人源性肿瘤移植模型（PDX）

人源性肿瘤移植模型-PDX

人源性肿瘤移植模型（patient-derived tumor xenograft，PDX）是将来源于患者的新鲜肿瘤组织移植至免疫缺陷小鼠体内所构建的移植瘤模型。该模型模拟了肿瘤在病人体内的生长情况，能准确地反映人体肿瘤的生物学特征，为肿瘤的生物学研究、诊断标志物的寻找和药物筛选等提供了一个更优越的体内模型，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。

1. 实验原理

将来源于患者的新鲜肿瘤组织移植至免疫缺陷小鼠体内，依靠小鼠提供的微环境生长成第一代移植瘤。待其生长到一定大小时，取出该移植瘤组织并在无菌操作条件下移植到新一批小鼠体内，形成第二代移植瘤。如此重复操作形成移植瘤第三代、第四代等。该模型不仅可实现原发肿瘤人体微环境的模拟，很好地保留患者原发肿瘤的分子生物学和组织病理学特征，而且能更好地模拟患者原发组织的远隔转移性。PDX模型比传统移植模型能更好地保留原发肿瘤的异质性，可以准确反应肿瘤的药物反应性和探索耐药的产生机制。

2. 实验步骤

2.1新鲜肿瘤组织的收集

从手术室获取的新鲜肿瘤组织标本，离体后立即取材，大小约0.5-1 cm3，平均分成2份，一份留存于冰浴的无血清培养基中(含青霉素链霉素)，一份进行快速冰冻病理检查。待冰冻病理结果提示为恶性肿瘤，则继续进行异种移植实验。

2.2组织转运

将留存于冰浴无血清培养基(含青霉素链霉素)中的新鲜组织标本，快速转运至动物房超净台。

2.3肿瘤组织的异种移植

选择4-6周龄的免疫缺陷小鼠，先将组织块在培养基中冲洗三次，在细胞培养皿内，剔除坏死组织成分。组织移植的三种不同方法如下：

A (匀浆注射法)：将组织剪成小块后，置入内含300 μLPBS的EP管中，以眼科剪反复剪切，直至形成组织匀浆，再以lmL注射器抽取约100-150 μL匀浆，直接注射至小鼠右侧季肋部皮下。

B (整块埋入法)：将标本剪成直径约3 mm大小的小块，实验小鼠麻醉后，消毒小鼠右侧季肋部皮肤，做长约3 mm切口，以分离钳游离皮下组织形成一个小囊袋，然后将2块肿瘤组织小块直接埋入小鼠皮下，最后以可吸收线缝合皮肤切口。

C (穿刺针法)：先将标本剪成直径约2 mm大小的小块。将适量组织小块预先填入骨穿针套管内，实验小鼠麻醉后，消毒小鼠右侧季肋部皮肤，以8#针头在小鼠的右侧季肋部穿刺，沿皮下扩张作一隧道。再将准备好的肿瘤组织小块用骨穿针沿隧道送入右侧胸背部皮下。退出穿刺针，进针口消毒。完成肿瘤移植操作。

2.4移植后肿瘤观测

肿瘤移植后，定期观察小鼠状态及肿瘤生长情况，以游标卡尺按照1-2次/周进行肿瘤大小的测量，记录肿瘤体积及小鼠体重变化曲线。

2.5 PDX 传代

移植成功的肿瘤继续在免疫缺陷鼠中传代2次移植成功的肿瘤继续在免疫缺陷鼠中传代2次，至第三代及以后的鼠模型可用于实验。

3. 实验结果示例

将从外科手术中获取的宫颈癌组织移植到裸鼠体内，6周成功建立PDX模型后给药处理，测量瘤体大小，解剖观测瘤体转移情况。

4. 参考文献

[1] Ji, X. , Chen, S. , Guo, Y. , Li, W. , Qi, X. , & Yang, H. , et al. (2017). Establishment and evaluation of four different types of patient-derived xenograft models. Cancer Cell International, 17(1), 122.

[2] Yukihiko, H. , Ali, M. , Zhang, Y. , Nan, Z. , Takashi, M. , & Takashi, C. , et al. (2016). Patient-derived mouse models of cancer need to be orthotopic in order to evaluate targeted anti-metastatic therapy. Oncotarget, 7(44), 71696-71702.

[3] Yang, H. , Tong, Z. , Shen, L. , Sun, Y. U. , & Huang, J. . (2020). Brucea javanica increases survival and enhances gemcitabine efficacy in a patient-derived orthotopic xenograft (PDOX) mouse model of pancreatic cancer. Anticancer Research, 40(9), 4969-4978.