HTS是发现创新药物的重要技术方法之一，在新药研发和基础研究得到普遍应用。

  高通量筛选(High throughput screening, HTS )技术，是指以分子水平和细胞水平的实验检测的新方法(assay)为基础，以微孔板形式作为载具，以自动化操作系统执行试验过程，以灵敏快速的检验测试仪器采集实验结果数据，以计算机分析处理实验数据 ，在同一时间检测成千上万的样品，并以得到的相应数据库支持运转的技术体系，它具有微量、快速、灵敏和准确等特点。HTS是发现创新药物的重要技术方法之一，在新药研发和基础研究得到普遍应用。

  患者来源类器官 (Patient-derived organoids, PDOs) 是疾病模型的突破性新技术。其中，患者来源的肿瘤类器官保留了原始肿瘤组织的形态学、遗传学特性和典型生物标志物表达、异质性等特征，在此基础上还可稳定传代，因此在体外靶点筛选和药物响应评估方面具有得天独厚的优势。研究表明，PDOs对靶向药和化疗药的响应情况与患者高度匹配[1,2]，表明其可精准预测药物疗效，是新药筛选、个性化用药和精准医疗的理想模型。筛选适配HTS的PDO模型，需要确认其具有较好的增殖稳定性，还需要对类器官进行遗传特征进行确认（使用测序，fish等方法），确保其遗传特征符合预期，此外还需要对其疾病特征的代表性进行检验确定（图2）。

  适配高通量筛选的类器官实验检测的新方法，需要有很高的灵敏性和鲁棒性。我们采用Promega公司出品的CellTiter-Glo® 3D细胞活力测试法评价类器官细胞活力。该测试通过定量代谢活跃的细胞内ATP含量，实现对PDOs培养物中活细胞的定量 (图3)。类器官模型被复苏后，需要经过扩增，以满足HTS所需要的细胞量，常常要1.2-1.5x107细胞/千化合物，约12-15块96孔板/千化合物。完成扩增后，类器官被传代，铺板，培养48小时后，加入化合物文库。类器官继续培养5-7天后，加入CellTiter-Glo® 3D裂解液，震荡10分钟，检测化学发光（图3）。

  多种类型的化合物文库，可以适配类器官的高通量筛选。包括天然产物化合物库（包含1000-4000个天然化合物）、FDA获批药物库（包含2000-3000个获批药物）、老药新用化合物库（包含约4000个化合物）和代谢化合物库（包含约800-5000个化合物）等。也可筛选订制文库（图4）。

  推荐使用Tibco Spotfire和R用于HTS数据可视化和分析。Spotfire和R可以高效且可视化的对大量数据来进行分析（图5）。

  三阴性乳腺癌 (Triple negative breast cancer, TNBC) 是最难治的一个亚类，治疗方案少，且预后差。为此，我们建立了15株TNBC PDOs，形态学分析表明源于不同病人和同一病人不一样的区域肿瘤组织的类器官存在很明显异质性 (图6A-D)。从中选取了其中生长迅速的Pt-016号PDO对库里2470个化合物 (药物浓度均为1 μM) 进行了筛选。根据结果得出，与DMSO对照相比，23个化合物展现了对该PDO 50%的活性抑制 (图6E)。

  随后，我们又选取了一些典型化合物在其余十株TNBC PDOs中进行了第二轮测试，以验证第一轮测试结果，提高准确性 (图7)。

  综上所述，TNBC PDOs保留了原始肿瘤组织的大部分特性，是理想的用于药物HTS的疾病特异性模型。

  模型鉴定后，我们建立了Z factor大于0.5的检测的新方法。在一个5天的药物处理时间的检测中，药物处理的窗口在6倍左右，Z因子大部分可以大于0.5（图9）

  利用该融合性肾癌类器官模型中建立的HTS assay，我们开展了FDA批准的药物文库的筛选，在1 μM药物处理条件下，获得了潜在有效药物 (图10)，并开展药物的进一步验证和机制研究[3]。