肖俊文，胡 坤，苏港林，孙 浩，刘宇辰*

    1.深圳大学第一附属医院·深圳市第二人民医院广东省泌尿生殖肿瘤系统与合成生物学重点实验室(广东深圳 518000)

    2.安徽医科大学深圳市第二人民医院临床医学院泌尿外科(广东深圳 518000)

    3.汕头大学医学院临床医学系(广东汕头 515041)

    随着荷兰的Hans Clevers第一次发表了关于类器官技术的文章后[1]，类器官技术作为新兴的体外培养技术得到了重视。这种三维的器官类型系统可以从细胞系、原发组织、胚胎干细胞、诱导多能干细胞和胚胎整个器官(如由多种组织类型组成的器官外植体)衍生而来[2]，具有自我更新和自我组织的能力。类器官作为一个功能单元，可以模仿原始组织，以相似的生物学行为发挥病理或生理作用。产生类器官的方法多种多样，在泌尿系肿瘤方面的肿瘤类器官研究也不例外。

    1 研究背景

    1.1 传统体外培养技术

    泌尿系统常见癌症主要为前列腺癌、肾癌及膀胱癌。2018年全球肿瘤年报中，男性前列腺癌发病率(所有统计癌症病例)为7.1%，居男性癌症发病率第二位，其次，膀胱癌及肾癌发病率居于前十，整体上泌尿系肿瘤在全球发病率呈上升趋势[3-4]。泌尿系肿瘤研究领域中，科学家们以单层细胞培养系统以及动物模型两种常用肿瘤模型为代表，进行了大量的肿瘤生物学行为研究和试验，但这种肿瘤生物学研究单纯停留在肿瘤细胞系和动物成瘤模型层面，无法准确地概括真实的体外器官系统，且研究中细胞行为也很容易受到微环境等外来因素的影响，例如细胞外基质[5]。

    肿瘤细胞系是用来了解基因和分子改变在癌症中作用的常用重要手段[6]。自成功开发HeLa细胞系以来[7]，癌细胞系对于肿瘤发生的机理研究以及治疗反应标志物的鉴定具有不可估量的价值。但肿瘤细胞系在培养过程中会出现很多额外的突变，不能将肿瘤原有特性很好地表现出来，也不能模拟体内肿瘤细胞和其他基质细胞之间的相互作用，并且体外培养多次的传代会导致癌细胞失去异质性[8]。

    与癌细胞系模型相比，患者来源的异种移植(Patient-derived tumor xenograft, PDX)癌症模型的开发虽然带来了一些改进，保留了肿瘤异质性[9]，但PDX模型仍然具有植入成功率低、不适合高通量筛选及不适合于遗传研究操作的局限性，这些阻碍了在癌靶向治疗中的发展应用。所以传统的体外2D培养系统技术成为了高通量组学研究应用于临床的障碍。

    1.2 新兴3D类器官发展背景 ......