人源腫瘤異種移植動(dòng)物模型在癌癥精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

宋偉杰, 周 巖, 牛瑞芳

(1. 天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院腫瘤研究所公共實(shí)驗(yàn)室,國家腫瘤臨床研究中心,天津300060;2. 天津大學(xué)藥物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,天津市現(xiàn)代藥物傳遞及功能高效化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300072)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型一直以來被用作研究人類疾病和研制新藥的重要工具。目前可以用于腫瘤研究的動(dòng)物模型主要有自發(fā)/誘發(fā)腫瘤模型、基因工程小鼠模型以及移植腫瘤模型，這些模型可以用于新型抗癌藥物的篩選和癌癥相關(guān)研究。鼠源細(xì)胞系接種于同源受體，或者人類腫瘤細(xì)胞系異種移植到免疫缺陷鼠體內(nèi)，是目前最常見的兩種構(gòu)建模型方式。然而，由于小鼠和人類具有種屬差異，腫瘤細(xì)胞系缺少腫瘤間質(zhì)等特點(diǎn)，利用鼠源細(xì)胞系構(gòu)建的模型不能完全模擬臨床治療方案和體現(xiàn)藥物臨床試驗(yàn)的有效性。近年來，重度免疫缺陷小鼠的構(gòu)建和應(yīng)用使得人源腫瘤異種移植（patient-derived tumor xenograft，PDX）模型逐漸用于癌癥研究。

隨著組學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，特別是癌癥基因組計(jì)劃（cancer genome project，CGP）、國際癌癥基因組協(xié)會(huì)（International Cancer Genome Consortium，ICGC）和癌癥基因組圖譜項(xiàng)目（the cancer genomeatlas，TCGA）的開展，癌癥精準(zhǔn)醫(yī)療步入了快速發(fā)展階段。然而單個(gè)腫瘤仍然呈現(xiàn)廣泛的異質(zhì)性，不同患者之間相同的患病位點(diǎn)仍然可能呈現(xiàn)不同的腫瘤特性。因此，制定個(gè)體化的精準(zhǔn)的腫瘤治療方案在臨床上具有重要意義。基因測序結(jié)合生物信息學(xué)分析以及建立PDX 模型就成為了預(yù)測腫瘤治療方法有效性的重要途徑，即通過分析精準(zhǔn)治療所需要的信息，并整合這些信息才有可能更精準(zhǔn)地預(yù)測臨床方案的治療效果。而且目前已有的人源化小鼠模型還不能完全模擬人的免疫系統(tǒng)，即便利用骨髓、肝臟和胸腺改造后的人源化小鼠模型仍然不能完全激活腫瘤免疫反應(yīng)。因此，在癌癥精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中，能夠模擬人類腫瘤在人體內(nèi)微環(huán)境的人源化小鼠PDX 模型的應(yīng)用已經(jīng)成為了研究癌癥的可靠模型和強(qiáng)有力工具。

1 移植腫瘤動(dòng)物模型的特點(diǎn)

根據(jù)腫瘤發(fā)生原理，常見腫瘤動(dòng)物模型主要分為自發(fā)腫瘤動(dòng)物模型、誘發(fā)腫瘤動(dòng)物模型［1］、基因工程動(dòng)物模型［2］和移植腫瘤動(dòng)物模型四類。移植腫瘤模型因?yàn)榫哂幸撞僮?、周期短和花費(fèi)少等特點(diǎn)，成為了目前最常使用的腫瘤動(dòng)物模型。

移植腫瘤模型是指將鼠源或者人源的腫瘤細(xì)胞株或者腫瘤組織塊接種到目標(biāo)動(dòng)物體內(nèi)或皮下建立的動(dòng)物模型。此方法成功率較高，大大縮短了整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期［1，3］。根據(jù)供體和受體來源不同，移植腫瘤模型分為同源異體移植和異種移植兩種。另外，根據(jù)移植部位的不同又可分為皮下接種、腹腔接種、腎包膜接種、原位接種和尾靜脈接種等方式。

皮下移植瘤模型是將腫瘤細(xì)胞或腫瘤組織接種在小鼠皮下，一般選擇血運(yùn)和淋巴回流較豐富的腹股溝和腋窩部位。皮下移植瘤模型的建立周期短且易于成瘤，操作相對容易［4］。但是皮下移植瘤模型不能完全準(zhǔn)確地模擬人體腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過程。

