| 征求意见稿 |
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| 标准草案 |
标准草案.pdf
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项目申报书 |
项目申报书.pdf
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| 基础信息 |
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| 标准性质 |
推荐性国家标准
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标准类别 |
方法 |
| 制修订 |
制定 |
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| 归口单位 |
全国医用临床检验实验室和体外诊断系统标准化技术委员会 |
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执行单位 |
全国医用临床检验实验室和体外诊断系统标准化技术委员会 |
| 主管部门 |
国家药品监督管理局 |
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| 起草单位 |
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| 北京市医疗器械检验研究院（北京市医用生物防护装备检验研究中心） |
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| 目的意义 |
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| 癌症正严重威胁着人类的健康，化疗仍被认为是抗癌治疗的基石。遗憾的是，大量患者无法从该治疗中获益，却仍需承受显著的副作用。尽管基因组学极大地促进了靶向治疗的患者选择，但对化疗而言，这一方法尚未成功，部分原因是其作用机制常不完全明确且多样化。且传统化疗和靶向治疗存在药物敏感性差异大、耐药性频发等问题，亟需精准的体外模型指导用药选择。传统体外模型存在明显局限性。动物模型的物种差异导致疗效预测偏差，且成本高、周期长。传统二维细胞培养无法模拟肿瘤微环境的三维结构及细胞间相互作用，药敏结果与临床响应相关性低。而患者来源异种移植（Patient-derived xenograft models，PDX），成功率低、周期长，难以满足高通量筛选需求。
近年来，3D细胞培养技术在肿瘤个性化治疗领域实现了革命性突破，作为创新的体外肿瘤模型构建方法，成功架起了基础研究与临床转化之间的桥梁。首先，通过保留肿瘤特异性分子特征，可构建个体化药物筛选系统；其次，高保真微环境模拟为治疗方案的优化提供了多维评估体系；最后，模型与临床疗效的高度相关性，使其成为指导个性化治疗方案制定的有效临床前工具。
传统的2D培养存在许多局限性，它无法模拟生理条件和自然微环境，如结构、生理、生物信号、活组织的细胞 - 基质相互作用。无法用于复制由多种细胞类型组成的复杂功能性微环境。3D培养中的细胞在三维空间中生长，并与基质相互作用，模拟了自然生理属性和条件促进细胞表现出真实的细胞行为和相互作用，在针对形态学、细胞数量监测、增殖、对刺激的反应、分化、药物代谢和蛋白质合成等方面的研究中显示出优势。通过在3D细胞培养系统，细胞外基质中培养各种细胞类型，营养物质、氧气和药物能够高效地到达细胞，从而密切模拟生理条件。传统的2D细胞培养系统虽然方便且成本较低，但无法准确复制活组织中存在的复杂结构和微环境。这种局限性可能导致误导性的结果，尤其是在癌症细胞对抗癌药物的反应方面，因为2D培养无法模拟真实的3D肿瘤微环境。
3D细胞培养因其能够模拟真实组织（体内）并提供比传统方法更准确的生物数据而在医学领域迅速发展。在癌症研究、干细胞研究、药物发现以及其他类型疾病的研究中有着广泛的应用。3D细胞培养已成为许多基础研究和精准诊疗中的有力工具，并已被广泛用于药物筛选、疾病建模、精准医学、药效学及安全性评价以及再生医学研究。在药物研发领域，用其对药物进行测试，比传统细胞模型和动物模型更加接近人体真实情况，大幅降低药物研发成本和周期、提高药物研发成功率。在肿瘤个性化精准诊疗中，3D细胞培养模拟人体内肿瘤微环境，可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。在这里，3D细胞培养主要包括类器官、类器官芯片、器官芯片和3D生物打印四种技术平台。
据报道，3D细胞培养在很多肿瘤模型的化疗反应与接受新辅助/辅助化疗的个体患者的临床实际反应高度一致。这些结果表明，肿瘤的3D细胞培养系统可成为规划个性化临床治疗的可靠临床前工具， 以及解析耐药机制及开发新型治疗策略等方面均展现出独特优势，为推进精准医疗的临床应用奠定了坚实的技术基础。
近年来，国家针对类器官、器官芯片等3D细胞培养系统出台了一系列政策支持。国内外在3D体外培养系统已经发表了相关共识。2022年，FDA通过“现代化法案2.0”，允许包括器官芯片在内的新模型替代动物实验，用于新药的临床实验申报（IND）。
3D细胞培养系统体外高度重现生理复杂结构和功能，作为试药替身，可使目前无法快速分析的药物敏感度成功检出。同时作为潜在的新模型，为某些罕见疾病提供有效性和安全性的精准验证，对药物发现和临床精准诊疗意义重大。因此，对肿瘤敏感性3D细胞培养系统的相关过程进行标准化。将有助于肿瘤敏感性3D细胞培养系统相关体外诊断产品的研究、开发与评价，从而有助于为患者提供个性化的诊疗方案，在提高患者临床获益中具有重要意义。 |
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| 范围和主要技术内容 |
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| 本文件规定了肿瘤药物敏感性检测3D细胞培养系统取样及样品前处理过程的指标参数和评价方法，规定了实验室对于肿瘤药物敏感性检测3D细胞培养系统取样和培养方法的操作步骤和技术要求。
本文件适用于医学实验室进行实体肿瘤的肿瘤药物敏感性检测3D细胞培养系统（包括肿瘤类器官、肿瘤类器官芯片、肿瘤器官芯片和肿瘤3D生物打印四个技术平台）取样和培养及其在化疗/靶向药物（除前体药物/抗血管生成药物/免疫检查点抑制剂以外）敏感性检测系统中的取样和培养方法。
其他机构亦可参考本文件。
主要技术内容
1.术语和定义
包括类器官、类器官芯片、器官芯片等相关术语和定义等。
2.缩略语
包括PBS、DNA、EUS-FNB和EUS-FNB缩略语的解释。
3.操作步骤
肿瘤药物敏感性检测3D体外细胞培养系统组织取样及其前处理过程的相关要求，包括肿瘤样本的获取和运输、肿瘤样本的前处理、3D体外细胞培养等。
其中3D体外细胞培养部分分为类器官、类器官芯片和器官芯片和3D生物打印三个平台进行介绍。
3.试验方法
包括肿瘤类器官进行体外药物敏感性检测技术要求相对应的方法：样本的采集、样本的保存和运输及样本处理、肿瘤类器官的构建、肿瘤类器官的培养、肿瘤类器官的鉴定与质量控制、药敏实验的加药与检测、药敏检测结果数据处理等具体的实验方法。 |
