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摘  要  

本文系統(tǒng)探討了類器官等新型研究方法學(xué)在全球藥品監(jiān)管科學(xué)領(lǐng)域的變革性影響，分析了美國、歐盟等國家（地區(qū)）的政策前沿動態(tài)，并評估了我國在相關(guān)研究、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、倫理治理及監(jiān)管法規(guī)等方面的現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向。通過梳理美國食品藥品監(jiān)督管理局、美國國立衛(wèi)生研究院和歐盟相關(guān)機(jī)構(gòu)的最新政策法規(guī)，結(jié)合PubMed 文獻(xiàn)計(jì)量分析，對我國科技部、國家藥品監(jiān)督管理局、國家自然科學(xué)基金委員會的戰(zhàn)略規(guī)劃進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)動物實(shí)驗(yàn)的局限性正推動藥品監(jiān)管工具變革。美國已將類器官技術(shù)提升至國家戰(zhàn)略層面，鑒于該技術(shù)在藥物研發(fā)和臨床研究中的巨大潛力，全球相關(guān)研究呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長態(tài)勢。類器官技術(shù)自2009 年首次成功建立以來，因其能夠模擬真實(shí)器官的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和部分生理功能，已被Science 雜志評為年度技術(shù)，這充分顯示了其在科學(xué)界獲得的廣泛認(rèn)可。在類器官研究領(lǐng)域，我國論文發(fā)表數(shù)量位居世界第二，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃對該領(lǐng)域進(jìn)行了系統(tǒng)布局，涌現(xiàn)出一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)，并于2025 年4 月發(fā)布《人源類器官研究倫理指引》。類器官技術(shù)是推動藥品監(jiān)管科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵力量，目前我國在類器官研究領(lǐng)域正從“跟隨”向“并跑”邁進(jìn)，甚至在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“引領(lǐng)”，但在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化及審評標(biāo)準(zhǔn)建立等方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。未來，我國需持續(xù)加強(qiáng)創(chuàng)新，完善監(jiān)管體系，推動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，逐步邁向器官修復(fù)的再生醫(yī)學(xué)目標(biāo)。

 

關(guān)鍵詞

類器官；藥品監(jiān)管科學(xué)；動物實(shí)驗(yàn)替代；新型研究方法學(xué)；精準(zhǔn)醫(yī)療；中國；倫理指引

 

最近，全球生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域正經(jīng)歷一場深刻的范式轉(zhuǎn)變，其核心在于逐步減少乃至取消傳統(tǒng)動物實(shí)驗(yàn)。在這一浪潮中，美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration ，F(xiàn)DA ）、美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）和歐盟權(quán)威機(jī)構(gòu)相繼出臺新政策， 積極推動人類相關(guān)性更高的新型研究方法學(xué)（new approach methodologies，NAMs）的應(yīng)用。其中，類器官技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢，成為這場變革中的焦點(diǎn)及核心。類器官作為一種在體外構(gòu)建的、能夠模擬真實(shí)器官結(jié)構(gòu)和功能的三維細(xì)胞/組織培養(yǎng)物，為疾病研究、藥物篩選和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來了前所未有的機(jī)遇。本文旨在深入剖析FDA、NIH 和歐盟減少動物實(shí)驗(yàn)的相關(guān)新政策，闡述類器官技術(shù)的科學(xué)內(nèi)涵、發(fā)展歷程及其廣泛應(yīng)用情況，并重點(diǎn)探討我國在類器官研究與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)狀、政策布局、面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，以及在全球格局中的定位和未來發(fā)展戰(zhàn)略。

 

1 類器官的崛起與優(yōu)勢

 

1.1 類器官的崛起：三維細(xì)胞/組織/器官培養(yǎng)的革命

 

在2025 年4 月和7 月，F(xiàn)DA、NIH 和歐盟積極倡導(dǎo)的NAMs中，類器官技術(shù)占據(jù)核心地位。類器官是在體外培養(yǎng)形成的三維微型器官樣結(jié)構(gòu)，能夠模擬人體組織和器官的結(jié)構(gòu)和功能[1]。根據(jù)美國國家癌癥研究所（National Cancer Institute，NCI）的定義，類器官是一種包含多種細(xì)胞類型的三維細(xì)胞集合，能夠模擬器官的關(guān)鍵功能、結(jié)構(gòu)和生物學(xué)復(fù)雜性。其組織學(xué)、基因組學(xué)和分子學(xué)特征與原始腫瘤高度相似，這使得類器官在癌癥精準(zhǔn)治療中具有巨大的潛力。

 

