附：

北 京 基 爾 比 生物科技公司主營(yíng)產(chǎn)品：

Kilby 多通道3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，

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Kilby Bio類(lèi)器官擺動(dòng)式精密灌注搖床，

Kirkstall Quasi Vivo 類(lèi)器官3D串聯(lián)芯片灌注培養(yǎng)系統(tǒng)

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一、引言

（一）免疫細(xì)胞治療藥物的發(fā)展現(xiàn)狀

免疫細(xì)胞治療是突破性抗腫瘤免疫療法，在血液腫瘤治療中成效顯著，在實(shí)體瘤治療中也展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。其核心是通過(guò)改造或激活患者自身免疫細(xì)胞（如 T 細(xì)胞），增強(qiáng)識(shí)別與殺傷能力，精準(zhǔn)攻擊靶細(xì)胞，具有選擇性高、不良反應(yīng)低的特點(diǎn)。

目前，CAR-T 細(xì)胞在多發(fā)性骨髓瘤等血液腫瘤中取得突破性療效，TCR-T 細(xì)胞在實(shí)體瘤治療中潛力可期，自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞等新一代免疫細(xì)胞治療藥物也成為研究焦點(diǎn)，多個(gè)相關(guān)藥物已獲批上市。

（二）傳統(tǒng)評(píng)價(jià)模型的局限性

傳統(tǒng)動(dòng)物模型和二維細(xì)胞模型在免疫細(xì)胞治療藥物非臨床評(píng)價(jià)中存在明顯不足：

• 動(dòng)物模型：因免疫細(xì)胞治療藥物為人源細(xì)胞，常用遺傳性免疫缺陷動(dòng)物、免疫抑制狀態(tài)動(dòng)物及人源化動(dòng)物進(jìn)行研究，但這類(lèi)模型無(wú)法準(zhǔn)確模擬人體腫瘤負(fù)荷、腫瘤 - 基質(zhì)相互作用及內(nèi)源性宿主免疫參與情況，導(dǎo)致藥物藥理功能可能被低估，預(yù)測(cè)性較差。例如，靶向 BCMA 的 CAR-T 細(xì)胞在患者體內(nèi)的擴(kuò)增效力比在異種移植小鼠中高出約 10 倍。

• 二維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)：雖在靶向生物學(xué)、交叉反應(yīng)性等方面有一定優(yōu)勢(shì)，但存在抗原靶點(diǎn)表達(dá)單一、與體內(nèi)表達(dá)差異大，無(wú)法復(fù)制腫瘤三維空間結(jié)構(gòu)、細(xì)胞外基質(zhì)沉積及營(yíng)養(yǎng)梯度，難以模擬腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞間相互作用等缺陷，關(guān)鍵參數(shù)易被高估或低估，模型預(yù)測(cè)價(jià)值有限。

（三）腫瘤類(lèi)器官及腫瘤類(lèi)器官芯片的應(yīng)用價(jià)值與共識(shí)制定意義

腫瘤類(lèi)器官（多為患者來(lái)源的 PDO）可高度還原腫瘤組織學(xué)、遺傳學(xué)及異質(zhì)性特征；腫瘤類(lèi)器官芯片融合類(lèi)器官與芯片技術(shù)，通過(guò)多流道設(shè)計(jì)和微流控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多細(xì)胞動(dòng)態(tài)共培養(yǎng)，能更完整再現(xiàn)腫瘤微環(huán)境，為免疫細(xì)胞治療藥物評(píng)價(jià)提供了更可靠、高效的新工具。

但該技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化程度低，且免疫細(xì)胞治療藥物效應(yīng)依賴(lài)與腫瘤的復(fù)雜交互作用，對(duì)模型生物學(xué)特性、培養(yǎng)體系及評(píng)價(jià)指標(biāo)有獨(dú)特要求。因此，亟需建立技術(shù)共識(shí)，規(guī)范評(píng)價(jià)流程，促進(jìn)臨床轉(zhuǎn)化，并為新技術(shù)科學(xué)監(jiān)管提供依據(jù)。