腹水瘤模型的制作是通過將動(dòng)物實(shí)體瘤細(xì)胞注入動(dòng)物腹腔內(nèi)，或?qū)?shí)體瘤接種于動(dòng)物腹壁內(nèi)，腫瘤生長后產(chǎn)生腹水，腹水中包含可移植傳代的腫瘤細(xì)胞。腹水瘤模型多用于腫瘤研究以及抗腫瘤藥物的篩選。然而，腹水瘤模型動(dòng)物傳代次數(shù)過多常常會(huì)出現(xiàn)血性腹水，需要精確控制接種量、動(dòng)物周齡等條件［5］。

腎包膜下血運(yùn)較為豐富，比較適合對腫瘤營養(yǎng)環(huán)境要求苛刻的腫瘤細(xì)胞，所以不易成瘤的腫瘤組織一般選擇腎包膜下接種。此種模型通常對小鼠的選用有嚴(yán)格要求，另外需要熟練的操作技術(shù)來保證建模成功率［6］。

為了更好地模擬腫瘤發(fā)生過程，通常選擇原發(fā)腫瘤的器官作為移植點(diǎn)來構(gòu)建原位移植腫瘤模型。原位移植模型在腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，以及探索腫瘤患者個(gè)體化治療方面，都發(fā)揮了非常重要的作用。但是與其他移植腫瘤模型相比，原位移植模型因腫瘤發(fā)生部位的多樣性，對技術(shù)要求較高，成功率也各不相同［7］。

移植腫瘤模型的選擇逐漸呈現(xiàn)多樣化，例如乳腺癌、肺癌、胃癌和卵巢癌等各種腫瘤模型已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用?；颊邅碓吹哪[瘤組織接種免疫缺陷小鼠體內(nèi)建立腫瘤模型，保存了患者腫瘤組織的基因型和表型的多樣性，比較真實(shí)地反映腫瘤特性，但是建模成功率并不穩(wěn)定，且構(gòu)建周期較長。重度免疫缺陷動(dòng)物的出現(xiàn)使得小鼠移植人造血或免疫系統(tǒng)成為可能，構(gòu)建的人源化腫瘤模型能更好地模擬患者反應(yīng)，從而更接近研究者的使用需求。

2 PDX模型的特點(diǎn)

PDX模型為癌癥精準(zhǔn)治療和臨床轉(zhuǎn)化研究提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具。PDX造模技術(shù)的建立和發(fā)展源于高免疫缺陷程度小鼠的應(yīng)用。免疫缺陷小鼠在干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)、器官移植、腫瘤PDX模型建立以及構(gòu)建人源化小鼠方面具有明顯優(yōu)勢［7］。

裸小鼠是已知最早的可用于醫(yī)學(xué)研究的免疫缺陷小鼠［8］。裸小鼠的顯著特征是缺乏正常的胸腺組織，僅有胸腺殘跡或異常上皮，這種異常上皮不能使T 淋巴細(xì)胞正常分化，因此缺乏成熟T淋巴細(xì)胞的輔助，導(dǎo)致裸小鼠無法產(chǎn)生多種類型的免疫反應(yīng)。有些實(shí)體瘤也可以使用裸小鼠作受體，但裸小鼠由于B淋巴細(xì)胞功能正常，并且有較強(qiáng)的自然殺傷細(xì)胞（natural killer cell，NK）活性，在移植模型上的使用仍然受限。隨后，有研究者發(fā)現(xiàn)了重度聯(lián)合免疫缺陷小鼠（severe combined immunodeficiency mice，SCID），該小鼠的功能性B和T淋巴細(xì)胞同時(shí)缺失，能成功用于造血干細(xì)胞移植［9］。后期，利用非肥胖型糖尿?。╪on-obesity diabetes， NOD） 小 鼠［10］和SCID 小鼠交配獲得了NOD/SCID 小鼠，該小鼠同時(shí)具備了NOD和SCID小鼠的特性，作為人源化實(shí)體瘤移植受體具有明顯優(yōu)勢。近些年，在NOD/SCID 背景下通過引入IL2rg 突變形成T、B和NK 細(xì)胞同時(shí)功能性缺失的NSG 和NOG 小鼠（NOD/SCID/IL2Rγnull）［11］。NSG 小 鼠 主 要 通 過NOD/SCID 小鼠與IL-2Rγcnull小鼠交配獲得［12-15］。NOG 小鼠完全缺失NK 細(xì)胞，免疫缺陷程度更高［16-17］。因此，NOG 小鼠被認(rèn)為是目前人源組織移植效果最好的免疫缺陷小鼠模型。