類器官技術(shù)的發(fā)展歷程包含多個關(guān)鍵階段：20 世紀(jì)初至中期，Henry Van Peters Wilson觀察到海綿細(xì)胞自我重組現(xiàn)象后，首次提出了體外再生復(fù)雜器官的可能性。20 世紀(jì)50 年代，Ehrmann 和Gey 嘗試使用鼠尾膠原作為支架進(jìn)行三維細(xì)胞培養(yǎng)。20 世紀(jì)70~90 年代，科學(xué)家們開始開發(fā)促進(jìn)細(xì)胞－基質(zhì)和細(xì)胞－細(xì)胞相互作用的支架，推動了從三維細(xì)胞培養(yǎng)向三維類器官的轉(zhuǎn)變。自20 世紀(jì)80 年代以來，干細(xì)胞研究領(lǐng)域取得了顯著的突破性進(jìn)展。1981 年，MartinEwens 和同事首次成功分離并培養(yǎng)了小鼠胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cells，ESCs）， 開啟了干細(xì)胞研究的新紀(jì)元。隨后，1998年人類胚胎干細(xì)胞（human embryonic stem cells，hESCs）的體外培養(yǎng)技術(shù)取得了突破。2006 年，Yamanaka 等通過在小鼠成纖維細(xì)胞中導(dǎo)入Oct3/4、Sox2、c-Myc 和Klf4 轉(zhuǎn)錄因子基因， 成功誘導(dǎo)生成了具有與ESCs 相似特性的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）。緊接著，Takahashi 等在2007 年將同樣的轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入人類皮膚成纖維細(xì)胞，產(chǎn)生了人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（human induced pluripotentstem cells，hiPSCs），這一突破性進(jìn)展極大地簡化了干細(xì)胞的構(gòu)建過程。2009 年，Sato T. 及其團(tuán)隊(duì)首次證實(shí)，單個表達(dá)LGR5蛋白的腸道干細(xì)胞能夠在人工基膜中自我組織和分化，形成包含所有腸道細(xì)胞類型的隱窩－絨毛結(jié)構(gòu)，為腸類器官的建立奠定了基礎(chǔ)。近年來，也有先進(jìn)的生物工程和生物打印技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)了類器官培養(yǎng)方式，能夠打印出復(fù)雜的器官微結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可作為支架，用于構(gòu)建“器官芯片”及“多器官芯片”模型。但是，3D 打印技術(shù)存在強(qiáng)制細(xì)胞接觸和結(jié)構(gòu)松散的缺點(diǎn)，與真實(shí)組織和器官仍有較大差距[1-2]。

 

傳統(tǒng)類器官的構(gòu)建通常涉及將ESCs、iPSCs、體細(xì)胞干細(xì)胞、癌細(xì)胞或患者腫瘤組織接種在含有特定細(xì)胞因子和生長因子的培養(yǎng)基中，在低附著板或培養(yǎng)皿上培養(yǎng)5~7 天，形成三維細(xì)胞聚集體（球狀體），然后在成熟培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)30~60 天甚至更長時間，最終形成功能性類器官[2]。

 

目前我國自有的首創(chuàng)型培養(yǎng)體系已可通過3 步法完成患者類器官構(gòu)建。無論是來自患者手術(shù)的腫瘤組織、癌旁組織，抑或其他炎癥組織或遺傳病變組織，利用特定的培養(yǎng)基和培養(yǎng)方式，培養(yǎng)周期可縮短至3~7 天，成功率達(dá)到95%，能夠在短時間內(nèi)高效、快速培養(yǎng)出大量患者自體來源的類器官[3-9]。這些類器官可用于藥物敏感性試驗(yàn)、藥效學(xué)研究、藥理學(xué)研究、藥物安全性評價和藥物毒性試驗(yàn)等多個領(lǐng)域。

 

1.2 類器官的廣泛應(yīng)用：開啟生物醫(yī)學(xué)新篇章

 

類器官技術(shù)以高度模擬體內(nèi)組織器官的特性，在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，潛在用途達(dá)30 余種[10]。

 

在疾病建模方面，該技術(shù)應(yīng)用廣泛。遺傳性疾病研究中，利用基因編輯技術(shù)將致病突變引入健康的類器官中，或構(gòu)建患者來源的iPSCs 類器官， 以此深入探究囊性纖維化、遺傳性腦病及阿爾茨海默病等多種疾病。感染性疾病研究中，該技術(shù)能模擬宿主與病原體之間的相互作用，如構(gòu)建寨卡病毒感染腦類器官模型、新型冠狀病毒感染肺腸肝類器官模型等。癌癥研究中，各種腫瘤來源的患者類器官被用于剖析腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制、測試藥物敏感性、尋找藥物靶點(diǎn)及藥物作用機(jī)理等。此外，含免疫細(xì)胞的類器官模型還能模擬炎癥反應(yīng)和腫瘤免疫微環(huán)境，助力炎癥性研究和免疫治療研究。

 

在藥物發(fā)現(xiàn)與篩選領(lǐng)域，類器官技術(shù)同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它不僅可用于高通量藥物篩選，評估藥物對腫瘤細(xì)胞增殖等的影響，還能用于在臨床試驗(yàn)前評估藥物療效和不良反應(yīng)，從而提高藥物研發(fā)成功率。同時，類器官還被用于研究腫瘤耐藥機(jī)制、篩選抗病毒藥物等，例如，利用病毒感染的腦類器官評估寨卡病毒候選藥物。個性化或精準(zhǔn)醫(yī)療是類器官技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域之一。通過患者特定的類器官模型進(jìn)行藥物敏感性測試，可以預(yù)測患者對特定治療方案的反應(yīng)，從而為臨床治療提供指導(dǎo)，以期提高療效并降低不良反應(yīng)。此外，利用患者正常組織構(gòu)建的類器官進(jìn)行藥物測試，既可避免健康組織受到損傷，還能預(yù)測藥物性腎損傷等。

 

再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，類器官技術(shù)為組織修復(fù)與替代帶來了新可能。自體或同種異體類器官移植技術(shù)能夠修復(fù)受損的組織和器官，目前已有小鼠結(jié)腸、肝臟等多種類器官移植的成功案例。結(jié)合基因編輯技術(shù)，該技術(shù)能糾正誘導(dǎo)多能干細(xì)胞中的基因缺陷，進(jìn)而誘導(dǎo)形成類器官組織用于移植，并拓展至潰瘍性結(jié)腸炎治療、膽管重建及多種器官移植的探索中。

 

