PDX模型的建立、分析和应用

合集下载

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]

(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

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
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。

PDX模型在恶性肿瘤中应用的研究进展

［４９］ＢｅｒｎｕｚｚｉＦ，ＭａｒａｂｉｔａＦ，ＬｌｅｏＡ，ｅｔａｌ．ＳｅｒｕｍｍｉｃｒｏＲＮＡｓａｓｎｏｖｅｌｂｉｏｍａｒｋｅｒｓｆｏｒｐｒｉｍａｒｙｓｃｌｅｒｏｓｉｎｇｃｈｏｌａｎｇｉｔｉｓａｎｄｃｈｏｌａｎｇｉｏｃａｒｃｉｎｏｍａ［Ｊ］．Ｃｌｉｎｉｃａｌ＆ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＩｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，２０１６，１８５（１）：６１－７１．（编校：文玉洁）
·１６３０·
闫克敏，等ＰＤＸ模型在恶性肿瘤中应用的研究进展
水平，ＰＤＸ模型准确的反映了人类肿瘤间和肿瘤内的异质性，以及原始癌症的表型和分子特征，包括基因表达模式、突变状态、拷贝数，以及ＤＮＡ甲基化、蛋白质组学等［４］。因此，ＰＤＸ模型在药物有效性研究、临床预后预测等方面优势明显。
１ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＳｈａａｎｘｉＸｉａｎｙａｎｇ７１２０４６，Ｃｈｉｎａ；２ＸｉｊｉｎｇＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＤｉｇｅｓｔｉｖｅＤｉｓｅａｓｅ，ＡｉｒＦｏｒｃｅＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈａａｎｘｉＸｉ＇ａｎ７１００３２，Ｃｈｉｎａ；３ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＯｎｃｏｌｏｇｙ，ＨｏｓｐｉｔａｌＡｆｆｌｉａｔｅｄｔｏＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＳｈａａｎｘｉＸｉａｎｙａｎｇ７１２０００，Ｃｈｉｎａ．
影响ＰＤＸ模型建立的因素较多，主要包括以下几个方面：①肿瘤组织自身特性：包括标本的病理类型、分化程度、恶性程度等［１５］，如：鳞状细胞癌的成瘤率较腺癌高；分化程度越低、恶性程度越高，异种移植的成瘤率越高；②实验动物品系：ＮＯＤ／ＳＣＩＤ和ＮＯＧ鼠的成瘤率较裸鼠及ＳＣＩＤ鼠高；③ 接种部位的差异：肾包膜下成瘤率高于皮下移植；④ 患者的临床预后：预后不良者成瘤率相对较高；⑤手术操作的影响：肿瘤标本的新鲜程度、离体时间以及保存方式等。对于新鲜的肿瘤标本，需尽快保存于４℃培养基中［１６］，并在离体１小时内接种，有助于提高成瘤率。另外，术者的熟练程度及无菌意识均会影响ＰＤＸ模的成瘤率。因此，如表１所示，ＰＤＸ模型的成瘤率存在显著差异［９，１５，１７－３５］。４ＰＤＸ模型的应用４．１肺癌

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．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。

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。

患者源性异种移植模型(PDX)在妇科肿瘤领域的研究及应用

新疆医学第49卷基金项目：省部共建中亚高发病成因与防治国家重点实验室开放课题（项目编号：SKL-HIDCA-2017-7）。

作者简介：陈复刚，男，在职研究生。

研究方向：妇科肿瘤。

通信作者：马彩玲，女，教授/博士生导师，主任医师。

研究方向：妇科肿瘤及妇科内分泌，Email ：hymcl@ 。

·专题研究·患者源性异种移植模型（P DX）在妇科肿瘤领域的研究及应用陈复刚，马彩玲（1新疆医科大学第一附属医院/省部共建中亚高发病成因与防治国家重点实验室，乌鲁木齐830054；2新疆医科大学第一临床医学院，乌鲁木齐830011）中图分类号：R 446.8文献标识码：A 文章编号：1001—5183（2019）05—446—05患者源性异种移植模型（Patient-derived xenograft ，PDX ）是通过将患者原发肿瘤或新鲜组织移植到免疫缺陷小鼠体内而建立的模型。

