《肺类器官标准化建立与应用专家共识（2025 年版）》要点解读

发布：中国抗癌协会中西整合癌前病变专业委员会；发表于《中国病理生理杂志》2026，42 (3):615‑624，2025 定稿，2026‑03 正式刊出。 缩写：LO 肺类器官；hPSC 人多能干细胞；ASC 成体干细胞；ALI 气‑液界面；PDO 肿瘤来源肺类器官；BAL 支气管肺泡灌洗液；QC 质量控制；IRB 伦理审查。 ⚠️本为共识要点解读，不构成实验操作与临床诊疗建议；分为样本来源、建库培养、质量质控、应用场景、伦理转化、现存局限六大部分。

一、总体原则

1. 定位：肺类器官是体外三维自组装微组织，分为正常肺类器官与肺肿瘤类器官（PDO）；可来源于成体组织、支气管肺泡灌洗液 BAL、诱导多能干细胞 iPSC。
2. 全链条标准化：覆盖样本采集‑运输‑分离‑建系‑传代‑冻存复苏‑鉴定‑药物筛选‑临床转化完整流程。
3. 伦理底线：全部人源样本必须经过伦理委员会 IRB 审查，获取受试者知情同意；明确区分基础科研与临床体外药敏，现阶段肺肿瘤类器官药敏仅用于科研探索，尚不具备临床诊断试剂资质。
4. 多学科团队：呼吸、胸外科、病理、细胞生物学、干细胞、伦理共同参与。

二、样本来源与取材规范（共识重点）

1、样本来源分类

1）手术 / 活检肺组织（金标准）：手术切除标本、经皮肺穿刺、支气管镜活检组织； 2）支气管肺泡灌洗液 BAL：微创来源，可获得气道 / 肺泡上皮细胞，适合无法取得手术标本患者； 3）痰液、气道刷检细胞：可作为备选，但建系成功率偏低； 4）人多能干细胞 hPSC（iPSC/ESC）来源：用于发育、遗传病建模，不能直接替代患者肿瘤类器官。

样本采集硬性要求：

• 新鲜组织离体后30 min 内进入保存液；低温运输，禁止冻存新鲜原代样本；
• 区分配对：同一患者尽量留存正常肺组织‑病变组织配对样本；
• BAL：灌洗液尽快处理，去除红细胞、黏液、杂质。

2、样本排除标准

• 组织样本大量坏死、严重微生物污染；
• 样本离体时间过长、反复冻融；
• 标本量过少不足以分离活性细胞。

三、肺类器官标准化构建流程

1、细胞分离

1. 实体组织：机械剪碎 + 酶组合消化（胶原酶、DNaseⅠ 等）；去除成纤维细胞、免疫细胞杂质。
2. BAL 样本：离心富集上皮细胞，去除巨噬细胞、炎症细胞。

共识提醒：BAL 来源混杂免疫细胞，必须做纯度质控。

2、基质与培养体系

1. 基质选择：基质胶（Matrigel）最常用；鼓励开发无动物源化学成分明确基质用于未来临床转化；
2. 培养基：分气道型类器官培养基、肺泡型类器官培养基、肿瘤类器官专用培养基；严格控制细胞因子组合（FGF、Wnt 通路激活 / 抑制因子等）；
3. 两种主流培养模式 1）三维凝胶包埋培养：用于扩增、传代、药物筛选； 2）气‑液界面 ALI 培养：用于分化成熟，获得纤毛、屏障功能，适合气道疾病模型。

3、传代、冻存与复苏标准化

1. 传代：酶消化‑机械解离结合；不建议过度吹打造成细胞大量死亡；记录P（passage）传代次数；
2. 冻存：程序降温冻存；肿瘤类器官与正常类器官分开冻存；详细记录样本溯源信息（患者信息、病理、取材部位、代次）；
3. 复苏：快速复温，去除冻存保护剂，复苏后评估存活率。

