前言：

可以说，类器官体系的发展是干细胞研究领域取得的关键进展之一，iPSC技术与类器官技术更是给干细胞生物学和再生医学带来了新的机遇。近年来国家对干细胞行业发展越来越重视，中国科学院、中国工程院的多位院士（包括钟南山、张伯礼、周琪、王福生、刘以训等）曾在公开场合对干细胞高度评价，对干细胞未来医学充满希望。

华夏源作为细胞领域新秀始终坚持“独立自主”创新，支撑华夏源科研各个环节掌握核心竞争力，作为干细胞与生殖医学领域“泰斗”，中科院刘以训院士一直关注国内再生医学前沿发展，华夏源特邀刘院士作为前辈“领路人”以前瞻性引领长远发展，在华夏源进行了交流指导。

自iPSC技术问世以来，干细胞生物学和再生医学取得了巨大进展，将人类iPSC与其他新技术相结合，为疾病机制研究和潜在治疗方法方面提供了更多新策略和更宽的研究领域。

作为干细胞生殖领域专家，有着几十年科研及临床经验的刘以训院士，在了解华夏源后，就华夏源科研项目及平台建设与华夏源首席科学家陈慧敏教授进行了交流对话，深刻探讨类器官技术未来临床转化应用。

△  刘以训院士一行莅临华夏源

刘院士认为：细胞技术结合生物材料技术来实现临床转化应用是正确的方向。技术的存在就是用来解决问题的，华夏源前沿iPSC技术及类器官技术的成熟，让技术从实验室走向临床更近一步，为解决国民健康，人口生育率，人口老龄化等诸多问题带来益处，为百姓谋福祉。

刘以训

生殖生物学家

中国科学院院士

刘以训是中国著名生殖生物学家，在干细胞与生殖生物学等领域的研究走在国际前沿，堪称领域“泰斗”，主要在卵巢颗粒细胞和膜细胞的相互作用、哺乳动物排卵机制研究中作出了重要贡献。

刘以训先后担任华中科技大学双聘院士；剑桥大学刊物《Human Reproduction》编委，英文刊物《Develo pmental and Reproductive Biology》副主编，中国动物学会生殖生物学会理事长，中国生理学会和比较内分科学会理事，全国内分泌消化生殖及代谢专业委员会副主任，国家计生委专业委员会委员；《生理学报》等六刊编委，生殖生物学国家重点实验室学术委员会主任；中国科学院研究生院教授；中国科学院动物研究所性腺生物学研究组组长。

01

类器官技术，

精准医疗一次新的革命

近年来，类器官技术在基础科研和临床领域蓬勃发展，可以说是精准医疗一次新的革命。

自2009年上皮类器官的成功建立以来，目前科学界已经能有效地建立起结肠、肝脏、胰腺、前列腺、胃、输卵管、味蕾、唾液腺、食管、肺、子宫内膜、以及乳腺的类器官结构。此外，利用患者的肿瘤直接生成类器官，也是一种实际可行的手段。

△ 显微镜下科学家建立起来的类器官模型结构

（实心与松散状乳腺癌类器官生长6天视频记录）

肿瘤类器官（Patient-derived tumor organoid, PDO）是取患者肿瘤组织在实验室3D培养而成的“微小肿瘤”，与来源肿瘤组织具有高度一致的生理特性，是体内肿瘤的“体外拷贝”，可以作为患者的“试药替身”，以及用于研究肿瘤的发生发展全过程。

刘以训院士在了解华夏源iPSC技术与肿瘤类器官平台及创新生物技术情况时，华夏源陈慧敏教授介绍到，肿瘤类器官是一个很好的“工具”，可以灵敏地进行肿瘤药物筛选和药物敏感性机制研究，在肿瘤患者个体化用药指导、临床转化医学与基础医学研究，以及药物研发疾病模型上，俨然已经成为了承担起肿瘤患者“试药替身”的角色。

我们知道，药物研发会经历从临床前到临床阶段再到市场批准这样的一个过程，而临床的转化效率甚至不到10%，主要原因在于临床前使用的测试模型与临床相关度偏低。尤其是肿瘤药物研发，由于肿瘤的异质性让临床模型的选择及药物测试有了很大的局限性，而类器官技术能够避开这些弊端，且肿瘤类器官的药物敏感性检测与配对患者的一致性更高。

此外，肿瘤类器官不但能在最大程度上模拟人体内肿瘤微环境,还可以长期保持肿瘤的异质性，更加客观准确的反应药物疗效和安全性。

△ 肿瘤类器官培养建模和药物筛选流程

陈教授提到，华夏源以肿瘤类器官技术、iPSC重编程与多向分化技术、生物材料技术等多项细胞工程前沿技术为支撑，以全球独创设计的新型基质胶材料为驱动，与包括诺贝尔奖获得者在内的国内外科学家联手，致力于提供医学科研服务、临床精准用药检测服务及新药研发CRO服务。华夏源能够提供临床个体化药敏检测服务，建立的PDOs体外模型能够作为患者的“试药替身”，助力临床实现个性化用药的精准诊疗。此外，华夏源基于TruOrganoid?新一代肿瘤类器官技术平台，能够加速抗肿瘤新药研发，实现为科研赋能。

△ 肿瘤类器官技术的一些应用场景

（疾病建模、精准医学、毒理学研究、药物发现及再生医学等领域）

华夏源基于类器官技术的肿瘤类器官技术，不但能够为患者“试药”减少试错成本，减轻患者痛苦，也能为提高肿瘤患者生存率，提高生活质量做出贡献。

刘以训院士对华夏源的肿瘤类器官技术给予了肯定，他表示，当前我国老龄化程度高，肿瘤患者基数大，存在的困难依然很艰巨，华夏源选择以肿瘤作为类器官核心的产业化方向，是很好的一个应用目标，不仅在市场应用前景上潜力无限，在提升国民健康，癌症治愈率上也是一个不错的方向。