以免疫缺陷小鼠為受體制作的PDX 模型作為體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的重要平臺，可以用于研究腫瘤進(jìn)展和藥物反應(yīng)機(jī)制，以及篩選癌癥患者個(gè)體化治療方法。接種人源腫瘤組織的荷瘤小鼠經(jīng)過組織傳代后可以形成多組隊(duì)列，PDX模型仍然保留有患者腫瘤組織和生物標(biāo)志物，從而更接近臨床治療的效應(yīng)。所以，PDX模型可以作為尋找腫瘤診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物，研究腫瘤異質(zhì)性和篩選藥物反應(yīng)靶點(diǎn)的高通量理想模型。

3 PDX模型的應(yīng)用

3.1 PDX模型用于精準(zhǔn)醫(yī)療

選擇適合的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型是獲得準(zhǔn)確臨床前研究結(jié)果的重要因素，而高質(zhì)量的臨床前實(shí)驗(yàn)將為臨床試驗(yàn)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。篩選生物標(biāo)志物對癌癥患者進(jìn)行個(gè)性化治療已經(jīng)成為了癌癥治療的一部分，具有特異性標(biāo)志物的患者群體將會(huì)進(jìn)行針對性的精準(zhǔn)治療［18］。預(yù)測和預(yù)后性腫瘤標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)有助于臨床醫(yī)生對腫瘤進(jìn)行診斷和積極開展個(gè)體化的精準(zhǔn)治療［19-20］。

另外，傳統(tǒng)的化學(xué)療法（化療）對機(jī)體損害較大，不利于預(yù)后及患者的恢復(fù)，而且引起很大的不良反應(yīng)。因此，如何控制化療的不良反應(yīng)具有重要的臨床意義。由于腫瘤具有多樣性和異質(zhì)性，近年來靶向性單克隆抗體、免疫抑制劑和嵌合抗原受體T 細(xì)胞免疫療法（chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T）逐漸被應(yīng)用于腫瘤治療，并在個(gè)體化治療方面取得了很大進(jìn)展，但是還未廣泛用于標(biāo)準(zhǔn)化的臨床治療。相信隨著癌癥藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)、分子路徑的完善以及個(gè)體化治療方案相結(jié)合，腫瘤精準(zhǔn)治療最終將適用于更多患者［21-22］。

腫瘤細(xì)胞系異種移植模型是臨床前研究所用的標(biāo)準(zhǔn)模型。腫瘤的多樣性和異質(zhì)性決定了PDX模型在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中更具優(yōu)勢。細(xì)胞系因適應(yīng)體外培養(yǎng)往往失去了原有腫瘤的特性，細(xì)胞系移植物雖然可以產(chǎn)生腫瘤微環(huán)境，但是不能體現(xiàn)原發(fā)腫瘤的真正特點(diǎn)［23］。而PDX 模型經(jīng)驗(yàn)證能夠保留原發(fā)腫瘤的特性，精準(zhǔn)模擬腫瘤生長、腫瘤多樣性、腫瘤進(jìn)展及轉(zhuǎn)移潛能等特性［16］。有研究顯示，具有不同預(yù)后和亞型的腫瘤建立PDX模型仍然會(huì)保持原有分型，可以幫助臨床醫(yī)生制定精準(zhǔn)治療方案［24-25］。

相比傳統(tǒng)化療，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)會(huì)針對患者的個(gè)體差異進(jìn)行個(gè)性化治療。例如，每個(gè)腫瘤基因組圖譜都含有分子靶點(diǎn)或免疫治療靶點(diǎn)，針對這些靶點(diǎn)的藥物可以使治療最有效且最大程度地減少不良反應(yīng)［26］。所以，精準(zhǔn)醫(yī)療一定程度上可以說是根據(jù)基因分型將患者分為細(xì)致的亞組，每個(gè)亞組中有特異性的靶點(diǎn)可匹配特定的治療［27］。相應(yīng)地，PDX是一個(gè)理想的腫瘤模型，它不僅保留了腫瘤患者個(gè)體的基因組特性，也較好地保持了其相似遺傳分型亞組，因此PDX 模型的建立極大地促進(jìn)了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展。而且，PDX模型可以囊括同一個(gè)腫瘤樣本間的復(fù)雜異質(zhì)性，以PDX模型為基礎(chǔ)的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)將促進(jìn)腫瘤疾病的診療。

