肺癌脑转移瘤人源异种移植模型的构建及应用研究进展

肺癌脑转移瘤是中枢神经系统最为常见的继发性恶性肿瘤,目前共识的治疗方式是在安全范围内通过手术最大程度切除肿瘤组织,术后进行化学治疗以及局部或全身放射治疗,但其治疗效果仍不理想。人源异种移植瘤模型能够很好地保留患者原发肿瘤异质性、组织学特性和分子多样性,能够为研究新的治疗方法提供新思路及新的研究工具。本文就移植瘤模型的建立、模型在肺癌脑转移瘤治疗中的应用研究以及模型的应用前景和局限性进行综述。

综述:人源性组织异种移植动物模型在结直肠癌研究中的应用

结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全球排位第三的常见恶性肿瘤,近年来,结直肠癌在全球范围的疾病负担仍在持续加剧。最新数据表明,我国结直肠癌的新发病人数仅次于肺癌,成为第二大癌症。针对结直肠癌发病机制和治疗药物的研究对于提高结直肠癌患者的生存率至关重要。能够模拟人类结直肠癌复杂性的动物疾病模型对于结直肠癌研究十分重要。本文总结了目前已经掌握的结直肠癌小鼠模型构建方法有致癌物诱导模型、基因工程诱导模型、结直肠癌细胞株异种移植模型(CDX)和人源性肿瘤组织异种移植(PDX)小鼠模型。

患者源性非小细胞肺癌异种移植模型的建立及个体化治疗策略研究

目的通过将患者非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)临床手术标本接种于BALB/c裸小鼠,建立相应的移植瘤模型,为肺癌患者个体化治疗药物的筛查和临床前疗效的评估提供理想的动物模型。方法收集患者非小细胞肺癌手术标本并将其植入裸鼠体内建立患者源性异种移植(patient-derived xenograft,PDX)模型,分析病理组织学形态,检测人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)和表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)的表达,以及潜在靶标单胺氧化酶A(monoamineoxidase A,MAOA)的表达。进一步在此患者源性NSCLC异种移植模型中评估靶向药、临床一线化疗药物顺铂的抗肿瘤功效。结果成功建立了患者源性的NSCLC异种移植瘤模型,该模型保留了源肿瘤组织病理学形态,且EGFR、MAOA呈阳性表达。使用EGFR抑制剂奥希替尼联合顺铂体现出良好的治疗效果;此外,MAOA抑制剂氯吉林也具有良好的抗肿瘤潜能,与顺铂联合治疗效果更加显著。结论建立了NSCLC异种移植模型,保留了原发肺癌的分子特征,可以作为探索肿瘤个体化治疗方案的有效工具。

结直肠癌人源性肿瘤组织异种移植模型(PDX)的构建及^(18)F-FDG PET/CT活体成像监测

目的构建结直肠癌人源性肿瘤组织异种移植模型(Patient-derived Xenograft,PDX),并探讨18F-FDG PET/CT成像技术用于监测结直肠癌PDX模型肿瘤生长的有效性。方法取外科手术切除的新鲜结直肠癌组织,接种到免疫缺陷小鼠皮下构建PDX模型。采用HE染色法、免疫组织化学染色法进行模型评价。选取部分构建成功的PDX模型进行PET/CT活体成像监测。结果接种结直肠癌患者新鲜肿瘤组织35例,成功构建PDX模型20例,成功率为57%;成瘤所需的中位时间为54.5天,四分位间距为47.5天。HE染色结果表明结直肠癌PDX模型可以较好地保留原发肿瘤的组织学特性。Ki67、p53在第一代PDX模型移植瘤与原发肿瘤组织中均呈强阳性表达,具有高度相似性。结直肠癌的成瘤能力与患者的性别、年龄、以及肿瘤的部位、大小、分期、分化程度等均没有相关性。PDX模型的PET/CT活体显像表明,18F-FDG PET/CT可以获得较好的显像效果。结论结直肠癌PDX模型构建成功率较高,模型可以较好地保留原发肿瘤的组织学、生物学特性。18F-FDG PET/CT成像技术可用于监测结直肠癌PDX模型肿瘤的生长情况。

