PDX模型的建立、分析和应用
血液肿瘤PDX模型的构建及应用进展
血液肿瘤PDX模型的构建及应用进展张华青【期刊名称】《《重庆医学》》【年(卷),期】2019(048)022【总页数】5页(P3883-3887)【关键词】人源肿瘤异种移植模型; 临床前模型; 血液肿瘤; 精准医疗【作者】张华青【作者单位】南昌大学第一附属医院血液科南昌330006【正文语种】中文【中图分类】R551.3人源肿瘤异种移植(patient-derived tumor xenograft，PDX)模型是将患者来源的原发性肿瘤直接移植到免疫缺陷小鼠的体内而形成的移植瘤模型，依靠动物提供的环境保留人原代肿瘤的关键特征，如组织病理学、生物学、遗传学等；这些特征可以通过小鼠之间的连续传代保留[1]，因此PDX模型为癌症患者提供了开发抗癌疗法和研究个性化药物的工具[2]。
研究表明PDX模型在移植和传代扩增过程中不会改变肿瘤特性，传代到第三、四代的肿瘤组织和原代肿瘤能够保持高度一致性并具有一定的稳定性，且大多提倡使用低传代数(<10)的PDX模型来保持亲代肿瘤的遗传完整性[2-3]。
PDX模型采用一个模型对应一个患者的模式，更直观地反映个体间肿瘤的差异性；同时与传统模型相比，能更好地反映临床患者的实际病情变化，而且药物筛查结果与临床结果具有较高的匹配度[4]。
PDX模型的这些特征为肿瘤患者患病机制的研究和药物筛选提供了良好的基础条件，利用PDX模型库及其医疗数据库可以更加准确地预测新型药物的临床前疗效和药物毒性，也为药企提供更贴近临床的新药转化研究途径。
近年来PDX模型逐渐运用于血液肿瘤的治疗，为肿瘤个性化用药提供指导[5]，为实现血液肿瘤精准医疗奠定基础。
本文将就PDX模型在血液肿瘤中的构建及应用进展进行综述。
1 血液肿瘤PDX模型的构建1.1 小鼠品系的选择 (1)Nude小鼠又称裸鼠，无毛、胸腺，缺乏成熟T细胞，但是B细胞和自然杀伤细胞(NK)功能正常。
血液肿瘤PDX模型较难在此类小鼠构建成功，但是也有少数恶性程度高的血液肿瘤可在皮下成瘤。
PDX模型在肿瘤研究中的应用现状与展望
・1278・Modern Practical Medicine,September2019,Vol.31,No.9・讲座与综述・PDX模型在肿瘤研究中的应用现状与展望金娇悦,张繁荣，黄旻然，苏丹doi:10.3969^.issn,1671-0800.2019.09.071【中图分类号】R73【文献标志码】C【文章编号】1671-0800(20⑼09-1278-03在我国，癌症的发病率呈现继续上升的趋势叫尽管过去几十年中,抗肿瘤药物的开发取得了爆炸式的发展，但大多数新疗法都不能顺利通过III期临床试验叫究其根源,缺乏合适的体内模型是主要障碍。
患者来源的异种移植瘤(PDX)模型是指患者肿瘤组织或者细胞植入的免疫缺陷小鼠，被认为和原始肿瘤有很高的相似度，目前广泛应用于各类肿瘤的研究中。
本文总结了PDX模型建立的方法，归纳了PDX模型近几年在肿瘤生物学特征、肿瘤微环境和筛选抗癌靶点、药物等临床前研究中的应用现状，最后给出对PDX模型的展望。
1建立PDX模型的方法1.1原始肿瘤样本原始肿瘤样本可以是手术样本及穿刺样本，甚至可以是血液或体液中分离得到的循环肿瘤细胞(CTCs)叫样本可以来源于实体肿瘤组织，也可以来源于造血系统。
第一次植入时，可将患者来源的肿瘤切成1〜2cm 大小的肿瘤团块或将肿瘤消化成单细胞悬液，来自患者血液的细胞也是以悬浮液的形式植入免疫缺陷小鼠。
成功将肿瘤植入免疫缺陷小鼠的主要决定因素是肿瘤本身的生存能力以及样本的无菌性叫为了肿瘤在异种体内更好的生长，在不损失原发性肿瘤表型的前提下，癌细胞基金项目：浙江省医疗卫生重大科技项目(WKJ-ZJ-1902)作者单位：310022杭州，中国科学院大学附属肿瘤医院(浙江省肿瘤医院)(金娇悦、张繁荣、苏丹);浙江中医药大学第二临床医学院(黄旻然)；中国科学院肿瘤与基础医学研究所(苏丹)通信作者：苏丹，Email：sudan@zjcc. 或组织可以在植入受体动物之前与基底膜基质蛋白(Matrigel)等物质混合。
肿瘤动物模型“新宠“——PDTX篇
肿瘤动物模型“新宠“——PDTX篇导读近年来，随着“肿瘤精准医疗”概念的提出，一种新的肿瘤模型应运而生，并被称为“目前最接近人类临床实际情况的肿瘤模型”，它对肿瘤新药研发、靶点筛选及个性化治疗起着重大推动作用。
它就是我们本期主角：人源肿瘤组织异种移植模型（PDTX），本文就为大家详细介绍这种PDTX模型的应用和常见PDTX模型的建立。