最近有研究顯示，應(yīng)用PDX 模型進(jìn)行胰腺癌研究時(shí)找到了患者治療敏感位點(diǎn)［28］。在該研究中，對患者腫瘤的外顯子測序發(fā)現(xiàn)多個(gè)保守的遺傳改變位點(diǎn)，然后利用PDX 模型進(jìn)行的研究顯示，超過500種單一和聯(lián)合用藥方案具有治療有效性和選擇性。另外，有文獻(xiàn)報(bào)告，晚期乳腺癌病例通過二代基因測序技術(shù)、矩陣比較基因雜交等技術(shù)結(jié)合PDX 模型，可以開展基因組信息導(dǎo)向的治療［29］，最終建立了乳腺癌PDX 模型并用于調(diào)整臨床治療策略。在卵巢癌中，使用精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)方法測試抗癌藥，同樣需要利用PDX 模型［30］。此外，已有良好基礎(chǔ)的PDX 模型可以用于白血病中細(xì)胞因子的跨種屬精準(zhǔn)治療［31］。因此，隨著二代測序技術(shù)和生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PDX模型在各種癌癥個(gè)體化精準(zhǔn)治療領(lǐng)域?qū)?huì)有更廣泛的應(yīng)用，并有助于各種組學(xué)大數(shù)據(jù)的積累。

3.2 PDX模型用于尋找生物標(biāo)志物

PDX模型已經(jīng)用于很多回顧性研究和臨床前實(shí)驗(yàn)，其中乳腺癌、腎癌、非小細(xì)胞肺癌和結(jié)直腸癌等已經(jīng)使用PDX 模型來預(yù)測藥物反應(yīng)率。有文獻(xiàn)報(bào)告，西羅莫司、舒尼替尼和多韋替尼藥物對腎細(xì)胞癌的PDX 模型有效，艾洛替尼則無效，這與臨床結(jié)果數(shù)據(jù)相符［32］。除此以外，PDX模型對表皮生長因子受體抑制劑西妥昔單抗的有效性與臨床結(jié)果也高度吻合［33］。同樣，在研究絲裂原活化蛋白激酶的激酶通路和磷脂酰肌醇3激酶/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白抑制劑的藥效時(shí)，PDX模型結(jié)果與臨床結(jié)果均顯示出較低的有效性［34］。

目前利用PDX 模型發(fā)現(xiàn)更多的腫瘤預(yù)測和預(yù)后評估的生物標(biāo)志物已成為可能，PDX模型研究與臨床試驗(yàn)之間的結(jié)果符合，提示前者在發(fā)現(xiàn)藥物敏感性和抗性的標(biāo)志物中具有重要作用。利用PDX 模型研究藥效與分子間的關(guān)系將會(huì)更簡便。例如，Sebastiani等［35］利用PDX模型揭示了吉西他濱耐藥的分子機(jī)制和胰腺癌生存之間的關(guān)系。臨床上藥物重復(fù)使用經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致耐藥性，而PDX 模型也可用于制備抗藥性腫瘤模型。DasThakur等［36］制作出了維莫非尼抗藥性黑素瘤PDX模型，發(fā)現(xiàn)經(jīng)持續(xù)藥物治療后BRAF突變蛋白升高，從而導(dǎo)致腫瘤具有維莫非尼抗性。利用PDX模型進(jìn)行敏感型和抗藥型模型之間蛋白組學(xué)或遺傳學(xué)比較，可以識別出預(yù)后生物標(biāo)志物，從而進(jìn)一步進(jìn)行后續(xù)臨床研究。

3.3 PDX模型用于藥物篩選與臨床轉(zhuǎn)化

傳統(tǒng)藥物學(xué)、生物標(biāo)志物、藥代動(dòng)力學(xué)與藥效學(xué)在癌癥研究中十分依賴腫瘤異種移植模型，但是目前所用的模型不能完全模擬原發(fā)腫瘤。一些科研院所和合同研究組織（Contract Research Organization，CRO）正在努力推廣更多的PDX模型，模型成本逐漸降低，在常規(guī)研究中已能廣泛應(yīng)用。有研究顯示，過去10 年P(guān)DX 模型已經(jīng)被應(yīng)用于眾多臨床前研究和轉(zhuǎn)化研究項(xiàng)目［37-39］。已知較早的研究抗癌藥物的PDX模型是由Fiebig等率先創(chuàng)建，用從34 例腫瘤患者處獲得的組織樣本制作PDX 模型，以此驗(yàn)證藥物最大耐受劑量，結(jié)果顯示該模型的有效率達(dá)到92%以上［40］。雖然如此，有些研究因腫瘤組織學(xué)、腫瘤定位、腫瘤分期不同，PDX構(gòu)建模型的質(zhì)量、樣本大小和給藥方案等都會(huì)影響結(jié)論［41-42］。