人源肿瘤异种移植小鼠模型研究进展

建立适当的移植瘤模型对于癌症研究至关重要。迄今为止,最常用的移植瘤模型是人源肿瘤细胞系异种移植模型(cancer cell line-based xenograft,CDX),即将体外传代培养的肿瘤细胞移植到免疫缺陷小鼠体内形成移植瘤。虽然这种模型容易建立且建模周期较短,但不能充分代表临床癌症患者,因此,具有能够稳定保留肿瘤异质性的人源肿瘤异种移植模型(patient-derived tumor xenograft,PDX)在诸多应用中开始代替CDX模型。PDX模型通过将患者组织或原代细胞直接植入免疫缺陷小鼠进行成瘤,这种方式保留亲代肿瘤的组织病理学、分子特征和药物反应性,可作为临床前模型,在药物筛选、生物标志物开发和联合临床试验等方面具有显著优势。在这篇综述中,我们将详细介绍PDX模型的构建方法和应用,总结模型建立过程中及进行临床前研究中可能遇到的问题。

人源性肝癌异种移植动物模型的建立及CD90、ALDH1表达鉴定

从新鲜的人肝癌标本上切除肿瘤组织,移植于裸鼠皮下,建立原代移植瘤并连续传代3次,观察移植瘤的成瘤潜伏期、成瘤率、肿瘤体积、肿瘤的侵袭和转移情况。通过HE染色,与临床标本进行组织病理学比较,利用免疫组化方法比较肿瘤干细胞标志物CD90和乙醛脱氢酶1(ALDH1)在临床和动物模型组织中的表达变化。结果显示动物模型肿瘤组织和临床肿瘤组织结构类似;CD90、ALDH1表达一致。建立人源性肝癌移植动物模型,其组织结构稳定,某些特定蛋白表达一致,可成为肝癌基础研究的重要工具。

近红外荧光染料在胃癌人源性肿瘤组织异种移植模型研究中的应用

目的建立胃癌人源性肿瘤组织异种移植(patient-derived tumor xenograft,PDX)裸鼠模型,探讨近红外荧光(near infrared fluorescence,NIRF)染料IR-783在胃癌PDX模型活体成像研究中的应用。方法取临床胃癌新鲜手术切除标本,裸鼠肾包膜移植建立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。将移植肿瘤组织裸鼠皮下接种,20 d后,荷瘤小鼠腹腔注射NIRF染料IR-783(每只10 nmol/L),活体成像连续测定肿瘤部位近红外荧光强度并分析肿瘤体积与荧光强度的相关性;免疫组织化学检测移植肿瘤组织中HIF1α与OATP1B3的表达强度。结果成功建立了3个人胃癌PDX模型,移植肿瘤组织较好的保持了原发肿瘤的特征,NIRF活体成像早期检测到肾包膜部位荧光信号。PDX模型中肿瘤体积与荧光强度的相关性均在98%以上。移植肿瘤组织中HIF1α与OATP1B3表达呈强阳性。结论 NIRF染料IR-783可在PDX模型肿瘤部位特异性聚集,用于PDX模型的早期检测,这种肿瘤靶向性可能与HIF1α和OATP1B3的表达相关。

转化医学视角下头颈癌人源性肿瘤异种移植瘤模型队列的研究愿景

头颈癌位居全球第七大恶性肿瘤,现存多种治疗策略无法满足大部分患者的临床获益需求。同时,缺乏分子分型指导的头颈癌治疗策略也严重阻碍个性化疗法的发展。近年来,以临床前模型为纽带,加快临床问题与基础成果双向转化的新思路逐渐成为业界共识。PDX模型作为肿瘤基础研究和临床转化的桥梁,能够精准复制肿瘤遗传特征和肿瘤进化,在阐析肿瘤发生发展机制中显示出强大的生命力。借助PDX模型组成的治疗队列,彰显出小鼠为患者进行药物筛选和生物标志物分析的独特优势,这种理想的临床前模型能够在符合伦理范畴内最大可能的为患者寻找潜在的治疗策略。