發(fā)育生物學(xué)研究中，類器官能夠模擬形態(tài)發(fā)生事件，為揭示組織和器官發(fā)育機(jī)制提供新視角，如ESCs 衍生的類器官能在體外自我組織成類似早期胚胎的結(jié)構(gòu)。同時，類器官還用于研究細(xì)胞自我組織機(jī)制等。

 

此外，類器官技術(shù)在毒理學(xué)評估中可用于化合物安全性評估和環(huán)境污染物影響研究；在微生態(tài)學(xué)研究里，可用于研究腸道菌群與宿主的相互作用等；還能為生物材料研究提供平臺，拓展神經(jīng)免疫研究的應(yīng)用范圍。類器官技術(shù)的新興領(lǐng)域——類器官智能，旨在利用腦類器官和腦機(jī)接口技術(shù)開發(fā)生物計(jì)算，有望用于加速決策、持續(xù)學(xué)習(xí)，并幫助闡明發(fā)育和退行性疾病的病理生理學(xué)。

 

1.3 類器官技術(shù)：驅(qū)動FDA、NIH 和歐盟政策變革的核心力量

 

在FDA、NIH 和歐盟推動的減少動物實(shí)驗(yàn)依賴的改革中，類器官技術(shù)因能夠更準(zhǔn)確地模擬人體器官反應(yīng)而成為關(guān)鍵的研究模型。首先，類器官展現(xiàn)出更高的人類相關(guān)性，人類細(xì)胞來源的類器官能精準(zhǔn)模擬人類器官的生理結(jié)構(gòu)及功能，捕捉個體差異，準(zhǔn)確預(yù)測人體反應(yīng)，降低物種差異導(dǎo)致的轉(zhuǎn)化失敗風(fēng)險，F(xiàn)DA 局長Martin A. Makary 博士指出，人體測試系統(tǒng)能更貼近真實(shí)世界預(yù)測結(jié)果，提升患者安全保障[11]。其次，類器官技術(shù)在藥物研發(fā)中展現(xiàn)出了巨大潛力，不僅提高了藥物篩選的準(zhǔn)確性，還顯著縮短了研發(fā)周期并降低了成本。例如，F(xiàn)DA 基于類器官技術(shù)批準(zhǔn)了針對新型冠狀病毒感染的阿齊瑞格藥物開展Ⅱ期臨床試驗(yàn)，以及賽諾菲和Hesperos 合作的免疫脫髓鞘藥物研究案例。NIH 主任Jay Bhattacharya 博士認(rèn)為， 類器官技術(shù)的崛起將引領(lǐng)一個創(chuàng)新的新時代[12]。再次，類器官兼具倫理優(yōu)勢與成本效益，該技術(shù)減少了實(shí)驗(yàn)動物使用，遵循3R 原則，且在某些情境下其成本效益優(yōu)于復(fù)雜動物實(shí)驗(yàn)，有助于實(shí)現(xiàn)成本控制。最后，類器官能夠應(yīng)對傳統(tǒng)模型的局限性，NIH 承認(rèn)動物模型在轉(zhuǎn)化研究中存在不確定性，而類器官提供了克服這些局限的工具[11,13]。

 

歐盟的政策旨在通過強(qiáng)制替代動物實(shí)驗(yàn)，推動倫理進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)革新。近年來，歐盟用于科學(xué)研究的動物數(shù)量有所下降，例如2017 年有939 萬只動物被用于科學(xué)研究，較2015 年的959 萬只有所減少[14]。此外，歐盟與多家企業(yè)簽署協(xié)議，鼓勵減少動物實(shí)驗(yàn)并尋找替代方法，如類器官技術(shù)，以減少對實(shí)驗(yàn)動物的依賴，同時加速生命科學(xué)領(lǐng)域技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

 

類器官技術(shù)的成熟度與潛力使其成為政策轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)，F(xiàn)DA宣布計(jì)劃逐步淘汰傳統(tǒng)動物實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)而采用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的類器官和器官芯片技術(shù)測試藥物安全性。此舉旨在提升測試效率、降低成本，并推動更符合倫理規(guī)范的科研實(shí)踐。此外，NIH 和歐盟也正計(jì)劃推廣使用這些技術(shù)。這些改革旨在推動更具預(yù)測性、高效性和更符合倫理規(guī)范的研究方法，加速創(chuàng)新藥物和療法的開發(fā)，造福人類健康。

 

2 監(jiān)管與科研的變革：逐步擺脫對動物實(shí)驗(yàn)的依賴

 

長久以來，動物模型在生物醫(yī)學(xué)研究和藥物研發(fā)中扮演著不可或缺的角色。然而，動物實(shí)驗(yàn)周期長、成本高，且由于物種差異，其結(jié)果往往難以準(zhǔn)確預(yù)測藥物在人體中的安全性和有效性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在通過動物實(shí)驗(yàn)的藥物中， 高達(dá)90%~95% 的品種在人體臨床試驗(yàn)階段宣告失敗[11]。這些局限性促使科學(xué)界和監(jiān)管機(jī)構(gòu)積極尋求更可靠、更高效的研究工具。

 

2.1 FDA 的新姿態(tài)：擁抱人類相關(guān)性更高的測試方法

 

