基于肿瘤微环境对肿瘤的生长、转移和耐药的产生发挥重要作用，研究者构建了一种类器官与肿瘤微环境细胞共培养的模型。由于单一的肿瘤类器官模型通常缺乏完整的微环境，共培养模型会更接近肿瘤在体内的状态。

KOLODOVA将乳腺癌类器官与癌症相关成纤维细胞共培养，发现癌症相关成纤维细胞能够促进乳腺癌细胞的增殖。乳腺癌细胞受上皮-基质相互作用的密切调节，包括旁分泌信号、细胞外基质重塑和机械感应等，能够帮助促进乳腺癌细胞的增殖。

CHATTERJEE等则通过构建乳腺癌类器官-成纤维细胞（正常乳腺成纤维细胞和癌症相关成纤维细胞）共培养模型，发现了一种促肿瘤性旁分泌信号机制，且这种旁分泌信号机制在正常乳腺成纤维细胞和癌症相关成纤维细胞之间是共享的。这种机制会导致从正常乳腺成纤维细胞和癌症相关成纤维细胞产生白细胞介素1b。从而使白细胞介素1b作为促进增殖的因子促进ER阳性癌细胞的增殖。

除了常规的以Matrigel（基质胶）构建的乳腺癌类器官模型，最近，有研究者开发了一种可生物降解的三维机械支架来研究乳腺癌的转移。这种模型可以进一步保持构建所得的乳腺癌类器官与原始肿瘤的一致性。

这种新乳腺癌类器官模型的构建分为以下几个步骤。首先，制作聚己内酯多孔蛋白支架。在乳腺癌中，细胞外基质主要由癌症相关成纤维细胞分泌和重塑，其分泌物在肿瘤微环境中具有多向性功能。为了提高多孔聚己内酯支架的表面生物活性，同时保持机械性能，需要在支架上提供一个额外的、天然的细胞外基质涂层来促进肿瘤细胞的附着。第二步，在支架上培养乳腺癌症相关成纤维细胞，当支架上沉积胶原和纤维连接蛋白时，洗脱掉支架上的癌症相关成纤维细胞，生成优化后的混合支架，其保留了癌症相关成纤维细胞沉积物。最后，把患者来源的乳腺癌细胞在混合支架和裸支架上进行培养。结果发现，与裸支架相比，乳腺癌细胞在混合支架上大量附着并形成类器官，并且细胞在混合支架上表现出更高的增殖活力；随后进行多种化疗药物反应分析，发现混合支架上乳腺癌类器官可以捕捉到药物反应时患者间的异质性。

综上得出结论，聚己内酯支架涂上天然细胞外基质用于乳腺癌类器官的培养，能更好地模拟体内微环境，这表明癌症相关成纤维、细胞衍生的细胞外基质为细胞提供了显著的生长优势。该模型可作为一种新的乳腺癌类器官模型，以发展有效和个性化的治疗方案。

器官芯片 (Organs-on-a-chip) 是仿生生物学和微加工技术的结合，利用微流控技术控制流体流动，结合细胞与细胞相互作用、基质特性以及生物化学和生物力学特性，在芯片上构建三维的人体器官生理微系统。简单来说，器官芯片是一种用于体外模拟人体器官功能单元的微型细胞培养装置。类器官缺乏上皮肿瘤细胞与周围血管系统和基质之间的组织界面，而这些组织界面是癌症控制和进展的重要因素，不能很好地复制器官发展过程中复杂又动态的微环境。随着类器官的增大，其仅仅依靠被动扩散来获取养分和氧气并去除代谢产物的方法不足以满足它们对代谢物日益增加的需求，最终导致它们的生长和成熟失败。而用器官芯片来模拟灌注血管被证明可以解决这一问题。

为解决这一缺点，科学家将器官芯片技术与类器官相整合而形成“类器官芯片”技术。利用微流控平台使类器官血管化，并允许生理流动条件下的灌注，从而再现了肿瘤微环境在体内的运输特性。SHIRURE 等开发的乳腺癌类器官芯片也证实了这一点。1个乳腺癌肿瘤类器官芯片模型包含3个相互联系的微液流装置，支持内皮细胞的血管生成自组装可灌流血管的三维网络，并长成乳腺癌类器官结构。

见示意图，利用此装置通过血管灌流紫杉醇可以抑制肿瘤的生长，表明该模型可以用来筛选患者个性化的药物。血运化是一种很有前途的策略，可以解决乳腺癌类器官中营养供应和寿命有限的问题。

从2009年类器官技术元年发展至今，类器官构建技术已经较为成熟，逐渐成为科研、临床、生产等多领域中的热门助手。2013年，类器官技术被Science评为年度生命科学技术。2019年，Science, Nature, Cell相继推出类器官特刊。2021年，疾病类类器官模型被列为我国“十四五”首批重点专项。在疾病机制研究、新药研发、药物高通量筛选都能看到类器官的活跃身影。