毫無疑問，利用免疫缺陷小鼠建立的臨床前腫瘤模型與人類本身相比，兩者對藥物耐受、吸收、分布、代謝和分泌的屬性不完全相同。例如，一般情況下小鼠模型的最大耐受劑量會(huì)高于人類所能耐受的劑量范圍［43］，這樣使得動(dòng)物模型預(yù)測藥物的反應(yīng)性結(jié)果失真。這種現(xiàn)象在化療藥物和血管內(nèi)皮生長因子與磷脂酰肌醇3激酶抑制劑等靶向藥物的研究中曾經(jīng)出現(xiàn)［44］。所以，臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)還在于利用合適的PDX模型結(jié)合臨床實(shí)際才能最大化地反映預(yù)測效應(yīng)。

4 PDX模型的建立

目前建立PDX 模型主要是通過移植原發(fā)患者腫瘤到免疫缺陷小鼠皮下的方式［45-46］。通常腫瘤在移植后的幾個(gè)月內(nèi)開始生長。移植腫瘤主要分為三個(gè)部分：一部分用于遺傳分析，通過全外顯子測序、RNA 測序和拷貝數(shù)突變分析腫瘤的遺傳特性；第二部分腫瘤存儲(chǔ)于PDX 組織庫；剩余組織再次移植到免疫缺陷小鼠體內(nèi)，再次擴(kuò)增的腫瘤組織可進(jìn)行大規(guī)模的凍存。腫瘤組織如果同時(shí)移植到很多小鼠體內(nèi)就可以用來篩選候選藥物。由此獲得結(jié)果，并結(jié)合其他數(shù)據(jù)，諸如基因組分析數(shù)據(jù)和藥物反應(yīng)數(shù)據(jù)等，從而達(dá)到針對患者的個(gè)體化精準(zhǔn)治療目的。

目前，免疫缺陷小鼠是建立PDX 模型最常使用的移植受體。已知的免疫缺陷小鼠主要包括裸小鼠、SCID 小鼠、NOD/SCID 小鼠、NSG 和NOG 鼠［28］。不同品系具有不同的免疫學(xué)特性和免疫抑制水平，各具有優(yōu)缺點(diǎn)，依據(jù)其特性選擇合適的小鼠非常重要［47-49］。近年來開發(fā)的NSG小鼠相比NOD/SCID 小鼠而言，多了一個(gè)IL2γ受體刪減，這使NSG 小鼠具有更完全的免疫缺陷，除了缺少功能性的免疫細(xì)胞外，還缺少巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞等先天免疫細(xì)胞，是應(yīng)用前景更好的一種新的腫瘤研究動(dòng)物模型。目前美國Jackson 實(shí)驗(yàn)室即廣泛使用NSG 小鼠建立了很多PDX模型［50］。

PDX建立成功率因腫瘤類型而異。消化系統(tǒng)腫瘤一般有較高的成功率。乳腺癌建模成功率整體較低，其中雌激素受體陽性的乳腺癌建模效率更低［51］?？傮w來說，臨床表現(xiàn)侵襲性和轉(zhuǎn)移性強(qiáng)的癌癥移植成功率略高。

腫瘤移植的部位也是影響PDX 模型建立的重要因素。皮下移植是最常用的方式，因?yàn)槠涫中g(shù)操作簡單，損傷很小，而且觀察直觀。但是采用裸小鼠體內(nèi)環(huán)境建立的腫瘤模型，其腫瘤性質(zhì)與原發(fā)人源腫瘤有一定差異［52-53］。腎包膜是移植腫瘤模型建立時(shí)常采用的理想位點(diǎn)，因?yàn)槟I包膜血運(yùn)豐富且缺少免疫活性細(xì)胞。目前已經(jīng)有幾種癌癥成功地在腎包膜內(nèi)建立了PDX 模型［54-55］。原位移植是將移植腫瘤接種于原發(fā)腫瘤器官位點(diǎn)，是最接近原發(fā)腫瘤的建模方式，適用于腫瘤轉(zhuǎn)移的研究；而且，原位移植模型也是藥效和藥理研究實(shí)驗(yàn)所推薦的一類重要模型。然而，建立腎包膜和原位移植腫瘤模型時(shí)需要熟練的技術(shù)，并且接種于體內(nèi)的腫瘤不易被監(jiān)測。