為強(qiáng)制促進(jìn)類器官等新的范式技術(shù)革新，F(xiàn)DA 兩次采取重大行動。2022 年修改法案、2025 年調(diào)整藥物研發(fā)要求。《FDA 現(xiàn)代化法案2.0》（FDA Modernization Act 2.0） 的通過，結(jié)束了自1938 年以來對新藥進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)制要求，標(biāo)志著美國藥品監(jiān)管政策的重大轉(zhuǎn)折[11,15]。該法案于2022 年底生效，不再強(qiáng)制要求新藥申請必須包含動物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，允許使用非動物替代方法。2025 年4 月10 日，F(xiàn)DA宣布，計(jì)劃在未來3 年內(nèi)逐步淘汰單克隆抗體療法及其他藥物研發(fā)中的動物實(shí)驗(yàn)要求。這一政策旨在通過采用人工智能預(yù)測模型、類器官及器官芯片等新興技術(shù)，替代傳統(tǒng)的動物實(shí)驗(yàn)方法。預(yù)計(jì)此舉將提高藥物安全性評估的準(zhǔn)確性，加速藥物評估流程，減少動物使用量，降低研發(fā)成本。

 

2.2 NIH 的戰(zhàn)略協(xié)同：設(shè)立減少動物實(shí)驗(yàn)的專門辦公室

 

與FDA 的政策相呼應(yīng)，NIH宣布了減少動物實(shí)驗(yàn)的新戰(zhàn)略，成立了研究創(chuàng)新、驗(yàn)證與應(yīng)用辦公室（Office of Research Innovation, Validation, and Application，ORIVA）， 以推廣基于人體的研究技術(shù)，如模擬人體器官的微流體設(shè)備、計(jì)算建模、類器官以及真實(shí)世界數(shù)據(jù)。NIH計(jì)劃通過設(shè)立ORIVA，協(xié)調(diào)全院范圍內(nèi)的非動物方法開發(fā)、驗(yàn)證和推廣工作。該辦公室將充當(dāng)跨機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)樞紐，擴(kuò)大對非動物方法的資助與培訓(xùn)，建設(shè)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，并消除對非動物研究的偏見。這些舉措旨在提高研究的轉(zhuǎn)化效率和臨床價值，推動更具人類相關(guān)性的研究方法[13]。值得注意的是，減少動物實(shí)驗(yàn)的理念并非僅限于美國。例如，英國國家3Rs 中心自2004 年成立以來，一直致力于推動動物實(shí)驗(yàn)的替代、減少和優(yōu)化，并在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生了廣泛影響。這些國際性的努力共同構(gòu)成了推動生物醫(yī)學(xué)研究向更符合倫理規(guī)范、更高效方向發(fā)展的強(qiáng)大動力。

 

2.3 NIH 調(diào)整資助方向：聚焦類器官等新型非動物方法

 

2025 年7 月7 日，NIH 在“減少動物測試研討會（FDA&NIH Workshop on Reducing Animal Testing）” 上宣布了一項(xiàng)具有里程碑意義的政策：未來所有資助申請強(qiáng)制納入非動物NAMs 評估，且將不再征集、不再資助僅依賴動物模型的單一研究提案[13]。此舉旨在解決動物模型在臨床轉(zhuǎn)化中的根本局限——大量在動物實(shí)驗(yàn)中有效的療法在人體試驗(yàn)中卻宣告失敗，導(dǎo)致研發(fā)資源浪費(fèi)與進(jìn)程延緩。該政策主要基于以下三大科學(xué)動因：第一，類器官、器官芯片等NAMs能夠精確模擬人體的生理和病理狀態(tài)，從而顯著提高數(shù)據(jù)的臨床預(yù)測準(zhǔn)確性。第二，2025 年4 月，NIH 宣布成立ORIVA， 以推動減少動物實(shí)驗(yàn)并推廣替代方法，確立了“人類研究技術(shù)優(yōu)先”戰(zhàn)略。第三，同步減少實(shí)驗(yàn)動物使用。預(yù)計(jì)這一轉(zhuǎn)型將顯著加速新藥研發(fā)，提升科研的人類相關(guān)性，并驅(qū)動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)向類器官等人類生物學(xué)模型技術(shù)升級。

 

2.4 歐盟將于2026 年起禁用動物實(shí)驗(yàn)

 

歐盟通過《歐洲化學(xué)工業(yè)行動計(jì)劃》（A European Chemicals Industry Action Plan）， 并借助T/CAS 947-2024《類器官在化學(xué)品毒性測試中的應(yīng)用規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，確立了類器官在化學(xué)品毒性測試中的法定應(yīng)用地位，從而加速了化學(xué)品安全評估范式的轉(zhuǎn)變。2025 年7 月8 日， 歐盟委員會正式發(fā)布具有里程碑意義的《歐洲化學(xué)工業(yè)行動計(jì)劃》[16]。這份86 頁的戰(zhàn)略文件在全球生命科學(xué)界引發(fā)強(qiáng)烈反響，其核心規(guī)定是：自2026 年起，歐盟將分階段逐步淘汰化學(xué)品安全評估中的動物實(shí)驗(yàn)，全面采用類器官、器官芯片等NAMs。此舉不僅意味著化學(xué)品安全評估體系將發(fā)生重大變革，還為類器官技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展注入了強(qiáng)勁動力。

 

