應用計畫，包含了獨家授權給Crownbio展開了癌症藥物的臨床前試驗服務，與華大BGI進行用於精準醫療的NGS伴隨試診斷合作，還有與Pfizer合作進行發發炎性腸道症(IBD)研究等等，而最近Hans Clevers教授更是被Roche挖腳，將來Roche會有什麼大動作也是很令人期待。

因為類器官於醫學上具有相當廣泛應用的可能性，培養類器官所需的試劑也是各家生物公司現在正積極搶進的戰場。培養類器官所需的有培養用的基質，目前大家都是採用Corning的Matrigel，另外還有幹細胞進行分化所需的各種生長因子，包含常見的R-spondin 1、FGF、EGF、Noggin、Wnt3a等等。

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