患者源性异种移植模型（PDX ）成瘤率因肿瘤类型、植入部位和肿瘤侵袭性而异。

与传统肿瘤移植模型（小鼠源性异种移植模型和人类肿瘤细胞系小鼠模型）相比，PDX 与患者肿瘤特征非常相似，并保留了分子和组织学特征（如异质性、遗传特性）。

因此PDX 在新药的研发、个体化治疗、肿瘤发病机制的研究等方面成为了理想的临床前模型。

并且随着高度免疫缺陷小鼠的迅猛发展，PDX 的技术也有了新的突破。

本文综述了近年来PDX 在妇科肿瘤领域的研究及其实用性，为妇科肿瘤的研究提供新的视角，提高临床试验结果转化为临床实践的成功率。

1.PDX 的发展肿瘤研究的关键之一是建立合适的动物模型。

其中最重要和最具挑战性的是小鼠肿瘤模型的建立，作为肿瘤标志物的识别工具以及治疗药物筛选的临床前模型，小鼠肿瘤模型必须能模拟疾病的不同阶段[1，2]。

在过去的60年里，小鼠肿瘤模型已经经历了从基因工程小鼠（Genetically engineered mice ，GEM ）到人类肿瘤细胞系再到同种或异种移植模型[3，4]。

PDX模型的建立、分析和应用 ppt课件

新
PPT课件
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
PPT课件
2
肿瘤研究模型
• 使用传统的肿瘤研究模型没能取得临床上的成功！
PPT课件
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
Nude
T淋巴细胞严重缺失
SCID
Severe Combined Immunodeficiency
T淋巴细胞和B淋巴细胞缺失
NOD-SCID
Non-obese Diabetic SCID
与普通SCID相比NK细胞活性低，更低的免疫恢复几率
NSG
NOD-SCID-IL2Rγ-/-
缺失T淋巴细胞，B淋巴细胞和NK 细胞
18
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
• 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
PPT课件

PDX模型的建立分析和应用

PDX模型的建立分析和应用PDX模型（Patient Derived Xenograft model）是一种借助小鼠建立的实验模型，其特点是将患者的原发瘤或转移瘤移植到小鼠体内。

