构建临床癌症研究相关的人源肿瘤异种移植模型的进展

人源肿瘤异种移植(patient-derived tumor xenograft, PDX)模型是从癌症患者手术切除肿瘤组织,随后移植到免疫缺陷小鼠体内,从而更好地保留了肿瘤的异质性。这是一种重要的转化医学研究方法,特别是在推动精准医学方面,这种方法已经崭露头角。本文从时间维度阐述了PDX模型在各个阶段的发展。

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。

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。

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。

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。

构建临床癌症研究相关的人源肿瘤异种移植模型的进展

人源肿瘤异种移植(patient-derived tumor xenograft,PDX)模型是从癌症患者手术切除肿瘤组织,随后移植到免疫缺陷小鼠体内,从而更好地保留了肿瘤的异质性。这是一种重要的转化医学研究方法,特别是在推动精准医学方面,这种方法已经崭露头角。本文从时间维度阐述了PDX模型在各个阶段的发展。作为PDX模型发展的第一阶段,人源肿瘤原位异种移植(patient-derived orthotopic xenograft,PDOX)模型将人源肿瘤组织植入小鼠体内,位置与患者的解剖位置相对应。PDOX模型具有多个优势,包括高度保真地还原原始肿瘤、增强药物敏感性以及提高移植成功率。然而,PDOX模型也存在严峻的挑战,它需要先进的手术技术和精密的成像技术,这限制了其应用。

综述:构建临床癌症研究相关的人源肿瘤异种移植模型的进展

人源肿瘤异种移植(patient-derived tumor xenograft,PDX)模型是从癌症患者手术切除肿瘤组织,随后移植到免疫缺陷小鼠体内,从而更好地保留了肿瘤的异质性。这是一种重要的转化医学研究方法,特别是在推动精准医学方面,这种方法已经崭露头角。本文从时间维度阐述了PDX模型在各个阶段的发展。作为PDX模型发展的第一阶段,人源肿瘤原位异种移植(patient-derived orthotopic xenograft,PDOX)模型将人源肿瘤组织植入小鼠体内,位置与患者的解剖位置相对应。PDOX模型具有多个优势,包括高度保真地还原原始肿瘤、增强药物敏感性以及提高移植成功率。然而,PDOX模型也存在严峻的挑战,它需要先进的手术技术和精密的成像技术,这限制了其应用。随后,人源化小鼠模型以及斑马鱼模型相继被开发应用。

患者来源肿瘤异种移植模型研究的新进展

患者来源的肿瘤异种移植(patient-derived tumor xenografts,PDTX)模型,因其较好地保留了原代肿瘤的遗传、分子、形态结构等方面的特征,维持了肿瘤干细胞的特性,能反映患者肿瘤的遗传多样性,并且在对治疗的反应性上也与患者保持较高的一致性,现已越来越多地被应用于临床前期研究。近年来,NSG(NOD/Lt Sz-Prkdc^(scid)Il2rg^(tm1)Wjl/J)、NOG(NOD.Cg-Prkdc^(scid)IL2rg^(tm1Sug)/Jic Crl)和NCG(NOD-Prkdc^(em26Cd52)Il2rg^(em26Cd22)/Nju)等免疫缺陷小鼠的研发成功,推动了新一代PDTX模型研究的快速发展。由于新一代PDTX模型建立所需样本量小,经过冷冻的组织与新鲜组织成瘤率无明显差异,为一些难以获取大量样本的肿瘤组织提供了研究材料。笔者对近年来PDTX模型用于个性化治疗方案的筛选制定、药物的临床前研究、肿瘤耐药机制的研究、肿瘤标志物及敏感指标的筛选、肿瘤微环境的研究以及患者预后的评估等的发展现状作一综述。