成功建立的PDX 模型可用于研究腫瘤的發(fā)病機(jī)制，以及研究治療腫瘤所用的抗癌藥物。尤其是PDX模型有助于罕見癌癥發(fā)病機(jī)制的研究。罕見癌癥患者群體很小，其診斷和治療都面臨很大難題，因?yàn)槭占R床樣本并做大規(guī)模的臨床試驗(yàn)非常困難，同時(shí)這些腫瘤的治療技術(shù)發(fā)展受限。而利用癌癥患者樣本制作PDX 模型，后續(xù)收集動(dòng)物模型的腫瘤樣本進(jìn)行藥效評價(jià)和病理分析就會(huì)相對容易很多。例如，原發(fā)滲出性淋巴瘤（primary exudative lymphoma，PEL）是與HIV和人類皰疹病毒-8 感染息息相關(guān)的非霍奇金淋巴瘤，屬于罕見癌癥。PEL的診斷困難，而且即使經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化療，患者中位生存期也僅6個(gè)月。而PEL的PDX模型建成后可用于評估抗CD-47抗體的藥效。據(jù)報(bào)告，日本熊本大學(xué)艾滋病研究中心利用建立的PEL 細(xì)胞系研究發(fā)現(xiàn)，受試的3 519種藥物中有88種對PEL-PDX模型有效［56］。

5 展望

目前，歐美國家正在籌建大規(guī)模的PDX 文庫，用于腫瘤藥物開發(fā)和腫瘤生物標(biāo)志物篩選。美國國家癌癥研究所已經(jīng)不再使用人類癌癥細(xì)胞系NCI-60［57］，用作藥物篩選的腫瘤研究項(xiàng)目均改用PDX 模型。2013 年，歐洲16 所大學(xué)和公共研究院建立了歐盟PDX 模型庫。目前為止已經(jīng)積累了超過1 500例PDX樣本［53］，其中包括罕見癌癥的PDX 樣本庫。美國Jackson 實(shí)驗(yàn)室在其網(wǎng)站共享了超過450例PDX樣本的遺傳和組織病理學(xué)信息［50］，同時(shí)開始推進(jìn)各種PDX 小鼠的商業(yè)化使用。因此，PDX模型在癌癥治療中起著越來越重要的作用。然而不是所有的人源腫瘤都能建立PDX 模型。目前已有的PDX 模型都是由研究機(jī)構(gòu)建立，如果要擴(kuò)大PDX 文庫需要開展更廣泛的合作。例如，諾華制藥公司建立了PDX 銀行，并已經(jīng)使用了1 000 例PDX 模型用于藥物篩選［58］。雖然很多研究機(jī)構(gòu)也在建立PDX 模型，但普遍規(guī)模很小且資料不完整。鑒于腫瘤疾病可能具有區(qū)域性和種族性，我國和其他亞洲國家都應(yīng)盡快建立相應(yīng)的PDX 模型庫，從而為人類癌癥相關(guān)的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

另外，利用小鼠品系建立新的人源化腫瘤微環(huán)境，已經(jīng)有相關(guān)研究。有研究者成功利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建了表達(dá)人類白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）的小鼠模型；利用基因敲除技術(shù)敲除鼠源化MHC-Ⅰ/Ⅱ分子，有望能減少移植物抗宿主疾病的風(fēng)險(xiǎn)；在NSG 小鼠體內(nèi)引入編碼人類細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)基因類干細(xì)胞因子、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞群落刺激因子和白細(xì)胞介素-3基因，構(gòu)建人源化腫瘤微環(huán)境，可以提高移植人源干細(xì)胞髓系分化和急性骨髓性白血病移植的效率［59］。

總之，免疫缺陷小鼠培育技術(shù)的發(fā)展使得人類腫瘤組織移植小鼠模型的建立成為可能。未來利用改良的人源化小鼠技術(shù)有可能建立完全人源化的原位移植腫瘤模型，一旦實(shí)現(xiàn)，將為人類癌癥精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究提供更合適的臨床前研究平臺。