气道类器官保留多类上皮细胞，并可长期扩增
荷兰团队在 2019 年发表于 The EMBO Journal 的论文中，建立了可长期扩增的人气道类器官，并分别用于囊性纤维化与肺癌的功能和药物比较。正常气道培养起始于接受肺癌手术者外观无明显异常的肺组织，18 份材料的建立成功率约为 94%。模型包括基底细胞、纤毛细胞，以及黏液分泌细胞、club 细胞等分泌类群，呈现气道上皮的多种结构与功能。
研究者在超过 1 年的扩增培养中，仍观察到相近的细胞组成和气道相关表达，活体成像还显示纤毛运动与黏液流动。培养物保留气道相关转录特征，肺泡标志表达很少，为选择肺部疾病的体外模型提供了依据。
气道与直肠类器官的膨胀反应不同
在囊性纤维化（cystic fibrosis，CF）研究中，作者用类器官膨胀观察离子与液体运输。毛喉素（forskolin）刺激可使正常气道类器官膨胀；抑制囊性纤维化跨膜电导调节因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator，CFTR）通道后，反应明显减弱但没有完全消失，提示其他离子通道也可能参与。
团队进一步比较氯通道 TMEM16A 的激活剂 Eact。它能使部分气道类器官膨胀，却不使所比较的直肠类器官产生同样反应。这显示，组织来源会改变膨胀实验中哪些通道发挥作用。两类模型的线性反应时段也不同，原文分别按气道约 2 小时、直肠约 1 小时的膨胀情况分析。
研究者还从支气管肺泡灌洗材料建立了 5 条 CF 患者类器官系，8 份材料的成功率约为 62%。CF 气道模型的顶端黏液层比配对直肠类器官和正常气道模型更厚。患者模型的 forskolin 反应低于正常参照，并随所测 CFTR 基因型而不同。CFTR 调节药 VX-770 与 VX-809 可提高相关反应；5 条 CF 类器官系中，有 4 条的 Eact 反应达到与调节药共同处理后相近的水平。
由气道类器官再建立的气液界面培养，还可通过电流测量比较 CFTR 功能。正常供者及经调节药处理的 CF 供者上皮，对 forskolin 出现电流反应；CF 供者的载体对照反应较弱，CFTR 抑制后相关电流下降。类器官可扩增有限的患者材料，随后用于膨胀检测或上皮电流测量，两类功能指标相互补充。
肺癌模型需要同时确认肿瘤身份与药物反应
肺癌培养的难点之一，是残留正常气道细胞可能比肿瘤细胞长得更快。研究者结合肿瘤相关选择条件、组织形态及基因比较获得模型；对转移灶穿刺材料，也建立了不依赖相同选择过程的培养物。
所得肿瘤类器官保留相应组织学特征及部分癌症相关变异。其中，52MET 与 52MET II 来自间隔 3 个月的两次独立穿刺，ERBB2 变异频率接近。药物筛选显示不同模型反应不同：TP53 变异的 46T 对 Nutlin-3a 不敏感，ERBB2 变异的 52MET 对所测相关抑制剂较敏感。
这些结果说明，长期扩增平台可支持不同评价任务：正常或 CF 气道模型侧重通道功能，肺癌模型则需要先核实肿瘤身份，再解释药物敏感性。疾病类型、取材方式与检测终点共同决定了模型的具体用途。