国自然研究方案中，类器官或者PDX模型部分千万不要犯这种错误

以下文章来源于青椒医学 ，作者青椒

最近青椒哥看到一个粉丝写的肿瘤方向的免疫方向标书，被气笑了！

是这样的，这位粉丝研究的XXX肿瘤，然后呢他标书的研究方案里用到了PDX移植瘤模型，做的是巨噬细胞的极化方向，但是PDX移植瘤模型这里啊，非常简单地构建好PDX之后，就开始做免疫实验了？！

贻笑大方了，为啥呢？我们慢慢道来

（一）什么是PDX、PDOX免疫异种移植瘤模型？

我们都知道，研究肿瘤的体内（In Vivo）实验时，皮下成瘤和原位肿瘤诱导模型，皮下成瘤无法很好模拟人体肿瘤应有的肿瘤微环境，而原位肿瘤的种属只能是小鼠、大鼠这种模型，而如果想更好地以人体肿瘤，就需要在首先PDX、PDOX模型上实验：

（1）PDX模型，全称为人源肿瘤异种移植（Patient-derived tumor xenograft, PDX）模型，是将来源于患者的肿瘤组织、原代细胞植入免疫缺陷鼠的体内形成的移植瘤模型。其保留了其亲代肿瘤的组织病理学、分子特征和药物反应，可以再现细胞系系统未能捕获的肿瘤异质性，并在人群水平上显示出潜在的临床试验反应预测能力。

（2）类器官移植瘤小鼠模型（patient-derived organoids-based xenograft, PDOX）：通过把类器官移植到免疫缺陷鼠而建立的人源异种移植模型。人源肿瘤类器官（PDO）在组织病理学、生物标志物与遗传特征，药理功能水平上保留了大部分原代肿瘤的特征、具有较好的临床相关性（Clinicalrelevance）。把类器官移植到免疫缺陷小鼠因而建立的PDOX模型，在保留了类器官优点的同时，提供体内药理测试。

但是值得注意的是PDX和PDOX模型有共同的问题：原肿瘤组织内的免疫细胞几乎消失殆尽。

因此PDX和PDOX模型是无法开展免疫相关实验的。

（二）PDX和PDOX模型需要重建人体免疫系统，才可开展免疫相关实验

那么如何在PDX和PDOX模型上进行有效的免疫相关实验呢？

有学者将人类造血干细胞(HSC)移植入这些小鼠中形成人源化造血和免疫系统重建小鼠，被证明是非常有效的人源小鼠。除此之外，还有将人的外周血单核细胞（PBMC）直接注射到重度免疫缺陷小鼠里进行免疫重建的PBMC模型；将人的胚胎肝脏和胸腺共同移植到免疫缺陷鼠的肾被膜下，同时将同一胚胎来源的肝脏造血干细胞注射到小鼠体内而建立的BLT模型，这些模型也被广泛运用于PDX模型的研究与构建当中，是研究人类疾病的有效的工具。

人源PBMC的PDOX模型的具体步骤如下：

将人PBMC（约5 x 106）注射到NSG小鼠（由Prkdc基因及Il2rg基因的敲除突变导致的免疫缺陷型小鼠）中，以生成人源化PBMC模型。将人PBMC以每0.1ml 4×106个细胞的密度悬浮在无菌磷酸盐缓冲盐水中，并1-cc结核菌素注射器腹腔注射。腹腔内和静脉注射PBMC时观察植入率。（NSG小鼠可以接受与植入其体内的PDX匹配或不匹配的供体PBMC。供体血液样本可以不做HLA分型）。在注射后约2周进行流式细胞术分析以评估小鼠中的人细胞。具有人CD45+细胞百分比的小鼠≥1%被纳入实验组。在人类细胞植入后，每天监测小鼠的健康状况。统计分析移植物抗宿主病(GVHD)出现时间和死亡率。根据PDO或者PDX生长速率，XXX肿瘤在人细胞植入的时间框架内皮下植入小鼠体内。使用手术刀切割肿瘤碎片（约10-30 mm3），涂上50-100µL Matrigel，并在麻醉下皮下植入小鼠的侧翼区域。每个实验组中有3~6只双侧植入肿瘤的小鼠。每3至4天记录一次肿瘤生长，并使用公式V=½（长度×宽度2）计算肿瘤体积。

（三）如何鉴定PDX和PDOX模型和人源肿瘤的相似性呢？

1.通过HE染色，对比人肿瘤组织形态；

2.通过qPCR，WB和IHC等手段，检测肿瘤增殖标志物Ki67或者PCNA等的表达水平；

3.基因组测序或者全外显子测序，对比人肿瘤组织和PDX和PDOX模型相似性；

4.可用亲本和类器官的短串联重复序列（即：STR）进行比对，比对出来的结果就可以说明类器官是否由亲本构建而来的（现阶段大部分杂志社的审稿人是会提这个要求的）。

转自：“学术查”微信公众号

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