組織工程和生物醫學技術的迅猛發展，極大地推動了3D細胞培養系統的進步，尤其是腫瘤類器官（tumor organoids）。這些自組裝的3D細胞團能夠精確複製原代組織的病理特徵、基因表達以及表型特性，使其成為癌症研究和藥物篩選中不可或缺的工具。
近日，一篇發表在國際雜誌Pharmaceutical Biology上題為“Tumor organoids in cancer medicine: from model systems to natural compound screening”的綜述文章中，由來自中南大學湘雅醫院等機構的研究人員撰寫，概述了腫瘤類器官從模型系統到天然化合物篩選的最新進展。
在這篇文章中，研究人員討論了科學家們在構建能準確反映腫瘤異質性的體外模型時所面臨的挑戰，並探討了腫瘤類器官在癌症研究中的應用，特別關注了其在抗腫瘤療法天然產物篩選中的潛力。近年來，類器官已經成為組織工程學研究領域的重要工具，既帶來了令人興奮的機會，也提出了新的挑戰。然而，一個核心問題是：如何人工重建腫瘤微環境，以準確反映其複雜的結構和功能？
從單器官晶片到多器官晶片的轉換示意圖
研究人員強調，在類器官培養基中選擇和最佳化生長因子及基質生物材料對於確保其功能和生物相關性至關重要。關鍵因素包括使用的細胞型別、細胞間的相互作用、基質環境以及生物力學影響。儘管科學家們取得了一系列進展，但在類器官內複製血管和免疫系統的功能仍然是一個主要障礙，這需要多種細胞型別的精細共培養和功能性血管系統的開發。
文章中還描述了與類器官生成效率和可變性相關的挑戰，並討論了當前正在進行的努力，旨在提高其在藥物篩選和個性化醫療中的預測能力。最近的研究利用患者來源的類器官模型進行天然化合物的篩選，展示了這些模型在開發新型抗癌製劑方面的潛力。將天然產物與患者來源的類器官模型相結合，可能為發現新型抗癌化合物及其作用機制提供一條潛在路徑。
最後，研究人員指出，推動類器官在組織工程學中的研究，不僅能加深我們對器官發育和功能的理解，還在疾病建模、藥物發現和個性化醫療方面展現出巨大前景，尤其是在整合天然產物的應用上。隨著研究和技術的進步，基於類器官的療法有望顯著影響癌症治療的發展。將天然化合物的創新性研究與類器官技術相結合，不僅可能開闢新的治療方法，還強調了跨學科合作的重要性，以將這些研究成果轉化為臨床實踐。
參考文獻：
Rong Cong,Can Lu,Xinying Li, et al. Tumor organoids in cancer medicine: from model systems to natural compound screening, Pharm Biol. 2025 Dec;63(1):89-109. doi:10.1080/13880209.2025.2458149. Epub 2025 Feb 1
點選下方「閱讀原文」，前往生物谷官網查詢更多生物相關資訊~