肿瘤类器官可以协助阐明病原体与癌症病发之间的联系。肿瘤类器官能协助探明不同癌症所演化出的不同突变类型，进而帮助找到针对不同突变的最佳疗法。肿瘤类器官还可以直接从遗传学的角度建立肿瘤的病发模型。如上图所示（Drost J, Clevers H. Organoids in cancer research. Nat Rev Cancer. 2018; 18 (7): 407-418），可以从患者的正常组织和肿瘤组织样本中建立类器官。类器官可以进行遗传学上的表征并用于药物筛选，能够将肿瘤的遗传背景与药物反应相联系。类器官也可以被冷冻保存并储存在类器官样本库中。从同一病人的正常组织中建立类器官能够通过药物筛选选择性地杀死肿瘤细胞而不伤害正常细胞，从而开发毒性较小的治疗药物。肝脏类器官可用于测试潜在药物的肝毒性。在上图的例子中，药物B最适合用于治疗该病人，因为它能针对性的杀死肿瘤细胞，且不会诱发肝脏毒性。

类器官样本库

Organoid biobank

作为一种“活库”，在完整保存肿瘤组织的各项生物学特性的前提下，类器官样本库能够为基础医学和转化医学研究提供源源不断的患者来源样本。相比于传统生物样本库，类器官样本库的应用范围更为广泛，尤其在肿瘤生物标志物筛选、药物靶点发现、耐药机制研究以及药效评价等方面具有更高应用价值。在上图的研究中（van de Wetering M et al. Prospective derivation of a living organoid biobank of colorectal cancer patients. Cell. 2015; 161 (4): 933-945），共有22个肿瘤组织和19个正常组织，通过外显子测序、RNA表达分析和高通量药物筛选进行了分析。为了确定肿瘤类器官和原发肿瘤之间的一致性，还检测了原发肿瘤的DNA。