论文标题：

Breast cancer organoids: a precision platform for modeling heterogeneity and advancing personalized therapy

期刊：Molecular and Digital Medicine

作者：Yuxia Yang, Jingze Yang, Yiran Liang, Qifeng Yang

发表时间：21 May 2026

DOI：10.1016/j.mdmed.2026.100004

山东大学齐鲁医院杨其峰教授团队在Molecular and Digital Medicine（简称MDMED，ISSN 3117-7026）期刊发表了题为“Breast cancer organoids: a precision platform for modeling heterogeneity and advancing personalized therapy”的深度综述文章。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S3117702626000046

引用格式：

Yuxia Yang, Jingze Yang, Yiran Liang, Qifeng Yang. Breast cancer organoids: a precision platform for modeling heterogeneity and advancing personalized therapy. Mol. Digit. Med. 2026;1(1): 100004. https://doi.org/10.1016/j.mdmed.2026.100004

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研究亮点

1. 系统论证了乳腺癌类器官高保真模拟肿瘤异质性的独特优势，确立了其作为传统模型“理想替代者”的核心地位。

2. 聚焦临床转化关键瓶颈，详述了亚型特异性培养体系的重要突破，有效解决了管腔型乳腺癌等亚型长期体外培养的技术难题。

3. 前瞻性地描绘了类器官与微流控芯片、CRISPR基因编辑、单细胞多组学等技术融合的宏伟蓝图，为攻克肿瘤微环境模拟、耐药机制解析和个体化精准治疗指明了方向。

研究背景

乳腺癌长期位居全球女性恶性肿瘤发病率首位，其核心临床挑战源于高度的分子异质性与治疗耐药性。传统研究模型在此困境面前力不从心：二维细胞系无法模拟肿瘤的三维空间结构及其与微环境的动态互作；患者来源异种移植模型虽保真度较高，但存在建模周期长、成本高昂、免疫缺陷宿主难以再现肿瘤免疫互作等固有局限。这些短板严重制约了精准医学的临床转化效率。类器官技术的出现，为突破上述瓶颈提供了全新思路。乳腺癌类器官直接取材于患者肿瘤组织，能在体外自发组装成高度还原原发灶组织结构、基因组特征及功能异质性的“微型肿瘤”。本篇综述系统回顾了乳腺癌类器官技术从早期探索走向临床前应用的关键历程，深入剖析了其在肿瘤生物学研究与精准治疗决策中的变革性价值，并展望了该领域面临的挑战与未来方向。

技术革新：如何构建高保真的“肿瘤替身”

类器官模型之所以能成为精准医学时代的核心工具，关键在于其构建流程中每一个环节的系统优化。

1. 培养体系：从“一刀切”到“精准适配”

早期类器官培养方案多采用统一的培养基配方，这导致增殖活跃的三阴性乳腺癌占据生长优势，而依赖激素信号的管腔型肿瘤则常因培养条件不匹配而丢失。针对这一问题，研究者建立了亚型特异性的优化体系：针对管腔型乳腺癌，在培养基中补充雌二醇、孕激素等因子以维持激素受体表达；针对HER2阳性型，提高表皮生长因子浓度并添加神经调节蛋白1以激活HER3共受体信号；针对三阴性乳腺癌，则强化Wnt通路与表皮生长因子信号，并添加烟酰胺等抗衰老成分以维持其干细胞特性。这一转变使所有主要亚型的类器官均能被高效建立和稳定扩增，为下游研究奠定了坚实基础。

2. 基质与芯片：让胞外环境“可调控”

传统基质胶来源于小鼠肉瘤，成分批次差异大且难以精准调控。为此，研究者开发了具备特定力学强度、可降解性和生物活性配体的合成水凝胶，让细胞外基质也能“说可编程的语言”。更进一步，微流控器官芯片平台通过整合流体灌注、浓度梯度与机械力刺激，实现了在体外再现肿瘤局部侵袭、跨内皮迁移等转移级联过程，显著提升了模型的生理相关性。

核心价值：从机制解构到临床决策的系统支撑

凭借其高保真性，乳腺癌类器官已从单纯的“培养工具”进化为连接基础研究与临床应用的关键桥梁。

1. 系统解析各亚型的耐药与靶点机制

基于患者来源的类器官模型，研究者得以深入剖析不同分子亚型的治疗抵抗机制：管腔型乳腺癌：成功模拟ESR1突变驱动的芳香化酶抑制剂耐药，并证实SEMA7A基因是促进增殖与侵袭的关键驱动因子。此外，类器官药敏试验提示，对哌柏西利耐药的模型仍可能对阿贝西利保持敏感，为临床序贯治疗策略提供了依据。

HER2阳性乳腺癌：通过整合多组学数据与功能性验证，研究者将HER2阳性肿瘤进一步细分为四类分子亚型，揭示了HER2LUM型对内分泌联合CDK4/6抑制剂的敏感性，以及HER2BM型对表皮生长因子受体抑制剂的特殊依赖。同时，FGFR4抑制剂通过诱导铁死亡克服抗HER2耐药的新机制也得以阐明。

三阴性乳腺癌：研究发现糖皮质激素受体与STAT3转录因子的联合抑制可产生协同抗癌效应。在脑转移机制研究中，脑肿瘤共培养类器官模型进一步揭示脑微环境通过旁分泌信号增强癌细胞干性与侵袭潜能的分子机制。

2. 布局临床转化的多维度路径

“活体”生物样本库：与传统冻存组织样本库不同，类器官样本库可长期传代并冷冻复苏，保留了原始肿瘤的功能性特征，为高通量药物筛选和生物标志物发现提供了标准化资源平台。

功能性药物筛选与治疗降阶：关键性临床试验已证实，基于类器官药敏结果指导的个体化治疗可改善晚期乳腺癌患者预后。对于三阳性乳腺癌，类器官还能筛选出对“双靶向联合内分泌”方案敏感的病例，从而安全地豁免化疗，实现精准治疗降阶。

与多组学及基因编辑的深度融合：将类器官平台与单细胞多组学和CRISPR-Cas9技术相结合，研究者已成功重建TP53/PTEN/RB1等多基因协同突变的致瘤模型，并功能性验证了53BP1缺失直接驱动PARP抑制剂耐药的关键机制。

未来展望

尽管前景广阔，乳腺癌类器官走向广泛临床应用仍需解决三个核心问题：其一，构建成分明确、完全可调控的人工合成基质，从根本上摆脱对动物源性产品的依赖；其二，建立整合血管系统、免疫细胞与神经组分的复杂共培养体系，尤其是突破免疫细胞体外长期功能维持的技术瓶颈；其三，开展多中心大样本的前瞻性临床试验，确立类器官预测效能的临床级证据，并同步推进数据治理和伦理规范的标准化建设。

本篇综述明确指出，随着与单细胞多组学、CRISPR筛选及工程化微环境等前沿技术的深度融合，乳腺癌类器官正逐步从科研模型演进为肿瘤学临床决策的核心工具，有望真正实现从“群体化经验医疗”向“个体化精准医疗”的历史性转变。

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Molecular and Digital Medicine《分子与数字医学（英文）》（简称MDMED，ISSN 3117-7026）是由山东大学主办，山东大学科技期刊社与科爱（KeAi）公司合作出版的全英文学术期刊。

期刊发文范围包括但不限于肿瘤诊断与数字健康整合、分子医学与人工智能数字健康技术、分子与数字技术的融合、临床应用与转化医学、基因组学和大数据等相关领域。

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