什么是PDTX模型？PDTX（Patient-derived tumor xenograft）即人源性肿瘤组织异种移植模型，又名PDX。
指将肿瘤患者的新鲜肿瘤组织移植（异位或原位）到免疫缺陷鼠（NOD/SCID、NRG小鼠等）上，在小鼠上培育出人的肿瘤组织。
该模型保持了人源肿瘤的原始多样性，更好地模拟了肿瘤细胞在人体内的生长环境[1]。
PDTX模型与CDTX比较，优势在哪里？CDTX（肿瘤细胞系移植模型）一直是我们往期内容的主角，它因易构建、成瘤率高、周期短等优点而被广泛应用，然而却依然存在一些缺陷而无法接近临床病人肿瘤的实际情况。
最大的缺陷就是CDTX缺乏肿瘤异质性！CDTX也可称为传统的荷瘤模型，即使用传统的体外处理过的永生化肿瘤细胞系移植小鼠，由于这类细胞的同质性，缺少细胞外基质、非肿瘤细胞等肿瘤微环境，使得肿瘤移植后难以有临床组织病理特征。
因此所得出的药物剂量范围、疗效与实际临床会有较大出入[2]。
就在去年，美国国家癌症研究所（NCI）宣布被全世界使用了25年的NCI-60（在培养基中生长的60种人类癌细胞系）从其药物筛选程序中“退休”，并决定将启动一个得到更新的、来源于病人新鲜样本的癌症模型库。
如下表为PDTX与CDTX的比较：PDTX的应用1. 药物筛选：经过近几十年的研究，发现PDTX模型进行药物筛选的结果跟临床的相关性非常高，所以很多研究单位和制药企业都纷纷采用PDTX模型进行肿瘤药物的筛选和评估，得出更加合理有效的治疗方案[3]。
2. 肿瘤个性化治疗：同一肿瘤在不同患者上发展情况不同，加上同一肿瘤还有许多分型，因此选择的治疗方法也不相同。
PDX模型的构建、应用及不足
PDX模型的构建、应用及不足传统抗肿瘤药物筛选是将肿瘤细胞系接种在免疫缺陷小鼠皮下，但临床药效相关性不到5%。
大约20年前德国人开始尝试直接接种新鲜的肿瘤组织块到小鼠皮下，建成人源肿瘤异种移植模型（Patient Derived Xenograft model，PDX模型），过去10余年药厂做了很多系统的研证，甚至前瞻性临床实验，结论是PDX药效结果与临床相关性高达90%。
目前欧美日各大药厂无一例外，都广泛普遍的用PDX做临床前抗肿瘤药物研发。
2016年2月美国国家癌症研究院（NCI）把PDX和人源肿瘤细胞系（Patient Derived Cell line，PDC）放入指南，建议大家放弃使用传统的NCI-60或ATCC 的肿瘤细胞系，改为PDX和PDC。
PDX 模型是指将病人的新鲜肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠体内，依靠小鼠提供的环境生长的一种异种移植模型。
这种模型保留了原代肿瘤的微环境和组织病理学及遗传学特征，对于筛选抗癌药物以及预测患者疗效、毒副作用、吸收程度等具有重要意义；此外，PDX模型可以保留原代病人肿瘤的特性，可以作为活体肿瘤用于保存和传代，为肿瘤学研究提供非常宝贵的研究标本。
PDX模型平台是精准医疗中不可或缺的重要技术手段，如果说二代测序（NGS）技术能解决25%病人的药物选择问题，PDX模型等功能性药敏检测则解决另外75%病人的精准用药问题。
个体化的PDX模型将成为肿瘤治疗中的一大助力，帮助医师为患者制定独一无二，最为适宜的治疗方案。
PDX模型的构建PDX模型的建立方法是将新鲜外科手术肿瘤组织或活检组织通过皮下或原位种植到免疫缺陷的小鼠身上，也有将肿瘤种植到血供更为丰富的肾包膜下。
皮下移植因其操作简单、容易观察、方便定期测量和适合传代等优点被广泛使用，但成功率相对较低，约40-60%，而且皮下异种移植瘤模型一般局限于皮下成团生长，很少出现转移扩散和转移瘤。
肾包膜下移植因其血供比较丰富，成功率能达到95%以上，但肾包膜移植技术要求较高，受体小鼠的手术损伤较大，小鼠肾脏较小且肾包膜脆弱，操作容易失败，且易导致感染，肾包膜下移植不能直接观察肿瘤的大小也局限了其应用范围。
一种人体血液肿瘤PDX模型的建立方法[发明专利]