類器官在歐盟獲得了法定監(jiān)管層面的合法性。這是歐盟首次在法律層面賦予類器官及器官芯片等先進(jìn)非動物技術(shù)明確的監(jiān)管替代地位，為其在法規(guī)遵從性應(yīng)用方面掃清了根本障礙。該政策還配套制定了具體且具有約束力的行動時間表，以確保其落地執(zhí)行：2025 年第一季度公布詳細(xì)的動物實(shí)驗(yàn)淘汰路線圖；2026年啟動類器官等NAMs 數(shù)據(jù)在歐盟核心化學(xué)品法規(guī)《關(guān)于化學(xué)品注冊、評估、許可和限制法規(guī)》（Registration, Evaluation,Authorisation and Restriction of Chemicals，REACH）框架下的合規(guī)應(yīng)用，同步建設(shè)“化學(xué)品公共數(shù)據(jù)平臺”（Common Data Platform on Chemicals），旨在系統(tǒng)性地整合、共享和驗(yàn)證基于類器官等新方法產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為監(jiān)管決策提供堅(jiān)實(shí)科學(xué)基礎(chǔ)。

 

歐盟此項(xiàng)政策的意義超越了單純的技術(shù)替代，其蘊(yùn)含雙重戰(zhàn)略目標(biāo)：第一重是倫理進(jìn)步。該政策旨在減少并消除化學(xué)品安全評估對實(shí)驗(yàn)動物的依賴，順應(yīng)了現(xiàn)代生命倫理的發(fā)展趨勢。第二重是科學(xué)與產(chǎn)業(yè)革新。借助法規(guī)的強(qiáng)制力，為基于人類生物學(xué)的、預(yù)測性更強(qiáng)的類器官等新技術(shù)開辟了廣闊市場，有力推動了相關(guān)研發(fā)投入、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)?；a(chǎn)，進(jìn)而加速了生命科學(xué)工具與先進(jìn)療法領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展步伐。

 

歐盟《歐洲化學(xué)工業(yè)行動計(jì)劃》的發(fā)布，標(biāo)志著化學(xué)品安全評估領(lǐng)域正式開啟了一個以人類生物學(xué)為基礎(chǔ)、具備更高預(yù)測性和倫理標(biāo)準(zhǔn)的新范式時代，其影響必將輻射至全球藥物研發(fā)、毒理學(xué)研究及化工產(chǎn)品監(jiān)管實(shí)踐。

 

3 我國的類器官政策與監(jiān)管：進(jìn)展、政策與定位

 

在全球類器官技術(shù)蓬勃發(fā)展的大背景下，從已發(fā)布的項(xiàng)目指南來看，我國科技部，包括國家自然科學(xué)基金委員會（National Natural Science Foundation of China，NSFC），自2021 年起，持續(xù)對類器官相關(guān)大型項(xiàng)目給予資助。NSFC 的張學(xué)敏院士專門在西湖大學(xué)與施一公院士共同組織了相關(guān)專題研討會，聚焦討論如何從NSFC 層面為類器官等新興技術(shù)提供支持。另外，從監(jiān)管政策層面來看，當(dāng)前我國生物醫(yī)藥監(jiān)管政策相對審慎，僅在有限范圍內(nèi)有所布局。然而，從新藥臨床試驗(yàn)（investigational new drug，IND）申請項(xiàng)目的反饋情況可以發(fā)現(xiàn)，我國藥品監(jiān)管部門正嘗試在藥物申報流程中增加類器官證據(jù)的收集與采納。我國在政策和監(jiān)管層面是否力求在這一前沿領(lǐng)域占據(jù)一席之地，甚至在未來發(fā)揮引領(lǐng)作用，還有待后續(xù)項(xiàng)目推進(jìn)和政策完善情況來進(jìn)一步驗(yàn)證。

 

3.1 我國類器官政策與監(jiān)管發(fā)展現(xiàn)狀

 

我國科技部較早便重視類器官技術(shù)發(fā)展，并將其納入國家科技項(xiàng)目戰(zhàn)略布局。在“十三五”期間，科技部對類器官領(lǐng)域進(jìn)行了系統(tǒng)布局， 并提出了探索人工構(gòu)建類器官的計(jì)劃[17]。進(jìn)入“十四五”規(guī)劃階段，國家進(jìn)一步將“干細(xì)胞研究與器官修復(fù)”作為重點(diǎn)專項(xiàng)，其中類器官研究被列為重要方向，研究內(nèi)容涵蓋了器官芯片、疾病模型、高通量制備等關(guān)鍵主題。此外，根據(jù)官方公告，國家在“十四五”期間為“干細(xì)胞研究與器官修復(fù)”項(xiàng)目撥款5 億元，以支持相關(guān)研究[18-20]。NSFC 作為我國基礎(chǔ)研究的主要資助機(jī)構(gòu)，持續(xù)推動國內(nèi)原始創(chuàng)新的發(fā)展，并在重點(diǎn)項(xiàng)目中特別設(shè)置了類器官相關(guān)研究資助方向，以鼓勵科研人員利用該技術(shù)開展機(jī)制探究。同時，NSFC 通過組織高端學(xué)術(shù)活動，促進(jìn)類器官領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流與合作。此外，NSFC 還對人工智能、量子信息、生物醫(yī)藥等重點(diǎn)領(lǐng)域給予政策傾斜，以支持具有創(chuàng)新性和潛在影響力的研究課題。國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心負(fù)責(zé)藥品注冊管理與技術(shù)審評，已承諾采用國際標(biāo)準(zhǔn)開展電子數(shù)據(jù)提交工作。雖然目前尚未出臺針對類器官藥物評價的詳細(xì)指導(dǎo)原則，但基于類器官的療法已被納入其監(jiān)管范疇，且少量類器官政策表明相關(guān)指導(dǎo)原則正在積極醞釀中。

 

我國在類器官領(lǐng)域的國家規(guī)劃體現(xiàn)了集中力量辦大事的制度優(yōu)勢，但技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品的監(jiān)管路徑尚處于起步階段，這種科研進(jìn)展領(lǐng)先于法規(guī)完善的現(xiàn)狀，需要監(jiān)管部門、科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界等共同努力，彌合差距。