△  华夏源首席科学家陈慧敏教授介绍华夏源科研技术

iPSC技术与类器官技术在国内还处于起步阶段，遇到的挑战自然也不少，原材料供应就是最让人“头大”的一道门槛。

陈教授提到，目前我国生物医药产业在上游研发工具及材料环节严重依赖进口，肿瘤类器官研究的许多培养材料也大都依赖进口，造成了原材料“卡脖子”问题。不过现在，华夏源深耕组织工程与生物材料多年，已经能够自主研发出天然材料的水凝胶支架，来替代传统基质胶。

这样也就真正实现了在源头上将原材料掌握在自己手里，打破原材料供应壁垒，华夏源依托四大技术平台实现类器官产业链的全覆盖，支撑华夏源在类器官培养的各个环节都掌握核心竞争力。

△ 华夏源首席科学家陈慧敏教授介绍华夏源科研技术

02“细胞技术结合生物材料，

才是未来临床转化的正确方向”

作为生殖领域专家，几十年来从事生殖生物学研究，刘以训院士在辅助生殖技术等方面有所建树，早在80年代初，刘院士就在解决我国生育方面的研究中取得了重要成果。

在考察和了解了华夏源IPSC技术与类器官技术后，刘院士与陈教授探讨了新的可能性。

刘院士表示，如果类器官技术应用在解决我国生育难题上，那将是能够突破目前技术所不能达到的效果，也将会是一个不错的利国利民方向。既能够将技术应用到真正的解决问题中，还能够切实的帮助国家减轻生育难题，可谓一举两得。

目前，我国正面临着严峻的“生育断崖”，这直接影响着国民经济和未来国家发展，年轻人除了晚婚晚育、生育意愿低下、生育观念改变、经济压力大等“主观因素”外，自身健康状况也是造成生育断崖不可忽视的“客观原因”，比如排卵障碍、输卵管问题、子宫及卵巢等是女性不孕的主要影响因素。

△ 我国不孕不育率已从20年前的2.5%攀升至2012年15%左右，患者人数超过5000万。换算来说，中国每8对夫妇当中，就有1对有不孕不育的困扰

而得益于再生医学的发展，结合iPSC技术与类器官技术，在国际上已经获得了阶段性成果。哈佛联合杜克大学创造出第一个全人源卵巢类器官，该类器官还复制了人类卵巢器官的许多关键功能，标志着人类在女性生殖健康研究领域迈出了重要一步。

△ 通过转录因子过表达将人 iPSC 定向分化为功能性卵巢颗粒样细胞

在国内，iPSC技术与类器官技术来实现解决生殖领域难题也成为了重要课题。华夏源陈慧敏教授提出了一种新的解决方案：可利用iPSC来源的卵巢类器官或卵巢癌患者来源的卵巢癌类器官分别解决因患有卵巢早衰或卵巢癌而导致的不孕症。

陈教授提到，使用iPSC诱导分化形成的卵巢类器官模型是有功能的、支持卵细胞成熟、发育卵泡并分泌性激素的全人源性卵巢类器官，也将为研究人类卵巢生物学提供独特机会，有助于促进女性生殖健康疗法的发展。随着技术进一步发展，还可以帮助一些卵子不发育或无法存活的女性培育卵子，从而治疗因卵巢早衰等疾病导致的不孕症。

使用卵巢癌患者肿瘤组织培养得到的类器官可以反映卵巢癌患者的遗传特征，也能再现组织的复杂性以及疾病发生发展的动态变化，为开发新的治疗方案提供一个新的技术平台，从而助力治疗因卵巢癌而导致的不孕症。

华夏源iPSC技术与类器官技术兼顾肿瘤类器官和iPSC来源类器官两条研发管线，并且在类器官培养过程中使用我们自主研发的水凝胶为类器官提供3D生长的支架，可以大大节约类器官培养的成本，解决行业普遍存在的“卡脖子”问题，形成坚实的技术壁垒。

刘院士对陈教授提出的方案表示赞许，他认为，细胞技术结合生物材料技术来实现临床转化应用是正确的方向。这将是一个新的开始，充满挑战，但也潜力无限，定能为解决我国人口生育率，提高国民健康，减轻人口负担带来新的机遇。

提及生物材料技术平台，陈教授骄傲的表示，我们不仅能够实现在原材料上做到“自我掌控”，打断“卡脖子”的材料壁垒，也能在技术上实现“独立自主”，目前华夏源的3D生物打印技术，已经能够实现在人体髋关节、软骨组织和自体牙冠等项目打印，未来有望在更多人体器官上实现“重塑”，包括卵巢类器官的构建。

△ 华夏源首席科学家陈慧敏教授展示3D打印产品

技术的存在本来就是用来解决问题的，而再生医学为人类面临的大多数医学难题带来了新的希望。利用生物学及工程学方法，创造丢失或功能受损的组织和器官，使之具备正常的结构和功能，这种带着浓浓科幻味道的美好愿景，已开始步入现实，为人类谋福祉。

华夏源·浦东iPSC与类器官研究中心

华夏源·浦东iPSC与类器官研究中心建筑面积6800m2，核定实验室人员160人，GMP级别为B+A级，总投资1.5亿。

在上海，华夏源正在形成“浦东+闵行”双研发中心格局，力争完善在干细胞及其衍生技术，包括MSC、iPSC、组织类器官等重点方向的全方位布局。