人源性腫瘤移植模型(patient-derived tumor xenograft,PDX)是將來源于患者的新鮮腫瘤組織移植至免疫缺陷小鼠體內(nèi)所構建的移植瘤模型。該模型模擬了腫瘤在病人體內(nèi)的生長情況,能準確地反映人體腫瘤的生物學特征,為腫瘤的生物學研究、診斷標志物的尋找和藥物篩選等提供了一個更優(yōu)越的體內(nèi)模型,對腫瘤臨床前期評估、治療和預后具有重要的轉(zhuǎn)化意義,特別是對于腫瘤的個體化診斷和治療具有不可代替的價值。
1. 實驗原理
將來源于患者的新鮮腫瘤組織移植至免疫缺陷小鼠體內(nèi),依靠小鼠提供的微環(huán)境生長成第一代移植瘤。待其生長到一定大小時,取出該移植瘤組織并在無菌操作條件下移植到新一批小鼠體內(nèi),形成第二代移植瘤。如此重復操作形成移植瘤第三代、第四代等。該模型不僅可實現(xiàn)原發(fā)腫瘤人體微環(huán)境的模擬,很好地保留患者原發(fā)腫瘤的分子生物學和組織病理學特征,而且能更好地模擬患者原發(fā)組織的遠隔轉(zhuǎn)移性。PDX模型比傳統(tǒng)移植模型能更好地保留原發(fā)腫瘤的異質(zhì)性,可以準確反應腫瘤的藥物反應性和探索耐藥的產(chǎn)生機制。
2. 實驗步驟
2.1新鮮腫瘤組織的收集
從手術室獲取的新鮮腫瘤組織標本,離體后立即取材,大小約0.5-1 cm3,平均分成2份,一份留存于冰浴的無血清培養(yǎng)基中(含青霉素鏈霉素),一份進行快速冰凍病理檢查。待冰凍病理結果提示為惡性腫瘤,則繼續(xù)進行異種移植實驗。
2.2組織轉(zhuǎn)運
將留存于冰浴無血清培養(yǎng)基(含青霉素鏈霉素)中的新鮮組織標本,快速轉(zhuǎn)運至動物房超凈臺。
2.3腫瘤組織的異種移植
選擇4-6周齡的免疫缺陷小鼠,先將組織塊在培養(yǎng)基中沖洗三次,在細胞培養(yǎng)皿內(nèi),剔除壞死組織成分。組織移植的三種不同方法如下:
A (勻漿注射法):將組織剪成小塊后,置入內(nèi)含300 μLPBS的EP管中,以眼科剪反復剪切,直至形成組織勻漿,再以lmL注射器抽取約100-150 μL勻漿,直接注射至小鼠右側(cè)季肋部皮下。
B (整塊埋入法):將標本剪成直徑約3 mm大小的小塊,實驗小鼠麻醉后,消毒小鼠右側(cè)季肋部皮膚,做長約3 mm切口,以分離鉗游離皮下組織形成一個小囊袋,然后將2塊腫瘤組織小塊直接埋入小鼠皮下,最后以可吸收線縫合皮膚切口。
C (穿刺針法):先將標本剪成直徑約2 mm大小的小塊。將適量組織小塊預先填入骨穿針套管內(nèi),實驗小鼠麻醉后,消毒小鼠右側(cè)季肋部皮膚,以8#針頭在小鼠的右側(cè)季肋部穿刺,沿皮下擴張作一隧道。再將準備好的腫瘤組織小塊用骨穿針沿隧道送入右側(cè)胸背部皮下。退出穿刺針,進針口消毒。完成腫瘤移植操作。
2.4移植后腫瘤觀測
腫瘤移植后,定期觀察小鼠狀態(tài)及腫瘤生長情況,以游標卡尺按照1-2次/周進行腫瘤大小的測量,記錄腫瘤體積及小鼠體重變化曲線。
2.5 PDX 傳代
移植成功的腫瘤繼續(xù)在免疫缺陷鼠中傳代2次移植成功的腫瘤繼續(xù)在免疫缺陷鼠中傳代2次,至第三代及以后的鼠模型可用于實驗。
3. 實驗結果示例
將從外科手術中獲取的宮頸癌組織移植到裸鼠體內(nèi),6周成功建立PDX模型后給藥處理,測量瘤體大小,解剖觀測瘤體轉(zhuǎn)移情況。
4. 參考文獻
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