共识明确：原代肺肿瘤类器官不要无限高代次传代，高代次会发生克隆漂移、表型漂移，建议尽量使用低代次（P0‑P4）开展实验。

四、质量控制 QC（本共识核心章节）

1、形态学质控

1. 光镜：形态、大小、囊状 / 实性结构；肿瘤类器官多为致密实性团块；正常气道类器官多为囊性带内腔结构；
2. 排除：大量碎片、死细胞团、细菌 / 真菌污染。

2、分子与表型鉴定（必须完成）

1. 免疫荧光 / 免疫组化标志物

• 气道类器官：E‑cadherin、CK5/CK14 基底细胞、MUC5AC 杯状细胞、β‑tubulinⅣ 纤毛细胞；
• 肺泡类器官：SFTPC、HTⅡ‑抗原（Ⅱ 型肺泡上皮）；

2. 肿瘤类器官：
   • 病理 HE 染色复现原肿瘤组织形态；
   • 基因测序：STR 鉴定溯源，确认与来源患者一致；排除交叉样本污染；
   • 驱动基因突变检测：确认保留患者原有突变谱；
3. 微生物质控：细菌、真菌、支原体必须阴性。

3、功能学评价

1. 气道类器官：ALI 模型检测纤毛摆动、黏液分泌；
2. 肺泡模型：Ⅱ 型肺泡细胞功能；屏障功能检测；
3. 肿瘤类器官：仅形态 + 基因还不够，需要评估增殖、侵袭等功能表型。

❌重要提醒：仅靠形态学不能判定模型合格；必须结合标志物 + 基因溯源双重质控。

五、主要应用场景

1、基础研究

1. 肺发育研究：iPSC 来源肺类器官，研究肺器官发生；
2. 慢性肺病模型：COPD、特发性肺纤维化、哮喘；复现上皮损伤‑修复、纤维化过程；
3. 感染性肺病：病毒、细菌感染体外模型。

2、肺部肿瘤应用

1）肺癌肿瘤类器官（PDO）

• 用于：药物筛选、靶向药 / 化疗药敏感性、耐药机制研究；
• 明确：现阶段 PDO 药敏仅科研用途，不能直接作为临床用药依据，不能替代临床病理与基因检测； 2）癌前病变模型：不典型增生、原位癌类器官，用于癌变机制研究。

3、药物研发

高通量药物筛选、候选化合物药效评估、毒理学初筛。

六、伦理、转化与边界（共识着重强调）

1. 人源样本严格执行知情‑伦理审批；
2. 临床转化边界：
   • 肺肿瘤类器官体外药敏目前属于科研工具；尚未获得 NMPA 医疗器械资质，不能直接用于指导患者个体化临床用药；
   • 不可以直接把类器官结果单独作为临床治疗决策依据，仅作为参考。
3. iPSC 来源类器官：遵循干细胞相关伦理规范。

七、现存关键局限（客观陈述）

1. 现有肺类器官缺少完整免疫微环境；肿瘤类器官缺少肿瘤微环境（免疫、血管、基质）；
2. BAL 来源样本建系成功率波动大；不同病理亚型建系成功率差异明显；
3. 培养基、基质尚无全球完全统一的 “金标准”，不同实验室间方案差异会造成结果可比性下降；
4. 存在克隆漂移：肿瘤类器官长期传代会丢失部分亚克隆。

八、共识核心推荐要点速记

1. 样本：手术组织为金标准；BAL 是重要微创来源；离体 30 min 内进入保护体系，严禁新鲜样本直接冷冻。
2. 质控：形态 + 免疫标志物 + STR 基因溯源三重质控；支原体 / 微生物必检；肿瘤类器官优先使用低代次 P0‑P4。
3. 培养：分气道、肺泡两套培养体系；ALI 气‑液界面用于成熟分化；基质胶为当前主流，推动无动物源基质研发。
4. 肿瘤 PDO：可做药物筛选科研；不允许直接单独指导临床用药，非临床诊断试剂。
5. 伦理：所有人源样本必须伦理审查 + 知情同意。
6. 不足：模型缺少完整免疫‑基质微环境，不同实验室体系尚不完全统一。