二、腫瘤類(lèi)器官及腫瘤類(lèi)器官芯片的一般要求（共識(shí) 2）

為保證模型數(shù)據(jù)科學(xué)、可靠、可重復(fù)，需滿(mǎn)足以下要求：

（一）細(xì)胞類(lèi)型及細(xì)胞來(lái)源

• 個(gè)性化治療中，優(yōu)先使用目標(biāo)患者來(lái)源腫瘤組織構(gòu)建類(lèi)器官；臨床前概念驗(yàn)證需使用多個(gè)患者來(lái)源類(lèi)器官，反映腫瘤抗原表達(dá)異質(zhì)性。

• 早期開(kāi)發(fā)或藥效篩選時(shí)，優(yōu)先選擇靶抗原高表達(dá)的類(lèi)器官；可通過(guò)拉伸、流體力學(xué)刺激提高靶抗原表達(dá)水平。

• 可與免疫細(xì)胞、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等共培養(yǎng)，構(gòu)建高仿生模型。

（二）樣本數(shù)量

根據(jù)腫瘤異質(zhì)性特點(diǎn)合理設(shè)置供體數(shù)量，藥效評(píng)價(jià)供體數(shù)量不低于 3 例；同一供體重復(fù)樣本數(shù)量不低于 3 個(gè)，以滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)需求。

（三）培養(yǎng)條件

• 腫瘤組織經(jīng)酶解、物理分離或直接培養(yǎng)碎片，通過(guò)浸沒(méi)基質(zhì)培養(yǎng)獲得類(lèi)器官，需在樣本采集、保存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)做好質(zhì)量控制。

• 培養(yǎng)基需含必需成分、特定生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子及抑制因子，且根據(jù)器官類(lèi)型調(diào)整添加物；共培養(yǎng)體系中需兼顧不同細(xì)胞活性。

• 選擇光學(xué)特性適配的培養(yǎng)板或芯片材料；可對(duì)芯片進(jìn)行包被處理，改善生物相容性，提高細(xì)胞黏附性和生長(zhǎng)性能。

（四）腫瘤微環(huán)境重構(gòu)

• 共培養(yǎng)模型：包括血管共培養(yǎng)（如使用 HUVEC 或 iPSC 分化的血管內(nèi)皮細(xì)胞）、免疫共培養(yǎng)（重建途徑或整體自體途徑）、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)等。

• 基質(zhì)材料：可選擇天然或合成材料，合成材料（如 GelMA）穩(wěn)定性更高，需根據(jù)應(yīng)用目的選擇適配剛度和孔隙率的基質(zhì)。

• 理化參數(shù)調(diào)控：精確調(diào)控氧氣梯度、pH 值等，模擬缺氧等微環(huán)境特征，提升模型生理相關(guān)性。

三、腫瘤類(lèi)器官及腫瘤類(lèi)器官芯片的表征、驗(yàn)證與適用范圍（共識(shí) 3）

（一）適用范圍

適用于免疫細(xì)胞治療藥物有效性篩選、非臨床有效性評(píng)價(jià)及概念驗(yàn)證，不涉及靶向或非靶向安全性評(píng)價(jià)。

（二）表征及接受標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)用前需充分表征，確保與原發(fā)腫瘤特征一致，且在穩(wěn)定培養(yǎng)代次內(nèi)保留關(guān)鍵特性：

• 形態(tài)學(xué)觀察：光學(xué)顯微鏡下觀察類(lèi)器官形態(tài)、大小、細(xì)胞排列及生長(zhǎng)情況。

• 組織病理學(xué)與生物標(biāo)志物：通過(guò) HE 染色、IHC 染色，驗(yàn)證腫瘤細(xì)胞異型性、特異性標(biāo)志物陽(yáng)性表達(dá)及分布特征，評(píng)估與來(lái)源組織的相似性。