![一种人体血液肿瘤PDX模型的建立方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4fb09f3102d8ce2f0066f5335a8102d276a2613c.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811568072.0(22)申请日 2018.12.21(71)申请人 江苏省中医院地址 210029 江苏省南京市秦淮区汉中路155号(72)发明人 朱学军 田芳 姜鹏君 吴坚 孔祥图 于慧 于菊华 徐祖琼 代兴斌 陈晓丽 庞洁 李峻 张文曦 倪海雯 陈健一 陈玉根 (74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204代理人 肖明芳(51)Int.Cl.A61K 38/13(2006.01)A61K 39/395(2006.01)A61K 35/13(2015.01)A61K 35/16(2015.01)(54)发明名称一种人体血液肿瘤PDX模型的建立方法(57)摘要本发明公开了一种人体血液肿瘤PDX模型的建立方法，提取患者血液肿瘤细胞，加入兔抗人胸腺细胞免疫球蛋白ATG和患者自体血清，混合后孵育，孵育完成后，所得细胞经重悬，接种于小鼠体内；接种的小鼠喂服环孢素CsA，从血液肿瘤细胞接种前2天开始，持续5-10天。
本发明首次采用我国自主研发的新型高度免疫缺陷型NCG小鼠建立人白血病PDX模型，通过“人胸腺细胞免疫球蛋白预处理样本联合环孢素长期口服”清除和抑制供者来源的T细胞，ATG对淋巴细胞的毒性作用联合CsA对T淋巴细胞的功能性阻断作用，可持久抑制T淋巴细胞免疫功能，显著提高血液肿瘤PDX建模的成功率。
权利要求书1页 说明书5页 附图4页CN 109481666 A 2019.03.19C N 109481666A1.一种人体血液肿瘤PDX模型的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)提取患者血液肿瘤细胞；(2)取步骤(1)血液肿瘤细胞中加入兔抗人胸腺细胞免疫球蛋白和患者自体血清，混合后孵育；(3)孵育完成后，所得细胞经重悬，接种于小鼠体内；(4)接种的小鼠喂服环孢素，从血液肿瘤细胞接种前2天开始，持续5-10天。
PDX模型的建立、分析和应用
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肿瘤接种
• 使用套针(Trochar)进行皮下肿瘤接种
Xiaomei Zhang, et al. Current Protocols in Mouse Biology 2013
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肿瘤接种
• 原位接种
– 常用途径：肾包膜下接种(Sub-Renal Capsule, SRC)
Peter Eirew, et al. Nature Protocols 2010
爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？” “爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？” “不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？” “爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？” “不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”
肿瘤类器官模型的建立及应用
doi:10.3969/j.issn.1674-5817.2020.06.015•综述.肿瘤类器官模型的建立及应用罗宝花2,张永斌匚刘晓秋叫师长宏2#(1.广州中医药大学科技创新中心/实验动物中心，广州510405;2.空军军医大学实验动物中心，西安710032)［摘要］来源于特异性干细胞，经体外三维培养，形成与原器官相类似的空间形态结构，称为类器官(organoid)。
运用该培养技术形成的肿瘤类器官，可以较好地再现原发肿瘤的体内特征及异质性，而且所需形成时间短、传代稳定，弥补了传统肿瘤模型的缺陷，可用于肿瘤的发生和发展机制研究、药物筛选与个体化治疗、免疫治疗和液体活检等。
本文将从肿瘤类器官模型的发展简史、建立方法、应用前景及局限性等方面进行综述。
［关键词］类器官；肿瘤研究；三维培养；个体化治疗［中图分类号］Q95-33;R73-3［文献标志码］A［文章编号］1674-5817(2020)06-0540-07人体肿瘤研究常用的动物模型主要有人源肿瘤细胞系移植(cell-derived xenograft,CDX)模里和人源肿瘤组织异种移植(patient-derived xenograft,PDX)模羽。
