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《Nature》重磅发布:HCMI计划,高保真类器官模型 ---为临床前研究提供“黄金标准”资源
01 研究背景:模型与现实的鸿沟,亟待填补
新疗法的开发与癌症致病机制的验证,始终依赖于具有代表性的实验室模型。然而,长期以来,现有模型库仅能覆盖人类癌症多样性的冰山一角。尽管近年来类器官技术已能高效实现体外模型构建,但一个根本性问题始终悬而未决:这些模型在长期扩增过程中,能否维持患者肿瘤的关键生物学特性?
如今,发表于《Nature》杂志的一项大规模国际项目——人类癌症模型倡议(HCMI)——给出了迄今为止最全面、最权威的答案。

02 核心成果:665个模型,25种癌症类型,覆盖罕见及少数族裔样本
HCMI项目是一项由国际多家机构协作、历时多年的大型系统性工程。研究团队从2,780位捐献者出发,成功建立了涵盖25种癌症类型的665个新一代癌症模型。
该资源库亮点包括:
522个模型附有完整的临床数据
153个模型源自罕见癌症
71个模型来自非欧洲血统的参与者
这一庞大而多样化的模型库,旨在从源头上解决模型代表性问题,为精准医学研究提供更广阔的基础。

03 验证结果:97.8%基因保真度,95%表观遗传一致性
研究团队对421对匹配的肿瘤-模型样本进行了全基因组、外显子组、甲基化组和转录组的整合分析,关键发现如下:
核心结论:HCMI类器官在长期体外扩增后,依然在遗传和表观层面高度忠实于其原始肿瘤,系统性验证了模型的生物学相关性。同时,研究还通过单核RNA测序,识别出部分模型受培养条件显著影响细胞状态的特征,为优化培养方案提供了线索。
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维度 |
肿瘤--模型一致性 |
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基因改变 |
97.8% |
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表观遗传特征 |
95% |
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转录组相似性 |
92% |
04 独特价值:为治疗耐药机制研究提供新工具
该研究的另一重要贡献在于,系统表征了模型对染色体外DNA(ecDNA)和治疗后突变特征的保留能力。这意味着,HCMI模型不仅可以用于常规药物筛选,更有望成为研究获得性耐药机制、探索克服复发策略的独特平台。
05 资源开放:一站式共享,赋能全球科研界
HCMI项目不仅建立了高质量的模型库,更践行开放科学理念。所有资源——包括多组学分子图谱、详细的临床信息以及整合分析软件工具——均已向全球科研人员开放。这一“一站式”资源平台,极大地降低了研究门槛,使科学家能专注于癌症发病机制和疗效评估的关键科学问题。
ATCC的角色:从生物样本到标准化研究工具
作为HCMI项目的唯一授权供应方,ATCC在其中承担着不可替代的角色。凭借其百余年生物资源保藏经验,ATCC对所有HCMI模型进行严格的标准化鉴定、质量控制、数据注释和生物保藏,确保送到研究者手中的每一个模型都是经过认证、即用型、数据完备的“金标准”工具。
ATCC总裁兼首席执行官Ruth Cheng博士表示:“这项大规模、经同行评审的验证,正是我们领域长久以来所期盼的。它给了科学界对HCMI模型更大的信心,也直接证明了ATCC对每个分发模型所坚持的高标准。”
总结
加速癌症研究的“可靠基石”
HCMI模型的诞生与验证,为癌症研究界提供了三份关键礼物:
代表性:覆盖25种癌症类型、罕见癌种及多样性人群,弥补历史空白。
可靠性:经多组学验证,模型保真度明确,数据可重复性有保障。
可及性:配套临床数据与软件工具,模型可直接用于研究,无需重复验证。
对于致力于癌症新药研发、致病机制探索及耐药策略研究的科学家而言,HCMI模型不仅仅是一个模型库,更是一座连接基础研究与临床转化、加速科学发现的坚实桥梁。
参考文献:
ElHarouni, D., Al-Jazrawe, M., Choi, S. et al. A compendium of next-generation patient-derived models for diverse cancers. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10806-y
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