乳腺癌患者来源肿瘤异种移植模型的临床应用与进展

患者来源肿瘤异种移植(PDX)模型是将患者的肿瘤组织经过一系列处理移植于免疫缺陷小鼠体内,从而更好地模拟肿瘤患者体内的微环境。PDX模型保留了原始肿瘤基因型和表型的多样性,较真实地反映了原始肿瘤的特性。将这一模型应用于靶向药物筛选、药物敏感性筛选、肿瘤的个体化疗效评估等试验中可以发挥出其独特优势。本文系统性回顾了近年来关于乳腺癌PDX模型建立及其在乳腺癌研究中的应用现况。

异种肝细胞移植后受体血清白细胞介素2及肿瘤坏死因子α水平的研究

目的：通过测定异种肝细胞脾内移植后受体血清白细胞介素２（ＩＬ－２）和肿瘤坏死因子α（ＴＮＦα）的浓度，初步探讨其排斥反应机理。方法：向用Ｄ－氨基半乳糖（Ｄ－ＧＩ）诱导的肝衰大鼠脾内移植豚鼠肝细胞。脾内注入生理盐水为对照。观察２周生存率，在术后不同时间作受体脾病理组织学检查及酶联免疫双抗体夹心法（Ｓａｎｄｗｉｃｈ－ＥＬＩＳＡ）测定大鼠血清ＩＬ－２和ＴＮＦα的浓度。结果：２周生存率比较，移植组（８０．０％）显著高于对照组（２１．４％，Ｐ＜０．０５）。移植的肝细胞在移植早期（１～２天）消失，移植后第３天炎症细胞浸润显著增多。移植组与对照组大鼠血清ＩＬ－２、ＴＮＦα浓度均无显著差别（Ｐ＞０．０５）；与正常大鼠比较，差异亦无显著性（Ｐ＞０．０５）。结论：在异种肝细胞脾内移植中，细胞免疫的发生较迟和（或）较弱，移植受体血清ＩＬ－２及ＴＮＦα的浓度无显著变化。

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。

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。

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

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。结论·通过富集肺癌患者MPE中的肿瘤细胞,成功构建了更为简便高效、可实时动态建模的PDX模型。该模型保留了肺癌患者肿瘤细胞的恶性特征及蛋白表达特性,为肺癌伴MPE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。

小鼠体内异种骨移植局部肿瘤坏死因子α基因表达及细胞定位

目的：观察肿瘤坏死因子α（ＴＮＦα）在异种骨移植局部的表达及细胞定位．方法：将经过一定化学处理的牛松质骨载体植入小鼠股部肌袋内，于术后５，１０和２０ｄ取材，制备石蜡切片，应用原位杂交技术检测植骨局部ＴＮＦαｍＲＮＡ的表达与细胞定位．结果：①术后５，１０和２０ｄ，植骨局部均有ＴＮＦαｍＲＮＡ的阳性表达，以１０ｄ时阳性表达率最高（Ｐ＜０．０５）；②阳性反应细胞在载体周边呈散在局灶性或弥漫性分布；③阳性物质主要定位于骨粒周围的单核细胞、多核巨细胞的胞核内，部分间充质细胞、纤维母细胞和横纹肌细胞的胞浆和（或）胞核内亦有阳性表达信号．结论：ＴＮＦαｍＲＮＡ在异种骨移植局部多种细胞内出现高表达，提示ＴＮＦα可能是植骨局部细胞免疫调节的重要细胞因子之一．

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。

人肿瘤干细胞异种移植模型进展

人肿瘤干细胞(human cancer stem cells,CSCs)分离后异种移植至模型内的成瘤特性,为研究肿瘤病因学和制订抗癌策略提供了新的手段和方法。但是,目前人肿瘤干细胞的鉴别离不开移植至异种免疫缺陷鼠内建立肿瘤干细胞的动物模型。本文主要从CSCs的概念、CSCs与肿瘤的关系、CSCs异种移植模型研究进展、模型建立的影响因素、模型建立存在的问题等进行简要综述,为异种移植模型的建立提供参考。

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。