• 抗原表達(dá)譜：通過(guò) IHC 或流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)，確保類(lèi)器官與來(lái)源組織靶抗原表達(dá)譜一致。

• 遺傳特征：通過(guò)全外顯子測(cè)序或 RNA 測(cè)序，驗(yàn)證基因表達(dá)模式、基因突變及染色體異常與來(lái)源組織相似。

• 生物學(xué)功能：檢測(cè)增殖能力（如 Cell Titer Glo 試劑盒）、侵襲遷移能力（如劃痕實(shí)驗(yàn)、Transwell 實(shí)驗(yàn)）等腫瘤生物學(xué)行為。

• 抗腫瘤效應(yīng)驗(yàn)證：可選擇工具 CAR-T 細(xì)胞、非轉(zhuǎn)導(dǎo) T 細(xì)胞等作為對(duì)照，評(píng)估模型反應(yīng)性。

四、免疫細(xì)胞治療藥物抗腫瘤效應(yīng)評(píng)價(jià)方法（共識(shí) 4）

（一）對(duì)照組設(shè)置

• 基因編輯類(lèi)藥物（如 CAR-T、TCR-T）：設(shè)置未轉(zhuǎn)導(dǎo)特定基因的空白細(xì)胞對(duì)照組、溶媒對(duì)照組，及不表達(dá)特定靶抗原的腫瘤類(lèi)器官對(duì)照組。

• 非基因編輯類(lèi)藥物（如腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞）：設(shè)置溶媒對(duì)照組即可。

（二）效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞比例及給予次數(shù)

• 通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定適宜 E∶T 比例，平衡腫瘤抗原負(fù)荷與不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

• 對(duì)殺傷能力較弱的藥物，可多次給予效應(yīng)細(xì)胞，評(píng)價(jià)其持續(xù)抗腫瘤活性。

（三）檢測(cè)終點(diǎn)

• 腫瘤殺傷作用：觀察類(lèi)器官形態(tài)，檢測(cè)細(xì)胞存活率、LDH 釋放等凋亡 / 死亡信號(hào)，結(jié)合圖像分析、組織病理學(xué)分析評(píng)估腫瘤破壞程度。

• 細(xì)胞因子分泌：檢測(cè) IL-2、IL-15、IFN-γ、TNF-α 等刺激性細(xì)胞因子，及 IL-6、IL-10、TGF-β 等抑制性細(xì)胞因子的分泌水平。

• 免疫細(xì)胞激活、擴(kuò)增與耗竭：檢測(cè) CD69、CD25 等激活標(biāo)志物，及 PD-1、LAG-3、TIM-3 等耗竭相關(guān)標(biāo)志物的表達(dá)水平。

• 免疫細(xì)胞浸潤(rùn)：評(píng)估免疫細(xì)胞在瘤周聚集及向腫瘤組織的浸潤(rùn)情況，尤其適用于實(shí)體腫瘤評(píng)價(jià)。

（四）數(shù)據(jù)分析與結(jié)果評(píng)價(jià)

分析類(lèi)器官形態(tài)、大小、細(xì)胞存活及凋亡情況，評(píng)價(jià)藥物抑制與殺傷效果；結(jié)合免疫細(xì)胞激活、擴(kuò)增、耗竭、浸潤(rùn)及細(xì)胞因子動(dòng)態(tài)分泌情況，闡明抗腫瘤效應(yīng)機(jī)制。

五、局限性（共識(shí) 5）

盡管腫瘤類(lèi)器官及芯片模型優(yōu)勢(shì)顯著，但仍存在以下局限：

• 穩(wěn)定性挑戰(zhàn)：類(lèi)器官構(gòu)建、擴(kuò)增、保存過(guò)程中，可能因污染或基因突變丟失導(dǎo)致特異特征改變，影響結(jié)果可靠性。