人源性肝母细胞瘤异种移植模型的构建

目的建立肝母细胞瘤患者人源移植(PDX)模型,获得与患者肿瘤相似的并可传代的活体替代模型。方法获取肝母细胞瘤患者的新鲜肿瘤活性组织,无菌条件下4h内低温转运,台盼蓝染色法选取活性组织并剪切约3×3×3 mm3的组织块。将原代肿瘤细胞植入BALB/c裸鼠的肩胛骨前区和后肢的背面,当肿瘤的体积达到约800~1500mm^3时,取出一代肿瘤组织,将其中部分冻存,其余组织再次植入BALB/c裸鼠皮下传代。结果所获得PDX模型肿瘤组织与患者肿瘤组织细胞形态及结构均相似。结论采用患者肝母细胞瘤组织BALB/c裸鼠肿瘤移植等方法,可建立患者来源的肝母细胞瘤PDX模型,为进一步肿瘤药物筛以及精准治疗选提供了良好的动物模型。

人源性肿瘤组织异种移植模型的研究进展

人源性肿瘤组织异种移植(patient-derived tumor xenografts,PDTX)是指将患者的新鲜肿瘤组织处理后移植到免疫缺陷鼠上,依靠小鼠提供的微环境进行生长,其特点和价值不同于人源性肿瘤细胞系异种移植模型。PDTX模型保持了肿瘤细胞的分化程度、形态特征、结构特点以及分子特性。这种小鼠模型肿瘤的血运特点、基质特征、坏死状况等与人本身的肿瘤特点更为接近,这为肿瘤的生物学研究、诊断标志物的寻找和药物筛选提供了一个重要的体内模型。此外,根据移植部位的不同,PDTX模型能够体现标本来源患者肿瘤的各自特点,包括对药物反应的特异性等。因此,这种模拟人肿瘤特异性的模型对肿瘤临床前期评估、治疗和预后具有重要的转化意义,特别是对于肿瘤的个体化诊断和治疗具有不可代替的价值。

快速人源肿瘤异种移植模型技术在儿童复杂难治恶性实体肿瘤中应用探讨

目的探讨快速人源肿瘤异种移植模型(S-PDTX)技术在儿童复杂难治恶性实体肿瘤组织中应用的可能性。方法首都医科大学附属北京儿童医院肿瘤外科和保定病区就诊的实体肿瘤患儿中,纳入10例化疗无效、化疗中进展或复发病例,术中切除病变组织,依据S-PDTX操作流程,对不同的化疗方案进行小鼠体内药物学检测,筛选出最优的化疗方案。结果10例患儿中,肾脏肿瘤5例,软组织肉瘤3例,肝母细胞瘤1例,神经母细胞瘤1例;其中7例为初次手术标本进行S-PDTX建模,3例为复发标本进行建模;10例患儿均建模成功,进行药敏检测,筛选出有差别的化疗方案;4例患儿已结束化疗,2例因化疗中感染死亡,4例仍在治疗中。结论S-PDTX技术以免疫缺陷小鼠作为肿瘤患儿的“替身”,对不同的化疗方案和药物进行药物敏感性检测,筛选出有差别的治疗方案,可以用于临床用药参考和治疗方案调整。

肿瘤患者来源的异种移植(PDX)模型

将患者新鲜肿瘤组织移植于免疫缺陷小鼠建立的患者来源异种移植(patient-derived xenograft,PDX)模型较好地保持了原发肿瘤的遗传特性和异质性,在肿瘤的个体化治疗研究中具有独特的优势。常用PDX模型的移植方法主要有皮下移植、肾包膜移植和原位移植。移植瘤的溯源方法包括组织形态学比较、肿瘤特异性标志物分析、短片段重复序列分型和测序分析。在PDX模型研究中,需要重点关注影响模型成功率的因素、人源化问题、淋巴瘤的发生和药物评价中治疗策略的选择。虽然从目前临床数据来看,基于PDX模型的个体化治疗还没有显示出实质性疗效,仍处于临床验证阶段,但PDX模型的建立和应用为肿瘤学研究,特别是肿瘤的个体化治疗提供了良好的实验平台。我们在强调PDX模型个体化的同时,要善于应用共性思维,开展基于PDX模型基因组学的肿瘤靶向药物筛选。