这种模型能够更真实地反映患者的疾病情况，用于药物筛选、疾病机制研究以及个体化治疗等方面。

PDX模型的建立过程主要包括以下几个步骤。

首先，需要采集患者的肿瘤样本，这可以通过手术、穿刺或者活检等方式进行。

然后，将采集到的肿瘤样本进行切片，保留一部分用于移植，其余的部分用于形态学分析和免疫组化检测等。

接下来，将切片的肿瘤样本移植到裸鼠的体内，通常是移植到小鼠的皮下或者其他相应的组织部位。

最后，观察和检测移植的肿瘤组织的生长情况，并将其扩增培养，建立起PDX模型。

PDX模型的分析主要包括以下几个方面。

首先，需要对移植的肿瘤组织进行形态学分析，并与患者原发瘤或转移瘤进行比较。

此外，还可以对PDX模型进行免疫组化标记，检测肿瘤相关标志物的表达情况。

另外，可以通过基因组学和转录组学等方法，对PDX模型和患者瘤体的遗传变异进行比较和分析。

最后，还可以利用PDX模型进行药物敏感性和耐药性的测试，以及疾病治疗效果的评估等。

PDX模型的应用非常广泛。

首先，PDX模型可以用于药物筛选和开发。

由于PDX模型能够更真实地反映人类肿瘤的生长特点和药物反应性，因此可以用于评估新药的抗肿瘤活性和毒副作用。

其次，PDX模型还可以用于疾病机制的研究。

通过比较移植肿瘤和患者原发瘤或转移瘤的基因表达谱和遗传变异等，可以深入了解肿瘤发生和发展的机制。

此外，PDX模型还可以用于个体化治疗。

通过对PDX模型的药物敏感性和耐药性的测试，可以制定个体化的治疗方案，提高治疗效果和预后。

总而言之，PDX模型是一种用于研究肿瘤发生和发展、药物筛选和个体化治疗等方面的有力工具。

它的建立、分析和应用需要综合运用形态学、免疫组化、基因组学和转录组学等多种研究方法。

随着技术的不断发展和进步，PDX模型在肿瘤研究和个体化治疗中的应用前景将更加广阔。

肝癌人源肿瘤异种移植模型构建及初步应用

肝癌人源肿瘤异种移植模型构建及初步应用黄昊;高苒;李宝亮;杨星九;李梦媛;朱瑞敏;胡娟娟;韦荣飞;李克娟;蒋力【摘要】目的建立肝癌人源肿瘤异种移植(patient-derived xenografts,PDX)模型,探讨其在肝癌精准医疗中的作用.方法取临床肝癌新鲜手术切除标本,NCG小鼠皮下接种肿瘤组织建立PDX模型,HE染色比较移植肿瘤组织与患者肿瘤组织形态结构的一致性.将成功传至第三代的PDX模型制备肿瘤细胞悬液,BALB/c裸鼠皮下接种制作肝癌移植瘤模型15只,成瘤后随机分为5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)组、索拉非尼(sorafenib)组和阴性对照组,每组5只.定期监测各组荷瘤小鼠肿瘤体积和重量,根据瘤重计算抑瘤率,评估疗效.结果本研究共建成肝癌PDX模型6例,成功率为33.3%(6/18),模型较好的保持了原发肿瘤的特征.1例PDX模型中,5-FU与索拉非尼组肿瘤抑瘤率分别为63.7%和29.6%,5-FU组抑瘤率比较差异有显著性(P< 0.05),索拉非尼组抑瘤率比较差异无统计学意义,与临床结果相符.结论肝癌PDX模型保持了患者肿瘤组织的组织形态,可以适用于肝癌患者的精准医疗.%Objective To establish a patient-derived xenografts (PDX) mouse model of liver cancer (LC) and to explore its role in precision medicine.Methods PDX model was established by subcutaneous implantation of tumor tissues in NCG mice.The morphological structure of tumor tissue was exaimed using HE staining.Fifteen BALB/c nude mice were subcutaneously inoculated with tumor cell suspension from the PDX models.The xenograft mice were randomly divided into 5-fluorouracil (5-FU) group, sorafenib group and negative control group.The tumor volume and body weight of the tumor-bearing mice were measured regularly, the tumor inhibition rate was calculated and the curative effect wasevaluated.Results The success rate was 33.3% (6/18) in the establishment of liver cancer PDX mouse model, and the model well retained the characteristics of the primary tumor.In one case of PDX mouse model, the tumor inhibition rates of 5-FU and sorafenib group were 63.7% and 29.6%, with a statistically significant differece between them (P< 0.05), and there was no significant difference between the sorafenib group and negative control group, consistent with clinical observation.Conclusions The PDX mouse model of liver cancer can maintain the histological structure of primary tumor, and can be applied to precision medicine for patients with liver cancer.【期刊名称】《中国比较医学杂志》【年(卷),期】2017(027)008【总页数】6页(P60-65)【关键词】人源性肿瘤异种移植模型;肝癌;精准医疗【作者】黄昊;高苒;李宝亮;杨星九;李梦媛;朱瑞敏;胡娟娟;韦荣飞;李克娟;蒋力【作者单位】中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;首都医科大学附属北京地坛医院,北京 100015;中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;中国医学科学院医学实验动物研究所,北京协和医学院比较医学中心,北京 100021;首都医科大学附属北京地坛医院,北京 100015【正文语种】中文【中图分类】R-33人源肿瘤组织异种移植模型(patient-derived xenograft models，PDX)是指将病人的新鲜肿瘤组织或肿瘤细胞通过原位或异位等方式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[1]。

肺癌恶性胸腔积液来源肿瘤细胞的小鼠PDX模型构建及实验验证

肺癌恶性胸腔积液来源肿瘤细胞的小鼠PDX模型构建及实验验证王梦婷;陈怡楠;轩辕欣阳;袁海花【期刊名称】《上海交通大学学报（医学版）》【年(卷),期】2024(44)4【摘要】目的·构建肺癌患者恶性胸腔积液(malignant pleural effusion,MPE)肿瘤细胞来源的肿瘤异种移植(patientderived tumor xenograft,PDX)模型,并进行实验验证。

方法·从基因表达综合数据集(Gene Expression Omnibus,GEO)下载人肺癌伴MPE单细胞转录组测序公共数据GSE131907和人肺癌实体瘤单细胞转录组测序公共数据GSE203360,对数据进行聚类、差异基因本体功能富集分析,明确应用MPE建模的可行性。

同时收集肺癌患者的MPE样本,经离心、裂解红细胞等富集细胞操作后,将其植入非肥胖型糖尿病重症联合免疫缺陷(non-obese diabetic/severe combined immunodeficient,NOD/SCID)小鼠皮下,待移植瘤生长至1000 mm³时进行瘤体传代及保存。

对稳定传代移植瘤进行组织病理学检测,通过苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,H-E染色)观察细胞组织形态,免疫组织化学法(immunohistochemistry,IHC)检测肺癌标志物表达情况。

结果·经单细胞数据分析发现MPE中肿瘤细胞的增殖功能更强,提示MPE中肿瘤细胞PDX 建模或具备更佳成瘤效果;共收集35例肺癌MPE样本,成功构建13例PDX模型,成功率达37.14%;在组织病理学检测中,H-E染色可见移植瘤组织细胞异型性明显,IHC检测显示细胞角蛋白7(cytokeratin 7,CK7)、甲状腺转录因子1(thyroid transcription factor-1,TTF1)和天冬氨酸蛋白酶A(Napsin A)等肺癌标志物均呈阳性表达。