间接体内Mini人源肿瘤异种移植模型再现转移性肠癌患者的药物治疗疗效

目的通过运用肠癌标本建立一种新型的Mini人源肿瘤异种移植(Mini patient-derived xenograft,MiniPDX)模型,并探索其指导临床治疗的可行性。方法基于上海立迪生物技术股份有限公司独创的小鼠OncoVee?MiniPDX模型建立人源化肠癌MiniPDX模型,评估MiniPDX模型与其配对肠癌患者药物治疗效果的一致性。结果运用11例转移性肠癌患者肿瘤组织标本成功建立12例MiniPDX模型,其中9例MiniPDX模型来源于9例患者的肝转移灶,1例MiniPDX模型来源于1例患者的原发灶,2例MiniPDX模型来源于同一患者的肠癌原发灶和肝转移灶。体内药效学实验显示,12例小鼠MiniPDX模型中有9例模型(75%)对药物的治疗反应与患者疗效保持一致,两者具有较好的相关性(相关系数为0.57)。结论MiniPDX模型能在2周内完成药效学检测,可作为一种快速有效的间接体内模型指导临床患者个体化治疗。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

人源肿瘤异种移植模型的应用与进展

人源肿瘤异种移植(PDX)模型是一种将患者来源的新鲜肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠体内构建的新型肿瘤动物模型。PDX模型可以充分保留患者的肿瘤微环境,维持原发瘤的突变基因与异质性,在肿瘤机制研究和临床药物筛选中得到了广泛应用,也得以不断改进。本文就PDX技术近年来在耐药研究及生物信息技术等领域的新应用进行简述。同时结合传统PDX模型的局限性,介绍3种由PDX模型发展而来的新型异种移植瘤模型,即微型异种移植(MiniPDX)模型、人源化异种移植(Hu-PDX)模型和原位异种移植(PDOX)模型的特点及应用,并对PDX模型的发展方向进行展望。

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。

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。