 

3.2 我國類器官研究取得的突出成績

 

文獻(xiàn)計(jì)量分析結(jié)果顯示，在2000~2023 年期間，我國在類器官研究領(lǐng)域共發(fā)表論文1508篇，占全球論文總量的 15.27%，論文發(fā)表數(shù)量位居世界第二[21]，展現(xiàn)出極高的研究活躍度與產(chǎn)出量。但相關(guān)論文的引用次數(shù)僅為25 325 次，排名第六；總連接強(qiáng)度（該指標(biāo)用于衡量國際合作的密切程度）為922，排名第五。相關(guān)數(shù)據(jù)提示，我國類器官研究存在論文發(fā)表量與國際影響力不匹配的情況。從研究機(jī)構(gòu)來看，中國科學(xué)院以184 篇的論文發(fā)表量位居全球研究機(jī)構(gòu)第四，上海交通大學(xué)等高校和研究機(jī)構(gòu)也積極參與其中，這反映出我國類器官研究雖然取得了豐碩的成果，但在融入全球高影響力研究體系以及進(jìn)一步深化國際合作方面，仍有較大的提升空間。

 

在學(xué)術(shù)成果傳播方面，我國在類器官領(lǐng)域積極布局相關(guān)期刊。2024 年5 月20 日上線的Cell Organoid，作為國內(nèi)首個類器官領(lǐng)域相關(guān)且處于國際領(lǐng)先地位的專業(yè)期刊，聚焦于類器官領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、臨床應(yīng)用和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等主題，致力于為全球類器官研究者提供一個交流平臺，推動該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)發(fā)展[22]。隨著類器官研究的國際認(rèn)可度不斷提升，如被Science 雜志評為年度十大技術(shù)，以及相關(guān)研究成果在NatureMethods 等頂級期刊上發(fā)表，我國類器官研究成果不僅獲得了國際展示的窗口，也吸引了全球科研人員的關(guān)注和參與，顯著提升了我國在這一前沿研究領(lǐng)域的國際影響力。然而，綜合來看，我國類器官研究雖成果豐碩，但在融入全球高影響力研究體系及深化國際合作方面，仍存在提升空間。未來我國需要借助期刊等平臺，進(jìn)一步加強(qiáng)與國際科研力量的互動，提升研究成果在國際上的引用率與影響力。

 

3.3 我國類器官產(chǎn)業(yè)的全球地位與領(lǐng)軍企業(yè)

 

當(dāng)前，全球類器官市場正處于高速增長階段。根據(jù)Grand View Research 的市場分析報告，全球類器官與球狀體市場規(guī)模在2024 年估計(jì)為18.6 億美元，并預(yù)計(jì)在2030 年達(dá)到62.7 億美元，2025~2030 年的復(fù)合年增長率預(yù)計(jì)為23.2%[23]。盡管目前尚缺乏我國類器官市場的具體規(guī)模數(shù)據(jù)，但全球市場的迅猛發(fā)展態(tài)勢已預(yù)示了我國市場蘊(yùn)含巨大潛力。國內(nèi)資本市場對類器官領(lǐng)域的關(guān)注度持續(xù)上升，丹望醫(yī)療、伯楨生物等企業(yè)在發(fā)展初期便獲得大量融資，充分彰顯了我國類器官產(chǎn)業(yè)蓬勃的投資活力。

 

我國本土涌現(xiàn)出一批充滿創(chuàng)新活力的類器官企業(yè)，并積極推動科研成果向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化。例如，禮升生物在類器官領(lǐng)域積極探索，其獨(dú)特的3 步法類器官培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)了“3 步完工、1 鍵成型”，引領(lǐng)了全球類器官培養(yǎng)的創(chuàng)新潮流。該體系無需基質(zhì)膠、自帶免疫微環(huán)境、自帶血管且能自組裝，成功突破了多重難點(diǎn)和痛點(diǎn)。目前，禮升生物已為科研機(jī)構(gòu)和藥企提供了高質(zhì)量的類器官培養(yǎng)產(chǎn)品及定制化服務(wù)，其研發(fā)的多種類器官模型已在疾病研究和藥物篩選中展現(xiàn)出卓越的應(yīng)用前景。黑玉星巖以類器官科學(xué)為核心，業(yè)務(wù)范圍廣泛，涵蓋類器官智能設(shè)備、芯片及試劑盒的研發(fā)與生產(chǎn)，臨床檢測與藥物研發(fā)服務(wù)，人源類器官生物庫，以及人工智能應(yīng)用軟件系統(tǒng)等。大橡科技則專注于研發(fā)和生產(chǎn)人體類器官芯片，業(yè)務(wù)涵蓋基于類器官技術(shù)的芯片和試劑盒供應(yīng)、科研技術(shù)服務(wù)以及新藥研發(fā)和臨床前研究外包服務(wù)等。此外，高校、醫(yī)院、科研院所及生物醫(yī)藥領(lǐng)域的社會機(jī)構(gòu)頻繁發(fā)起類器官相關(guān)活動，這從側(cè)面反映出我國類器官產(chǎn)業(yè)的蓬勃活力及企業(yè)數(shù)量的快速增長態(tài)勢。

 