CDX模羽是将人体肿瘤细胞先在体外二维培养环境下进行培养，经过筛选、传代，形成稳定的肿瘤细胞系，然后注射到免疫缺陷小鼠体内建立的模型；该模型的建立操作简单，且肿瘤细胞可在体外无限增殖，便于进行基因编辑操作，但是肿瘤细胞在体外培养过程中，会被含血清培养基诱导发生转化，对培养环境进行适应和选择，从而失去原发肿瘤细胞［收稿日期］2020-04-20［基金项目］国家自然科学基金(31772546)［作者简介］罗宝花(1995—),女，硕上研究生,研究方向：中医肿瘤学。
E-mail:*****************张永斌(1973—),男，副研究员，研究方向：动物模型研究。
E-mail:**********************.cn*共同第一作者［通信作者］师长宏(1973—),男，博上生导师，教授，研究方向：肿瘤模型的制各与评价。
肺癌PDX动物模型建立
恶性肺结节/肺癌PDX动物模型及分子评价体系建立一．研究背景1．临床治疗的问题化疗/靶向治疗中90%达不到预期治疗效果，表明目前的评价肿瘤药物疗效的动物模型局限性较大。
肿瘤动物模型对药物反应的预测价值在于该模型能在多大程度上真实模拟人体内的真实肿瘤环境，如肿瘤发生、微血管形成、免疫反应、肿瘤相关性成纤维细胞浸润和肿瘤基质成分，同时还应该能模拟人体药物反应如耐药性的产生。
然而目前尚无系统的报道介绍实验预测和最终临床效果的相关性，尤其是针对靶向治疗。
2．PDX模型的选择原则（1）标本选择时必须到相关的临床分期，多数抗癌药物表现出阶段性特异的效果，如胰腺癌的药物BB-94就是早期时抗肿瘤效果明显，但对进展期无效；（2）需检测药物与肿瘤各成分细胞的相互作用（如：肿瘤细胞、内皮细胞、成纤维细胞、肿瘤-浸润的免疫细胞等）；（3）应该确定药效学与药代动力学的关系，以确定人和小鼠之间药效和毒性的关系。
药代/药效的关系可通过驱动基因突变来确定（如EGFR，Hedgehog信号通路），但对针对基质及肿瘤微环境的药物的价值尚待确定；（4）成功的药效/药代模型用于预测人对药物的剂量反应需要寻找人和小鼠中的生物标志物；（5）如何解决靶向药物的脱靶作用以及非肿瘤组织表面的靶点的作用；（6）如何控制转移及研究药物在抑制转移中的作用。
3．临床研究动物模型现状及问题目前主要的临床前小鼠模型分为两类：（1）移植瘤模型：包括人肿瘤细胞系接种、自体移植模型和患者来源移植模型；是将人源或同源小鼠肿瘤组织接种于皮下或相关原位部位；此模型针对细胞增殖及存活的药物可用于预测临床效果，但对靶向药物的价值有限，尤其是针对肿瘤微环境的药物；（2）遗传调控小鼠模型：包括遗传调控肿瘤模型和非遗传调控肿瘤模型。
通过遗传工程人为导致小鼠基因突变并诱导肿瘤发生，这种模型是基于通过二代测序发现的驱动基因突变建立的突变小鼠模型。
问题：（1）肿瘤异质性使得药物针对肿瘤不同细胞成分的方式及耐药性产生的机制仍不清楚，肿瘤中不同细胞的相互作用，更增加了这个问题的复杂程度；（2）动物模型和临床结果之间结果的一致性仍有差距，如肿瘤的抑制效率、无进展期生存、总生存、转移及复发情况；（3）移植模型与人的基因型及表型缺乏足够准确的生物标志物来验证其匹配性。
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分析内容 – 分子水平
• 外显子组测序
右图为Oncotest公司使用外 显子组测序结合生物信息学分 析方法整理出的 23 个 PDX 模型 中 507 个癌症相关基因的突变 频率。 每一个扇区代表了一种肿瘤 类型；热度图指示了该肿瘤类 型中某个基因的突变频率。
Krzywinsky, M. et al. Circos: an Information Aesthetic for Comparative Genomics, Genome Res (2009) 19:1639-1645
PDX模型的应用
• 分子标记物(Biomarker)的开发流程
Training Set
• 评估药物反应
• 分析分子生物学 特性 • 生物信息学/统计
Development
• 确认方法适用性
• 校准标记物表达 水平 • 确认检测方法相
Preclinical
• 根据生物标记物 设计相关的临床 实验 • 使用非临床实验
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分析内容 – 分子水平
• 蛋白表达（蛋白标记）
– 蛋白免疫印迹 Western Blot – 免疫组织化学染色 IHC – 荧光原位杂交 (FISH)
肝癌PDX模型的蛋白表达分析。 Hung Huynh, et al. Cancer Res 2006
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• PDX模型的建立
