人源异种皮下注射移植法建立子宫内膜异位症纤维化裸鼠模型的评价

目的评估人源子宫内膜异位症纤维化裸鼠模型建立的可行性,确定子宫内膜间充质干细胞是否参与诱导子宫内膜异位症纤维化。方法收集人源子宫内膜标本4例,采用皮下注射的方式1∶3移植到12只BABL/c裸鼠体内。记录病灶皮表形态及体积变化,移植后第15天处死裸鼠,观察病灶形态及其与腹壁周围粘连情况,HE染色评判造模结果,Masson染色评定纤维化程度,免疫荧光追踪子宫内膜间充质干细胞在子宫内膜异位症纤维化进程中的作用。结果裸鼠异位病灶体积随时间增长,呈局限性、囊泡样改变,与腹壁粘连紧密,镜下可见子宫内膜样腺体、胶原纤维沉积,造模成功率为83.4%,造模后病灶胶原纤维容积分数显著升高(P<0.01),共聚焦成像提示子宫内膜间充质干细胞(SUSD2^(+))可在体内向肌成纤维细胞(α-SMA^(+))分化。结论人源异种皮下注射移植的方法建立的裸鼠模型符合子宫内膜异位症纤维化的病变特点,操作简单,可行性高,此外体内观察到子宫内膜间充质干细胞参与诱导子宫内膜异位症纤维化形成,为进一步探究其发病机制提供较好的模型参考。

人源性胰母细胞瘤异种移植模型的构建与验证

目的研究构建合适的动物模型用于胰母细胞瘤(PBL)的化疗药物筛选及新药评估。方法将手术切除的PBL肿瘤组织碎块移植到免疫缺陷的小鼠皮下组织,待移植瘤生长至1500 mm^(3)时进行瘤体传代及保存。使用HE染色、免疫组织化学及PCR法对成功建立的PBL患儿起源的异种移植(PDX)模型进行人源性鉴定。结果HE染色显示小鼠PDX中的肿瘤组织及细胞和患儿肿瘤细胞形态基本相同,免疫组化结果显示β-连环蛋白(β-Catenin)、细胞角蛋白7(CK7)和细胞角蛋白19(CK19)在PDX模型组织与人属源性肿瘤组织中有相同的免疫学特征。PCR分析显示PDX组织和原发肿瘤组织具有相同的个体来源。结论所建立胰母细胞瘤来源PDX高度保留了原发胰母细胞瘤的生长模式及蛋白表达特性,为胰母细胞瘤患者的基础研究和临床用药指导提供了重要的实验模型工具,给推动疾病机制探索及制定个性化治疗方案提供了科学依据。

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。

中国公众对异种肾移植接受度的预测模型构建及验证

目的通过构建和验证基于异种移植调查问卷的预测模型,探讨中国公众对异种肾移植的态度。方法使用问卷星平台对中国公众进行方便抽样调查,分析公众对异种肾移植的接受度及影响因素。使用随机分配法将所有纳入的问卷(2280份)按7∶3分为训练集和验证集,构建预测模型并进行验证。结果共纳入2280份调查问卷,公众对于异种肾移植的接受度为71.3%。多因素分析结果显示性别、婚姻状况、居住地区、医保状况、宗教信仰、是否素食主义、异种肾移植知晓情况、是否肾移植等待者是公众能否接受异种肾移植的独立影响因素(均为P<0.05)。训练集预测模型的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)为0.773,验证集预测模型的AUC为0.785,训练集和验证集校准曲线均提示预测模型有较好的预测价值,决策曲线分析(DCA)均提示模型预测效能较好。结论中国公众对于异种肾移植的接受度相对较高且存在较大提升空间。基于问卷调查所构建的预测模型预测效能较好,为今后的研究提供了参考依据。

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。

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。

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。

人源肿瘤异种移植模型在精准肿瘤医学中的研究进展

癌症是由于物理、化学、病毒等致癌因子导致的原癌基因和抑癌基因突变从而引发的一系列异质性疾病的统称。尽管近年来高通量测序技术与靶向治疗取得了突破性的进展,但是临床转化研究的高失败率使得抗肿瘤药物的创新发展十分有限。人源肿瘤异种移植模型(patient-derived xenograft model,PDX模型)是指直接将病人的新鲜肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠上,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基质异质性、组织学特性、分子多样性以及微环境,为临床前药效的个性化筛选评估以及生物标志物的鉴定提供了有效的研发资源。PDX模型结合临床数据,基因组图谱以及药效数据可以增加药物特异性,应用于肿瘤患者个体化治疗,提高临床治疗成功率。本文就PDX模型研究进展进行综述,包括其在肿瘤新疗法中的应用、挑战性与局限性、以及在精准肿瘤医学中的应用前景。

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。

肝癌人源肿瘤异种移植模型构建及初步应用

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。

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。

基于人源化免疫重建的患者来源肿瘤组织异种移植模型的研究进展

将患者的肿瘤组织移植于免疫缺陷小鼠体内建立的肿瘤移植模型(patient-derived xenograft, PDX)较好地保留了原发瘤的生物学特性,但瘤组织基质成分会在小鼠体内传代过程中逐渐被鼠源性基质代替,缺乏免疫系统的小鼠体内环境也会改变肿瘤的微环境,原发肿瘤的异质性会逐渐丢失,从而限制了该类模型的应用;将人的造血干细胞(hematopoietic stem cells, HSCs)移植于低剂量X线全身照射或其他方法清理骨髓的重度免疫缺陷小鼠,然后再将患者的瘤组织移植于该小鼠建立的人源化肿瘤模型(humanized patient-derived xenograft, Hu-PDX),具有与人相似的免疫系统,可以更好的保留原发瘤的异质性。研究证实人的HSCs在小鼠体内可以产生各种免疫细胞,使肿瘤生长微环境与人体更相似,更好的保留了肿瘤的异质性,为肿瘤的个体化研究提供了良好的动物模型。