人源肿瘤异种移植模型在上皮性卵巢癌研究中的应用进展

利用患者新鲜肿瘤移植而建立的人源肿瘤异种移植(patient-derived xenograft,PDX)模型可以协助筛选出有效的非一线治疗药物,同时可利用其进行新药研发、肿瘤发生及转移机制研究等。卵巢癌是妇科肿瘤中死亡率最高的一种恶性肿瘤,本文就上皮性卵巢癌PDX模型的建立、组织学病理学特点、分子特征及PDX模型在药物研究、生存预测等方面的应用进行综述。

人源性的小细胞肺癌异种移植动物模型及耐药模型的建立

背景与目的小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)是细胞分化程度低,恶性程度高,生长速度快,早期容易发生转移的恶性肿瘤。目前SCLC患者的临床治疗以化疗为主,但是在治疗6个月-9个月后极易发生获得性耐药而复发。因此,构建有效的临床前SCLC动物模型具有重要的临床价值。人源性肿瘤异种移植动物模型(patient-derived xenotransplantation, PDX)能够较好地保留原发肿瘤的特性,是比较理想的临床前动物模型。本研究旨在构建中国人来源的SCLC PDX动物模型,并诱导构建化疗耐药的PDX模型,为研究SCLC耐药机制及个体化治疗提供实验模型。方法取临床SCLC患者的新鲜手术切除标本或穿刺标本,移植至重度免疫缺陷小鼠NOD-PrkdcscidIL2rgtm1/Bcgen(B-NSGTM)皮下,HE染色及免疫组化对比移植肿瘤组织与患者肿瘤组织的病理学一致性。给予可稳定传代的每一代PDX模型小鼠腹腔注射8个周期的化疗药物(顺铂8 mg/kg+依托泊苷5mg/kg),定期监测荷瘤小鼠体质量和肿瘤体积,对长至1,000 mm^3大小的肿瘤进行传代移植。结果本研究收集并移植9例SCLC肿瘤标本,成功构建可多次传代SCLC PDX模型3例并成功诱导其耐药模型,模型较好地保留了原发肿瘤的特征。结论成功构建了SCLC PDX模型及其耐药模型,建模成功率为33%。为后续研究人的SCLC耐药机制、临床药物筛选以及个体化治疗提供了实验平台。

人源性食管癌异种移植模型的建立及鉴定

目的建立人源性食管癌异种移植模型,为食管癌的研究提供可靠临床前模型,并为患者实现个体化治疗及药物筛选提供有效手段。方法取36例食管癌取患者的新鲜食管癌组织标本,将其分别移植于人源化小鼠皮下进行传代,以构建PDX模型,分析影响模型建立成功的因素;并通过对肿瘤组织P0代与P4代移植瘤进行HE染色、IHC染色及基因检测,分析其在病理形态学、基因组学方面的差异。结果该模型成瘤率为69.4%(25/36),复苏实验成瘤率为92.0%(23/25)。建模成功与建模失败患者间的病理组织类型及复发时间均具有显著差异(P<0.05)。光镜下可见P4代移植瘤与相应肿瘤组织P0代的形态和组织结构均高度相似,且IHC染色CK19均阳性表达。肿瘤组织P0代与P4代移植瘤的基因序列基本相同且突变位点一致。结论利用人源化小鼠建立PDX模型不仅可提高建模成功率,避免建模失败所带来的人力物力资源的浪费,而且其在组织形态学和基因组学上与原代肿瘤细胞基本保持一致,有助于探索肿瘤对免疫耐受的机制及肿瘤免疫治疗,值得临床推广应用。