• PDX模型的分析 • PDX模型的应用
– 建立和维持的成本较高
• 相对的建成之后的使用价值也非常高
6
• PDX模型的建立
• PDX模型的分析 • PDX模型的应用
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PDX模型的建立
• 关键点
– 肿瘤宿主 – 肿瘤接种 – 肿瘤的冻存和复苏
8
宿主品系
小鼠品系
Nude SCID
Severe Combined Immunodeficiency
– – – – – 移植瘤生长时间 接种成功率 移植瘤遗传学特性 移植瘤组织学特性 移植瘤传代的稳定性
• 模型建立情况与肿瘤类型相关 • 荷瘤小鼠的饲养
• 设施要求（常规为SPF级IVC饲养） • 完善的IACUC政策
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肿瘤接种
• 皮下接种
Norman E. Sharpless and Ronald A. DePinho, et al. Nature Review Drug Discovery 2006
PDX模型和肿瘤病人有更好的对应性！
5
使用PDX模型
• 劣势
– 仍然不能模拟肿瘤与免疫系统的交互
• 可以在NSG小鼠模型中部分重建人源免疫系统
– 在传代过程中模型的非肿瘤基质会被鼠源的基质逐 渐取代
• 使用较低代数的PDX模型进行研究
– 需要相对便捷的临床肿瘤样本来源 – 技术水平上有挑战性
• 移植 + 分析（包括生物信息学平台）
– 避免RNA酶污染，一般用试剂盒小心提取，冷冻保存 – 包含mRNA和miRNA
• 蛋白样本（组织裂解液）
– 处理时包含蛋白酶和磷酸酶抑制剂 – 冷冻保存
生物样本库
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分析内容 – 常规
• 临床背景
– 患者年龄/性别； – 肿瘤类别，原位瘤/转移瘤； – 治疗史
• 移植瘤分析
– 生长曲线； – 药理学特性
Guido Sauter, et al. Nature Review Drug Discovery 2003 22
分析内容 – 分子水平
• DNA
– 基因序列
• 第二代测序平台：Illumina HiSeq等
– 基因突变
• Sequenom OncoCarta™ Panels V1-3
– V1：涵盖19个常规癌基因的238个突变位点 – V2：涵盖18个癌基因或癌抑制基因的152 个突变位点 – V3:：涵盖22个癌基因的105个突变位点
• 免疫组织化学染色 （IHC）
– 常规标记（如细胞增殖、凋亡） – 移植的生物标记物（Her2, EGFR, KRAS等蛋白） – 研究者感兴趣的蛋白
神经内分泌前列腺癌PDX模型维持了原瘤的蛋白标记
Dong Lin, et al. Cancer Res 2013 21
分析内容 – 组织学
• 组织芯片(Tissue Micro-Array , TMA)
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PDX模型的应用
• 新药开发和筛选
– 研究PDX模型对于药物处理的反应
• 分子标记物开发(Biomarker)
– 药物反应 分子生物学机制
• 个性化治疗
– 分子生物学机制 针对性的治疗方案
29
PDX模型的应用
建立PDX模型进行生物标记物的开发来实验个性化治疗
Tentler, J. J. et al. Nat. Rev. Clin. Oncol. (2012) 30
人源肿瘤异种移植(PDX)模型的建立、 分析和应用
Fei Zhou
肿瘤研究模型
• 多样化的肿瘤研究模型
– 病人肿瘤组织/原代肿瘤细胞 – 永生化的肿瘤细胞系
• 2D和3D的细胞生物学实验方法（增殖/存活） • 来源于肿瘤细胞系的移植模型
– 来源于病人肿瘤组织的移植(PDX)模型 新 Patient Derived Tumor Xenograft
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分析内容 – 分子水平
• RNA
– 基因表达谱
• Affymetrix HG-U133 plus 2.0 Array
– 单核苷酸多态性(SNP)和拷贝数变异分析
• Affymetrix Genome-Wide Human SNP Array V6.0
பைடு நூலகம்
– miRNA表达数据
• miRNA array
免疫缺陷