我國在政府戰(zhàn)略支持、科研投入、研究產(chǎn)出以及倫理規(guī)范建設(shè)等方面，均展現(xiàn)出積極進(jìn)取甚至領(lǐng)先的態(tài)勢。盡管我國在高被引論文數(shù)量上首次超越美國，但美國在類器官研究的全球科研影響力（如高被引論文數(shù)量）和產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟度（如已上市的類器官相關(guān)藥物或大規(guī)模臨床應(yīng)用）等方面，依然保持先發(fā)優(yōu)勢。因此，更準(zhǔn)確的描述是，我國是全球類器官領(lǐng)域中的一個強(qiáng)勁且迅速崛起的競爭者，在特定細(xì)分領(lǐng)域已展現(xiàn)出領(lǐng)先潛力，整體上在向全球全面領(lǐng)先地位邁進(jìn)。

 

3.4 我國類器官研究的倫理治理

 

隨著類器官研究的深入，腦類器官、嵌合體和胚胎模型等敏感領(lǐng)域的倫理問題日益凸顯，我國對此高度重視，并積極構(gòu)建倫理治理框架。2025 年4 月， 科技部發(fā)布《人源類器官研究倫理指引》（以下簡稱《倫理指引》），為我國開展人源類器官相關(guān)研究提供了系統(tǒng)性倫理指導(dǎo)[24]?！秱惱碇敢访鞔_適用于人源類器官研究，特別聚焦于腦類器官、人—非人動物嵌合體及人干細(xì)胞胚胎模型等高倫理敏感度的研究領(lǐng)域；明確要求合法合規(guī)地獲取與使用人體生物材料，并確立了有益原則、控制風(fēng)險原則、尊重自主原則、科學(xué)必要原則及公平公正原則5項(xiàng)基本原則；針對研究的科學(xué)價值評估、合法合規(guī)性確認(rèn)、倫理審查流程、知情同意獲取、人員與設(shè)施資質(zhì)審核、資源管理規(guī)范、數(shù)據(jù)要求及國際合作等方面，均提出了全面且具體的規(guī)范性要求。針對敏感研究領(lǐng)域還有特殊要求，例如，在進(jìn)行腦類器官研究時，必須特別關(guān)注長期培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)的復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自發(fā)性電活動，重視其潛在的意識屬性發(fā)展風(fēng)險。同時，研究應(yīng)包括對這些潛在風(fēng)險的全面?zhèn)惱盹L(fēng)險評估，并制定相應(yīng)的風(fēng)險防控方案等，確保研究的道德合規(guī)性。在類器官—嵌合體研究中，應(yīng)科學(xué)、合理、審慎地選擇移植的人類細(xì)胞數(shù)量，嚴(yán)格評估并高度重視其倫理風(fēng)險。對于人干細(xì)胞胚胎模型研究，人干細(xì)胞胚胎模型在體外培養(yǎng)時間應(yīng)限制在科學(xué)目標(biāo)所需最短時間內(nèi)，研究過程中需密切關(guān)注胚胎模型的發(fā)育動態(tài)，且禁止將其植入人類或動物宿主的子宮內(nèi)?！秱惱碇敢方梃b國際共識并結(jié)合我國國情，旨在促進(jìn)負(fù)責(zé)任的創(chuàng)新、明確劃定倫理邊界，其及時出臺是我國在前沿敏感研究領(lǐng)域主動開展倫理治理、構(gòu)建公眾信任、賦能負(fù)責(zé)任創(chuàng)新和促進(jìn)國際合作的關(guān)鍵一步。

 

4 類器官的未來軌跡：邁向再生革命

 

類器官技術(shù)的發(fā)展日新月異，其未來不僅在于深化人類對生命奧秘的理解，更承載著徹底改變疾病治療方式， 甚至實(shí)現(xiàn)“器官再生、替換修復(fù)”的遠(yuǎn)大愿景。

 

4.1 器官替換的挑戰(zhàn)與前景

 

“人哪里壞了換哪里，像修車一樣” 是類器官技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域令人憧憬的美好愿景之一。類器官被視為可移植組織和功能細(xì)胞的潛在來源。目前，多種類器官，如結(jié)腸、小腸、肝臟、膽管等，在動物模型中的移植已取得成功，顯示出功能性整合和修復(fù)能力。日本甚至開展了利用潰瘍性結(jié)腸炎患者自體腸道類器官進(jìn)行移植的臨床研究。

 

盡管前景廣闊，但實(shí)現(xiàn)真正意義上的器官替換仍面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。當(dāng)前的類器官常缺少成年人器官所具備的全部細(xì)胞種類及完全成熟度，而內(nèi)源性血管網(wǎng)絡(luò)的缺失，成為制約類器官尺寸擴(kuò)展、營養(yǎng)及氧氣供給的關(guān)鍵因素。制造出數(shù)量充足、功能穩(wěn)定且質(zhì)量可控的類器官以滿足臨床應(yīng)用需求，是一項(xiàng)極為艱巨的工程挑戰(zhàn)。即便是來源于iPSCs的類器官，在進(jìn)行異體移植時，也可能面臨潛在的免疫排斥問題。目前廣泛依賴的動物源性細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM），如人工基膜，存在批次差異大、成分不明確等問題，因此亟須開發(fā)合成的或成分明確的替代品。此外，確保移植的類器官能夠與宿主環(huán)境完全整合并發(fā)揮預(yù)期生理功能，仍存在許多未知因素。

 