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。

Fah^(-/-)Rag2^(-/-)IL2Rg^(-/-)小鼠肝脏原位异种重建模型的建立及其评价

目的:构建猪-小鼠肝细胞嵌合模型,探讨猪肝细胞在无T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)介导排斥条件下的移植及再生的相关条件,评估猪肝细胞在异种受体中的定居、增殖和功能因子分泌情况,为提高猪源化小鼠模型中猪肝细胞的重建效率提供依据。方法:采用脾脏内注射法将猪肝细胞移植至Fah^(-/-)Rag2^(-/-)IL2Rg^(-/-)(FRG)小鼠体内,构建移植模型。将16只FRG小鼠随机分为对照组、空白对照组、实验组和绿色荧光蛋白(GFP)基因实验组,每组4只。空白对照组小鼠停止给予2-(2-硝基-4-三氟甲基苯甲酰基)-1,4-环己二酮(NTBC),监测体质量;对照组4只小鼠注射猪肝细胞,移植前1周停止给予NTBC,移植后监测体质量,当体质量下降20%时,给予NTBC 3 d;实验组小鼠注射猪肝细胞,移植前1周停止给予NTBC,移植后监测体质量,当体质量下降20%时,给予NTBC 3 d;GFP基因实验组小鼠注射携带GFP基因猪肝细胞,移植前1周停止给予NTBC,移植后监测体质量,当体质量下降20%时,给予NTBC 3 d。观察各组小鼠体质量、生存情况。检测各组小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平,流式细胞术检测各组小鼠外周血中CD19+、CD3+和NK1.1+细胞表达情况,ELISA法检测各组小鼠血清中猪白蛋白表达水平,免疫组织化学法检测各组小鼠猪肝细胞再生效率。结果:与剪碎后再以胶原酶消化的方式比较,两步灌注法消化过程更温和、对细胞损伤更小,细胞活性可以达到92%。停止给予NTBC后,对照组小鼠体质量进行性降低,生命活力逐渐降低。连续停药第28天小鼠开始出现死亡现象。小鼠肝组织中出现肝细胞肿大、细胞浆疏松透亮和细胞核溶解等不可逆细胞损伤。空白对照组小鼠停药后血清中ALT水平逐渐升高。对照组停药小鼠重新给予NTBC后,体质量逐渐恢复至正常水平。流式细胞术,停止给予NTBC后,小鼠外周血中CD19+、CD3+和NK1.1+细胞完全缺失。免疫组织化学染色,实验组小鼠肝组织中未见深色Fah+阳性细胞,移植小鼠肝组织中可见深色Fah+阳性细胞,猪肝细胞再生效率为(11±4)%。GFP基因实验组小鼠可见同一视野经三色激光分别激发,猪肝细胞再生效率为(10±2)%。结论:成功构建了猪源化FRG小鼠肝脏嵌合模型,建立了长效稳定扩增猪肝细胞的小鼠模型。

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。

NSC74859对食管鳞状细胞癌人源肿瘤异种移植模型的抗肿瘤作用研究

目的观察小分子抑制剂NSC74859对食管鳞状细胞癌(ESCC)人源肿瘤异种移植模型(patient-derived tumor xenograft,PDX)的抗肿瘤作用及其机制。方法首先利用UALCAN分析信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)在肿瘤及正常样本中的表达。其次将临床手术切除的新鲜的ESCC组织经无菌条件处理后移植到高度免疫缺陷小鼠的皮下,建立ESCC皮下移植肿瘤模型,并将第零代PDX模型(F0)肿瘤组织在裸鼠体内传代至第4代(F4),将F4代ESCC PDX小鼠随机分为两组:NSC74859治疗组,5 mg/kg,每天腹腔注射1次,共给药7 d;溶媒对照组,等体积溶媒注射,每天腹腔注射1次,共给药7 d。每周2次测量裸鼠体重、肿瘤体积,计算相对肿瘤体积和相对肿瘤抑制率,绘制肿瘤生长曲线。观察28 d后脱颈椎处死各组小鼠,摘取肿瘤组织,称量肿瘤湿重。运用Western blot和免疫组织化学方法检测两组瘤体组织中STAT3及p-STAT3蛋白的表达。结果STAT3在多种肿瘤中高表达,在食管癌中表达量最高。ES0172模型在给药开始后第28天时,相对肿瘤抑制率TGI(%)为49.96%(P<0.05);ES0195模型在给药开始后第26天时,相对肿瘤抑制率TGI(%)为53.88%(P<0.05)。ES0172模型和ES0195模型中NSC74859治疗组瘤重都显著低于溶媒对照组瘤重(P<0.05)。p-STAT3在NSC74859治疗组中的表达水平显著低于溶媒对照组(P<0.05)。结论NSC74859能减轻ESCC肿瘤负荷,其抗肿瘤机制可能与下调STAT3的磷酸化水平有关。

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。

骨髓增生异常综合征患者来源的异种基因移植小鼠模型的研究进展

骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes,MDS)是一种恶性克隆性血液疾病,其发病机制至今仍不明确。基因工程小鼠在研究MDS发病机制方面发挥了重要作用,但随着对发病机制的不断探究,基因工程小鼠也显示出一定的不足。为了更好地研究MDS患者的临床特征和发病机制,十分有必要建立MDS患者异种移植(myelodysplastic syndrome patient-derived xenografts,MDS-PDX)模型。由于MDS疾病的特殊性,建立MDS-PDX非常困难。本文对近期在MDS-PDX模型研究方面取得的进展进行了综述。