T淋巴细胞严重缺失 T淋巴细胞和B淋巴细胞缺失 与普通SCID相比NK细胞活性低， 更低的免疫恢复几率 缺失T淋巴细胞，B淋巴细胞和NK 细胞
NOD-SCID NSG
Non-obese Diabetic SCID
NOD-SCID-IL2Rγ -/-
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宿主品系
• 目前并没有针对不同品系宿主的完整比较
11
肿瘤接种
• 使用套针(Trochar)进行皮下肿瘤接种
Xiaomei Zhang, et al. Current Protocols in Mouse Biology 2013
12
肿瘤接种
• 原位接种
– 常用途径：肾包膜下接种(Sub-Renal Capsule, SRC)
Peter Eirew, et al. Nature Protocols 2010
– 整理过的基因突变数据
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分析内容 – 分子水平
• 外显子组测序
– 外显子捕获
• Roche SeqCap EZ • Agilent SureSelect • Illumina TruSeq
– 使用第二代测序平台进行外显子组测序 – 需要有整合的生物信息学分析平台
• 针对PDX模型对二代测序结果分析进行优化 • 对识别变体的方法进行优化和验证 • 根据需要开发个性化的数据分析方法
• 针对特定药物处理的反应
• 组织学和分子生物学分析
– 原瘤 vs. 移植瘤
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分析内容 – 组织学
• 病理学染色（HE染色）
– 确认肿瘤组织结构
头颈癌PDX模型维持了原瘤的组织学特性
Peng et al. Journal of Translational Medicine 2013 20
分析内容 – 组织学
Validation
• 在PDX模型上测 试生物标记物 • 在临床实验中确 认药物作用
学分型
关参数和阈值
进行预试
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PDX模型的应用
Tentler, J. J. et al. Nat. Rev. Clin. Oncol. (2012) 32
谢谢！
33
• PDX模型的分析 • PDX模型的应用
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PDX模型的分析
• 目的
• 说明移植瘤与原瘤的相似性 • 确认移植瘤在传代过程中的生物学稳定 • 为PDX模型的应用提供数据支撑
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需要保存的材料
• 基因组DNA
– 使用代表性的肿瘤组织区域进行DNA提取
– 如：排除坏死区域等
– 冷冻保存
• 总RNA
– 肿瘤的多样化和异质性 – 研究模型与临床病人缺乏相关性
3
PDX模型技术流程图
Modified Fig from Oncodesign Biotechnology
4
为什么使用PDX模型？
• 优势
– 没有体外培养的过程对肿瘤进行“筛选” – 能搞保持肿瘤原有特性和异质性 – 在传代过程中能够保持分子生物学水平的稳定 – 保留了原有的非肿瘤基质和微环境 – 可以对多种状态下病人来源的肿瘤进行研究
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肿瘤组织的冻存和复苏
• 冻存液
– 胎牛血清 + 10% DMSO
• 保存条件
– -80oC：6周 – 液氮：长期保存
• 从冻存条件下复苏
– 37oC水浴快速解冻
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肿瘤组织的冻存和复苏
• 通过冻存和复苏可以：
– 在获得患者知情同意书之前保存样本 – 保有备份样本进行重复实验
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• PDX模型的建立
1
传统模型：肿瘤细胞系
• 可以很方便的在体外进行培养和实验 • 缺点：
– 在培养和传代过程中进行“筛选”，肿瘤细胞 逐渐适应体外培养环境而失去原有特性 – 缺乏肿瘤相关的生长环境
• 支持性的非肿瘤基质 • 血液细胞，免疫系统的交互 • 其他肿瘤微环境因子
2
肿瘤研究模型