一、PDOX模型構建的核心優勢
| 對比項 | PDOX模型 | 傳統CDX模型（皮下移植） |
|---|---|---|
| 移植部位 | 原發腫瘤解剖位置（如肺、肝） | 皮下 |
| 微環境保真度 | 高（保留血管、基質相互作用） | 低（缺乏器官特異性TME） |
| 轉移能力 | 可自發轉移（模擬臨床過程） | 極少轉移 |
| 應用場景 | 精準醫療、轉移機制研究 | 初步藥效評估 |
二、PDOX模型構建流程
1. 患者腫瘤樣本獲取與處理
樣本來源：手術切除或活檢的新鮮腫瘤組織（避免壞死區域）。
預處理：
無菌PBS沖洗，去除血液和壞死組織。
切割成1–3 mm3小塊（保留腫瘤基質成分）。
可選：短期培養（<24小時）于含生長因子的培養基（如RPMI-1640 + 10% FBS）。
2. 實驗動物選擇
免疫缺陷鼠：
NSG（NOD-scid IL2Rγ?/?）：高度免疫缺陷，支持人源免疫細胞共移植。
NOG（NOD/Shi-scid IL2Rγ?/?）：類似NSG，但更易獲得。
裸鼠（BALB/c nude）：T細胞缺陷，成本低，但移植效率較低。
動物年齡：6–8周齡，雌性（減少雄性激素干擾）。
3. 原位移植手術
(1) 常見腫瘤類型的移植部位與方法
| 腫瘤類型 | 移植部位 | 手術方法 |
|---|---|---|
| 肺癌 | 肺 | 開胸直接植入肺實質（25G針頭穿刺）或氣管內灌注 |
| 肝癌 | 肝左葉 | 腹腔手術暴露肝臟，縫合固定腫瘤組織 |
| 胰腺癌 | 胰腺 | 開腹后植入胰腺尾部，使用可吸收縫線（如Vicryl）固定 |
| 結直腸癌 | 盲腸或結腸壁 | 開腹后縫合腫瘤組織至腸漿膜層 |
| 乳腺癌 | 乳腺脂肪墊 | 第四對乳腺脂肪墊注射腫瘤細胞懸液（需Matrigel混合） |
(2) 手術關鍵步驟
麻醉：異f烷吸入麻醉（2–3%誘導，1–2%維持）。
消毒：術區剃毛，碘伏+酒精消毒。
移植操作：
微型手術器械（如眼科剪、鑷）暴露靶器官。
植入腫瘤組織塊（1–2塊/動物），避免血管損傷。
可輔以Matrigel（50%體積比）增強腫瘤定植。
術后護理：
保暖（37℃墊板），直至動物蘇醒。
鎮痛（布托f諾，1 mg/kg，皮下注射，每日1次，持續3天）。
監測體重（每周2次），傷口感染跡象。
4. 模型驗證與監測
成瘤率評估：
影像學：小動物MRI/CT（肺癌、肝癌）或超聲（胰腺癌）每周1次，監測腫瘤體積。
生物發光成像（BLI）：若使用熒光標記的腫瘤細胞（如Luciferase），可實時定量腫瘤生長。
病理驗證：
移植后4–8周取材，H&E染色對比患者原發腫瘤的組織學特征。
免疫組化（IHC）檢測標志物（如Ki-67、CD31評估增殖和血管生成）。
轉移檢測：
解剖肺、肝、淋巴結等常見轉移灶，進行組織學分析。
三、PDOX模型的應用場景
1. 個體化藥物篩選
對移植成功的PDOX模型分組，分別給予患者臨床用藥或實驗性藥物（如靶向治療、免疫治療）。
評價指標：腫瘤體積變化、生存期延長、轉移抑制。
2. 腫瘤微環境研究
通過單細胞RNA測序（scRNA-seq）分析移植后腫瘤與基質的相互作用。
評估人源免疫細胞（如PBMC）共移植后的免疫應答。
3. 轉移機制探索
比較原位移植與皮下移植模型的轉移差異（如EMT標志物表達）。
四、常見問題與解決方案
| 問題 | 可能原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 移植后無腫瘤生長 | 樣本活性不足/免疫排斥 | 使用新鮮樣本，換用NSG等高免疫缺陷鼠 |
| 動物術后死亡率高 | 手術創傷/感染 | 優化麻醉和無菌操作，術后抗生素預防 |
| 轉移率低 | 移植時間不足 | 延長觀察至12–16周，或輔助化療促進轉移 |