我國科學(xué)家首創(chuàng)的3 步法類器官創(chuàng)新培養(yǎng)體系，成功突破了依賴動物源性ECM（如人工基膜）的限制，實(shí)現(xiàn)了無需人工基膜即可快速培養(yǎng)和自組裝超過百種類器官。因此，實(shí)現(xiàn)“ 像修車一樣修復(fù)人體” 的宏偉藍(lán)圖，雖然是一個長期的系統(tǒng)工程，但并非遙不可及。未來這一目標(biāo)的達(dá)成，不僅依賴于類器官培養(yǎng)技術(shù)的進(jìn)步，更需要生物制造、組織工程、基因工程、免疫學(xué)以及先進(jìn)生物反應(yīng)器技術(shù)等多學(xué)科的協(xié)同突破。

 

4.2 前沿類器官系統(tǒng)發(fā)展中的倫理邊界把控與治理策略

 

隨著類器官系統(tǒng)日益復(fù)雜，其模擬人類生理過程的保真度不斷提升，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)或胚胎樣模型的構(gòu)建，使得現(xiàn)有的倫理和法律框架逐漸難以適應(yīng)，亟須探索構(gòu)建新的適應(yīng)性治理模式。根據(jù)《倫理指引》，腦類器官因其特殊性，需關(guān)注意識屬性發(fā)展風(fēng)險，這已成為引發(fā)倫理關(guān)注的核心問題之一。此外，人—非人動物嵌合體研究涉及跨物種嵌合，引發(fā)了關(guān)于動物福利及物種界限模糊的倫理討論。同時，人干細(xì)胞胚胎模型有助于理解胚胎發(fā)育過程，但因其與真實(shí)胚胎具有相似性，需納入嚴(yán)格的倫理監(jiān)督范疇。此外，確保組織捐獻(xiàn)獲得恰當(dāng)知情同意，并妥善管理由類器官衍生的敏感遺傳與健康數(shù)據(jù)，是構(gòu)成倫理治理堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)于類器官技術(shù)商業(yè)化及其益處如何公平惠及大眾的社會議題，亟待深入研討。而加強(qiáng)科研界與公眾的對話，推動科學(xué)進(jìn)步與社會價值觀協(xié)調(diào)一致，更是保障這一新興技術(shù)健康發(fā)展的關(guān)鍵。

 

5 展望

 

全球范圍內(nèi)，尤其是FDA、NIH 和歐盟，正推動以類器官為代表的NAMs， 旨在減少動物實(shí)驗(yàn)的使用，類器官技術(shù)已成為FDA、NIH 和歐盟相關(guān)新政策的核心內(nèi)容。我國通過戰(zhàn)略性投入和政策引導(dǎo)，在類器官研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和倫理規(guī)范建設(shè)等方面也已取得一定的進(jìn)展，正逐步從追趕者向并行者，乃至部分領(lǐng)域的引領(lǐng)者轉(zhuǎn)變。實(shí)驗(yàn)室里類器官的“圓圈舞”，正是我國以創(chuàng)新科技引領(lǐng)并造福人類健康長壽的大國擔(dān)當(dāng)與美好寫照。

 

全球類器官領(lǐng)域的競爭，本質(zhì)上是創(chuàng)新生態(tài)鏈與智慧英才在科研、成果轉(zhuǎn)化、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)發(fā)展等環(huán)節(jié)的協(xié)同較量。我國正以開放包容的姿態(tài)融入全球合作網(wǎng)絡(luò)，更以未來引領(lǐng)者的身份重塑生物醫(yī)藥的全球格局。類器官作為十分關(guān)鍵和極其重要的戰(zhàn)略工具，受到國家和地方的高度重視和大力支持，這對于推進(jìn)健康中國建設(shè)是必要且亟需的。未來，我國可以著力從以下幾個方面持續(xù)推進(jìn)類器官相關(guān)工作的開展：①持續(xù)深化類器官相關(guān)政策法規(guī)等的頂層設(shè)計(jì)，明確以類器官替代動物實(shí)驗(yàn)的具體路徑。可借鑒FDA 與歐盟的做法，完善現(xiàn)有監(jiān)管框架，并納入類器官作為獨(dú)立評價模型。同時，可設(shè)立類器官專項(xiàng)基金，出臺相關(guān)激勵政策。②突破類器官核心技術(shù)瓶頸，推動實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代。例如，攻克高仿真類器官技術(shù)難題，加速相關(guān)裝備與試劑的國產(chǎn)化進(jìn)程。③探索構(gòu)建類器官標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量評價體系。建立類器官的中國標(biāo)準(zhǔn)，并積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。同時，推動類器官倫理規(guī)范與數(shù)據(jù)管理機(jī)制等的進(jìn)一步完善。④促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)協(xié)同與類器官生態(tài)建設(shè)。建設(shè)國家級類器官平臺，培育跨學(xué)科的類器官復(fù)合型人才。⑤深化國際合作與戰(zhàn)略布局。進(jìn)一步主導(dǎo)更多類器官國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，推動技術(shù)出海，整合國際資源。

 

我國或許可以試點(diǎn)政策強(qiáng)制規(guī)定的替代路徑為牽引，以核心生物質(zhì)造設(shè)備的國產(chǎn)化、試劑的國產(chǎn)化為根基，以跨器官/ 類器官標(biāo)準(zhǔn)化平臺為樞紐，構(gòu)建政策監(jiān)管- 臨床應(yīng)用- 科學(xué)研究- 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的閉環(huán)體系。這一舉措不僅可加速新藥研發(fā)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)降本增效，更可快速推動我國從“動物模型依賴者”向“人類生理器官系統(tǒng)重建者”轉(zhuǎn)換，這有利于健康中國建設(shè)，也將推動我國成為全球生物醫(yī)藥引領(lǐng)者。