类器官和人源性肿瘤组织异种移植模型在肿瘤研究中的应用

人源性类器官(patient-derived organoids,PDOs)和人源性肿瘤组织异种移植(patient-derived xenografts,PDXs)作为新型肿瘤研究模型,能够高度模拟原位组织的生理结构及特性,为患者制定合适的用药方案,实现个体化治疗,是基础科研成果快速转向临床应用的必经之路。此外,还能够利用PDOs和PDXs模型进行肿瘤克隆演化、肿瘤致病机制等方面的基础研究。本文主要综述了PDOs和PDXs模型在肿瘤临床前和基础研究中的应用情况。

前列腺癌人源性异种移植裸鼠模型的建立与治疗

目的建立前列腺癌人源性异种移植(patient-derived xenograft,PDX)模型,评价不同治疗方案的抗肿瘤效果。方法将人新鲜的前列腺癌手术标本与基质胶混合后移植入补充有外源性雄激素的裸鼠皮下,连续监测肿瘤生长,评估其保真度并连续传代;将荷瘤鼠分为四组:多西他赛组、去势组、多西他赛联合去势组以及对照组,治疗期间测量肿瘤体积及小鼠体重变化,治疗结束后,检测血清中总前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen,tPSA)浓度及组织病理学变化,评估治疗效果。结果成功建立了前列腺癌PDX模型,包括激素敏感型(D17225)和去势抵抗型(C40019)肿瘤,病理学分析发现移植瘤较好的保持了患者原发瘤的主要特征;病理组织学及血清tPSA检测发现多西他赛组及多西他赛联合去势组在D17225模型中显示出良好的治疗效果,且后者抑瘤效果更为明显。结论成功建立了前列腺癌PDX模型并稳定传代,多西他赛单药或联合去势处理对激素敏感型(D17225)前列腺癌PDX模型具有显著治疗效果。

人源性异种移植模型在胃肠道恶性肿瘤治疗中的应用

胃肠道恶性肿瘤是全球发病率和病死率很高的疾病,复发转移机制尚不明确。近年来,各种抗癌药物的出现使患者有所受益,但远未达到预期疗效,总体预后仍然较差。而理想的动物模型有助于肿瘤发生转移机制的研究和精准药物的开发及验效。近年来出现的人源性异种移植模型(PDX)被证明是一种保真性极高的临床前模型。多研究表明胃肠道恶性肿瘤PDX模型能够很好地保留原肿瘤的组织病理学、基因层面的生物学特点,在药物反应上也与临床有较好相关性。其在结肠癌中的应用有所进展,胃癌方面尚处于起步阶段,也存在成瘤率不一致、人源性基质丢失、容易混杂生成淋巴瘤等方面的不足。现就其临床应用及研究现状作一阐述。

人源性肿瘤组织原位异种移植模型的特征及研究策略

人源性肿瘤组织原位异种移植模型(PDOX模型)能够更好地保持原发肿瘤的基因特征,在组织学、转录组、多态性和拷贝数变异中具有高的保真度,保留了原发瘤的微血管、基质成分和相互作用,以及肿瘤转移的特点,从而更加准确地预测临床患者的疾病预后,可以筛选出最合适的个体化治疗方案,在临床转化应用研究中显示出良好的前景。但由于小鼠和人体微环境仍有差别,原位移植瘤的形态结构与原发瘤仍存在一定差别,且原位移植并不能确保肿瘤发生转移。因此,构建个体化PDOX模型就需要分析移植瘤的组织形态和相关基因的表达,建立异种移植模型的数据库,共享异种移植模型的信息与研究结果,促进PDOX模型的转化应用。本文总结了PDOX模型的主要特征,概述了其优势以及局限性,并对应用进行了展望。

人源性肿瘤异种移植模型在眼科的应用进展

人源性肿瘤异种移植模型为肿瘤发生机制的研究、肿瘤药物的筛选和癌症治疗方案的评估提供了良好的临床前试验模型。近年来,人源性肿瘤异种移植模型的建立和应用在肿瘤领域的发展不断进步,在对癌症的研究中发挥重要作用。本文主要介绍人源性肿瘤异种移植模型在眼科肿瘤领域的应用进展。