类器官崛起：动物实验的终结者还是补充者？

2025年美国国立卫生研究院（NIH）正式宣布一项颠覆性政策：从本财年开始，不再资助仅依赖动物模型的临床前研究。

几乎同时，FDA联合欧盟委员会发布路线图，计划在2026年制定逐步淘汰化学品评估中动物实验的具体方案。而这场变革的核心推手，正是类器官技术。

从细胞团到微器官：类器官的技术演进史

“类器官”，也称“微型器官”，其概念早在一个多世纪前的海绵细胞自组织现象中萌芽，直到百年后2009年，荷兰科学家Hans Clevers团队利用小鼠肠道成体干细胞，在体外培育出具有隐窝-绒毛结构的肠道类器官，首次实现器官功能模拟，并正式提出“Organoid”一术语。

- 2011年：首个视网膜类器官从小鼠胚胎干细胞培育成功

- 2013年：人类干细胞来源的脑类器官问世，登上《科学》年度十大技术

- 2014年：前列腺、肺类器官相继突破

……

-2025年：深度学习预测卵巢癌类器官生长的模型实现AUC达0.85的早期预测

类器官的优势来源

类器官之所以比动物实验在某些方面更具特异性，主要是因为它直接来源于人类干细胞（多能干细胞或成体干细胞），其基因组、表观遗传特征、细胞类型组成、组织结构、代谢途径和药物反应都高度代表人类本身。相比之下，使用的模式动物（如小鼠、大鼠、斑马鱼、非人灵长类）尽管存在同源基因和相似的生理过程，但物种间在基因表达、代谢酶谱、免疫系统、器官结构和功能、疾病易感性等方面存在根本性差异。研究表明，小鼠与人类基因同源性仅约85%，非编码区同源性常低于50%；关键的药物代谢酶CYP家族，人类与小鼠间的微小氨基酸差异导致底物特异性和酶活性显著不同；猕猴与人类的CYP酶氨基酸序列同源性为68-97%，仍不足以准确预测药物代谢。

动物模型无法完全模拟人类特有的生物学特征和疾病机制。而且类器官可以从特定患者（健康人或患者）的细胞（如皮肤、血液、活检组织）培养生成，或者专门培养特定器官的类器官（如肝、肠、脑类器官、肿瘤类器官等），使得研究可以高度集中在目标组织的细胞类型、结构和功能上。而对于模式动物，虽然也是在特定器官上操作，但实验是在完整生物体中进行。药物或干预措施的效果会受到全身性因素的复杂影响，使得对目标器官特异性作用的研究变得模糊不清。

类器官的出现会把动物实验“干掉”吗？