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來源：醫(yī)麥客
類器官（Organoids）相較于傳統(tǒng)的2D細(xì)胞培養(yǎng)模型相比，能夠更好地模擬生理病理狀態(tài)和器官組織的發(fā)生過程，彌補(bǔ)了現(xiàn)有模型的局限性，已經(jīng)被廣泛用于腫瘤研究、疾病建模、藥物篩選、再生醫(yī)學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。據(jù)PubMed數(shù)據(jù)顯示，近年來，類器官的相關(guān)研究呈逐年遞增趨勢，成為一大熱門前沿賽道。
一篇文章曾報道了利用同種異體誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）衍生的軟骨類器官治療關(guān)節(jié)軟骨缺損的研究?？蒲腥藛T利用iPSC產(chǎn)生由軟骨細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）組成的軟骨，并將其轉(zhuǎn)移到三維培養(yǎng)物中進(jìn)一步培養(yǎng)，以使衍生的軟骨產(chǎn)生ECM并在周圍累積以形成軟骨組織顆粒。從理論上來說，由于iPSC的自我更新活性，異源iPSC衍生的軟骨組織可以無限生產(chǎn)并移植到無限數(shù)量患者體內(nèi)以解決供體缺乏、疾病傳播、質(zhì)量差異的問題，不過目前實現(xiàn)起來仍有困難。
▲ 靈長動物類器官移植
截止文章發(fā)表，尚未有評估過同種異體軟骨移植到靈長類動物模型中的研究，而這項研究深入分析了在不使用免疫抑制藥物的情況下iPSC衍生的軟骨類器官的同種異體移植。結(jié)果顯示，同種異體iPSC衍生的軟骨類器官在膝關(guān)節(jié)軟骨缺損的靈長類動物模型中存活、整合并重塑為關(guān)節(jié)軟骨，并未引起免疫反應(yīng)，有助于組織修復(fù)至少4個月。移植的軟骨類器官與宿主天然關(guān)節(jié)軟骨整合，并防止周圍軟骨的退化。針對移植體的單細(xì)胞RNA測序和分子生物學(xué)分析表明，SIK3、PRG4和細(xì)胞分化相關(guān)通路參與移植后的軟骨重塑及修復(fù)過程。
這一研究結(jié)果表明，iPSC衍生的軟骨類器官的同種異體移植可能在臨床上適用于治療關(guān)節(jié)軟骨缺損的患者。
類器官移植治療潛力初顯
類器官被用于移植到其他生命體中以評估再生能力的研究為類器官在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用鋪平了道路。相較于植入式醫(yī)療設(shè)備，類器官具有功能更加多樣化、排斥更小、不易受磁場或物理影響等優(yōu)點，同時，類器官還可以通過用恢復(fù)的組織替換受損器官來在遺傳基因異常的情況下進(jìn)行基因校正。目前，已有不少研究報道了類器官在再生醫(yī)學(xué)/器官移植方面的應(yīng)用潛力。
近期，《Cell Stem Cell》上的文章報道了來自美國辛辛那提兒童醫(yī)院的研究人員培養(yǎng)了多能干細(xì)胞衍生的人結(jié)腸類器官（HCO），發(fā)育出了造血內(nèi)皮樣細(xì)胞和相關(guān)的RUNX1+細(xì)胞、紅骨髓祖細(xì)胞等，且最終產(chǎn)生功能性常駐型巨噬細(xì)胞。移植到小鼠體內(nèi)后，HCO巨噬細(xì)胞保留在結(jié)腸類器官組織內(nèi)，不會被宿主骨髓來源的巨噬細(xì)胞取代。這個項目為生產(chǎn)含有常駐免疫細(xì)胞的人體類器官的研究作了鋪墊。
去年7月，日本東京醫(yī)科齒科大學(xué)研究團(tuán)隊首次實施了干細(xì)胞衍生類器官移植人體的臨床研究，他們對一例難治性潰瘍性大腸炎患者移植了使用患者自身健康的腸道黏膜干細(xì)胞培養(yǎng)的類器官。將類器官移植到大腸病患處，再覆蓋上可在人體內(nèi)降解的薄膜加以固定利用患者自身的組織來修復(fù)黏膜。患者在接受治療后狀態(tài)良好。
此前，在《Science》的一篇研究報道中，科研人員培育了一種類似膽管的類器官，并將其移植到膽管受到化學(xué)損傷的小鼠體內(nèi)，其能夠跟宿主細(xì)胞融合，再生受損組織，相較于對照組而言，小鼠的生存期得到大大延長。而后，研究人員又培養(yǎng)了新的人類器官組織并體外移植到三個捐贈的人肝臟中，這些類器官能夠修復(fù)受損膽管并恢復(fù)其功能，使得這些器官得以被移植給患者。這為肝臟治療帶來了新的選擇，也為修復(fù)捐贈器官帶來了新的可行思路。
《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》上一篇文章報道了復(fù)旦大學(xué)的邵志成團(tuán)隊開發(fā)了將星形膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)成為神經(jīng)類器官的方法（Op53-CSBRY），形成的具有脊髓背側(cè)和腹側(cè)神經(jīng)元功能的脊髓類器官移植給小鼠后，類器官可存活并分化為脊髓神經(jīng)元，并與宿主神經(jīng)元形成突觸，改善小鼠的運動功能。
總結(jié)
類器官已經(jīng)在多項研究中被證明具有較強(qiáng)的移植修復(fù)能力，且安全性良好。其在腸道、肝臟、心臟等領(lǐng)域的研究較多，不過由于類器官非常復(fù)雜，對培養(yǎng)體系、血管系統(tǒng)、工程化等都有著較高的要求，當(dāng)下大多尚處于早期研究階段，要想實現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化仍還有很長一段路要走。未來隨著類器官技術(shù)的發(fā)展，或許器官移植/再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)瓉碇卮筮M(jìn)展。