• 病理相關(guān)性不足：現(xiàn)有共培養(yǎng)模型無(wú)法模擬腫瘤微環(huán)境，缺乏多種免疫細(xì)胞協(xié)同作用及細(xì)胞 - 基質(zhì)相互作用，對(duì)聯(lián)合治療評(píng)價(jià)的支撐有限；難以真實(shí)模擬腫瘤血管屏障及免疫細(xì)胞遷移過(guò)程。

• 驗(yàn)證不充分：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、可重復(fù)性有待提升，缺乏充足臨床數(shù)據(jù)支持，商品化陽(yáng)性 / 陰性藥物獲取困難，界定適用藥物范圍存在挑戰(zhàn)。

• 樣本來(lái)源差異：類(lèi)器官庫(kù)多取材于初次治療患者，而免疫細(xì)胞治療多用于復(fù)發(fā) / 難治人群，兩者腫瘤微環(huán)境、抗原表達(dá)可能存在差異，導(dǎo)致體外評(píng)價(jià)結(jié)果與臨床療效存在偏差。

六、結(jié)論

免疫細(xì)胞治療是腫瘤治療領(lǐng)域發(fā)展迅速、前景廣闊的變革性療法，但實(shí)體腫瘤的復(fù)雜性導(dǎo)致臨床轉(zhuǎn)化效率低下。

腫瘤類(lèi)器官及腫瘤類(lèi)器官芯片模型能保留腫瘤異質(zhì)性和微環(huán)境特征，為藥物評(píng)價(jià)及機(jī)制研究提供了更準(zhǔn)確的工具。未來(lái)需通過(guò)提高模型病理相關(guān)性、標(biāo)準(zhǔn)化程度，增強(qiáng)預(yù)測(cè)能力，解決制造復(fù)雜、驗(yàn)證困難等問(wèn)題，加速免疫細(xì)胞療法的臨床轉(zhuǎn)化。

附：相關(guān)行業(yè)動(dòng)態(tài)

2025年，鄧宏魁與程濤兩位院士的當(dāng)選，如同一座明亮的燈塔，照亮了類(lèi)器官與器官芯片這片充滿(mǎn)希望的新大陸。

在干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域做出奠基性貢獻(xiàn)的鄧宏魁教授，和在造血干細(xì)胞及轉(zhuǎn)化研究上成就的程濤教授，雙雙當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。這不僅是兩位科學(xué)家個(gè)人的榮譽(yù)，更是一個(gè)強(qiáng)烈的產(chǎn)業(yè)信號(hào)——他們將類(lèi)器官與器官芯片領(lǐng)域，正從實(shí)驗(yàn)室的“奇珍"蛻變?yōu)轵?qū)動(dòng)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)變革的“引擎"，一個(gè)千億級(jí)的新興市場(chǎng)即將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

這兩位科學(xué)巨擘的當(dāng)選，絕非偶然。它標(biāo)志著中國(guó)在生命科學(xué)前沿戰(zhàn)略領(lǐng)域的頂層布局已然成熟，國(guó)家意志與科研突破形成了同頻共振。他們的工作，恰恰指向了當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)面臨的核心瓶頸：如何更精準(zhǔn)、更高效地模擬人體生理與病理，從而加速新藥研發(fā)、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化診療、乃至最終實(shí)現(xiàn)人類(lèi)器官的再生。類(lèi)器官與器官芯片，正是破解這一瓶頸的“金鑰匙"。

友 情 通 知：

北京基爾比生物科技有限公司& Kirkstall Quasi Vivo 串聯(lián)多器官芯片&Kilby 微超重力模擬系統(tǒng)將參展2025年11月29日舉行的北京細(xì)胞生物學(xué)會(huì)2025學(xué)術(shù)年會(huì)，敬請(qǐng)關(guān)注！

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