什么是PDX模型？

人源性组织异种移植(patient-derived xenografts , PDX )：是指将患者手术或穿刺得到的新鲜实体瘤或血液样本处理后，通过皮下、肾囊膜或原位移植到免疫缺陷鼠上，依靠小鼠提供的微环境进行生长，在小鼠身上成瘤以后可以进一步传代。这种模型保留了原代肿瘤的微环境和细胞的基本特性，形成第一代移植瘤。待其生长到一定大小时取该移植瘤组织无菌操作再移植到新一批鼠体内，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。此种模型尽可能保留了亲代肿瘤生长的微环境，例如肿瘤细胞周围浸润的淋巴细胞、细胞外基质、微血管等，利于更好的表现亲代肿瘤性状，并且维持了肿瘤的异质性。这种模型跟临床的药效学结果有极高的相关性，所以它们被广泛的应用到药物研发当中，为研究肿瘤提供了很好的体内模型。

PDX模型和之前的肿瘤细胞系移植的区别？

虽然这两种方法都是将肿瘤植入实验小鼠体内，研究肿瘤发展等情况。但是肿瘤细胞系异种移植是将人类肿瘤细胞在体外（培养皿中）筛选，经过传代培养建立的稳定的细胞株，然后注射到免疫缺陷小鼠皮下、肾包膜下或原位而建立的模型。但是显然，这种现在体外培养的环境造成了一些改变，肿瘤微环境中缺少了细胞外基质、非肿瘤细胞等特定的物质，使得肿瘤移植后是同质的，不能表现异质性、组织病理或者是肿瘤的遗传特征。实际肿瘤患者的细胞中存在很多突变，更加有利于肿瘤的生长。而PDX模型建立是直接移植，虽然成功率相对要低一些，但是PDX模型可以更好地反映出肿瘤的遗传多样性，更加真实地模拟患者的情况，更好地预测肿瘤对于不同药物的反映。

PDX模型三大应用领域

PDX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。此模型可以替代患者用于检测对各种化疗药物的反应，从而为患者选择合适的、最佳的化疗药物。它的建立对于新药的临床前期筛选和试用，减少肿瘤患者痛苦，实现个体化治疗都发挥着举足轻重的作用。

具体来说，PDX模型的建立还可以用于评估临床肿瘤的个体化化疗疗效，通过将患者与PDX模型小鼠平行给药评估疗效。PDX保留了患者原代肿瘤的生物学特性，可作为肿瘤的保存和传代，为研究提供宝贵的研究标本，通过前期大量建模，可以构建肿瘤生物样本库。在临床前期研究中，可选取不同生物学特征的肿瘤样本，为肿瘤治疗筛选新型药物提供一个较可靠的体内实验动物模型；并可用来检测肿瘤指标是否能作为评估肿瘤药物治疗疗效关键指标；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医学意义，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。

临床前的应用：药物筛选

临床前传统意义上药物筛选都是将肿瘤细胞系打在老鼠皮下，也就是建立Cell Xenograft model。后来经过多年的应用，大家发现这种模型筛选结果跟临床的相关性不到5%。所以大约20年前的时候德国人开始采用将肿瘤组织样本，直接接种在老鼠皮下的方法，建立PDX模型。经过10~20年的验证，大家发现利用这种PDX模型进行药物筛选的结果跟临床的相关性高达89%~90%，所以全球的药厂现在都逐步采用PDX模型进行肿瘤药物的筛选。

临床期间的应用：指导用药

在当前的治疗中，手术以后化疗和靶向药物治疗存在着很多的随机性与盲目性。往往一线药根据指南使用过之后，二三线药的选择具有很大的随机性。在这种情况下，因为PDX模型跟临床相关性较高，所以国外开始尝试使用这种模型，通过药效结果指导临床的用药。

例如，在面对某种癌症的实际临床治疗中，我们可以首先为患者建立PDX模型，研究哪些药物或药物组合对该特定的患者有效。通过PDX模型我们发现除一线治疗外，这位患者只对某种特定的二线治疗药物敏感，如果是按照常规治疗方式，那这位患者在一线治疗后出现转移可能都试不到适合他的药物。而有了PDX模型我们可以很轻松的找到适合他的二线药物。经过这些年的发展，国外很多大的医院都在推广PDX模型的临床应用。

科研方面应用：探索新靶标

PDX模型还可以被用来寻找新的肿瘤标志物，进行肿瘤克隆演化、肿瘤分子特征、肿瘤致病机制等方面的研究，辅助高校研究所医院研究人员进行肿瘤治疗方面最新研究。

PDX模型小鼠是肿瘤患者的的完美替身，可替代肿瘤患者对不同的治疗药物或方案进行体内药效学检测，更是试药的完美替身，通过将二，三线治疗药物进行排序，从中筛选出最优的治疗药物或方案作为临床用药参考，可以提高肿瘤患者临床治疗的有效性。