PDXO模型

PDXO模型及其優(yōu)勢

• PDXO是以PDX腫瘤組織為來源構建的3D類器官模型。通過采用與患者衍生類器官(PDOs)相似的方法構建，在基因突變譜、分子表型、組織病理特征等維度精確復現(xiàn)原始腫瘤的基因遺傳、分子和結構特征，是接近人體真實腫瘤環(huán)境的一種體外模型。
  1、高度臨床相關性
  PDXO是以腫瘤細胞為基礎衍生而來的具有三維結構特征的微型組織，因而它能夠忠實地重現(xiàn)原始腫瘤病灶內的基因遺傳、分子生物學和組織病理學特征，并高效展現(xiàn)腫瘤內部的組織架構特征。
  2、高通量與擴展性
  通過采用標準化的培養(yǎng)方案與體系， PDXO模型平臺具備了一定的擴展性，使其能夠滿足大規(guī)模藥敏篩查需求，并輸出可重復性的數(shù)據(jù)結果。
  3、體內外結果一致性
  使用 PDXO 模型獲得的體外藥物反應結果，能夠準確反映相同 PDX 模型在體內藥效試驗中對受試藥物的反應。因此，在進行 PDX 體內藥效評價實驗前，可利用 PDXO 模型對候選化合物進行大規(guī)模體外藥敏篩選，既節(jié)約實驗成本，又提高數(shù)據(jù)準確性，實現(xiàn)體內外實驗結果的有效驗證。
  4、分子與細胞層面操作適用性
  與其他體外模型類似，PDXO 模型適用于分子和細胞層面的表征檢測與改造操作，為深入研究藥物作用機制和腫瘤生物學特性提供了便利。

PDXO模型的應用

• 藥效評價
  PDXO的主要用途將是藥物療效的評價，用于藥物發(fā)現(xiàn)與藥理學研究。為了實現(xiàn)這一目標，需要建立一個PDXO的生物信息樣本庫。這個生物信息樣本庫應該涵蓋所有主要的癌癥類型，在每個癌癥類型下都應該有多個經(jīng)過充分驗證的PDXO。庫內每個PDXO模型都會進行充分的表征檢測并做相應注釋（PDX對應物也是如此），每個模型的生物信息特征會被提取，用于歸類分組，從而建立代表不同癌癥患者群體特征的模型樣本集合。
• 藥物篩選
  目前，PDXO的一個應用場景是在使用PDX模型進行體內藥效評價之前，先使用對應的PDXO對候選化合物進行大規(guī)模的體外篩選。因為PDXO能夠重現(xiàn)相同PDX所具有的關鍵特征，從而實現(xiàn)了體外PDXO模型藥效評價結果對于體內PDX模型腫瘤反應的預測。這種方式不但可以評估大量感興趣的藥物的療效性能，而且產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結果還可以用于優(yōu)化首選化合物的選擇，同時還可以與后續(xù)的體內實驗結果相互印證，從而獲得更加準確可信的評價結果。

美迪西的腫瘤類器官（PDXO）模型構建能力

• 截至2025年3月，美迪西已從PDX生物庫建立了30多種PDXO模型，涵蓋結腸癌、胃癌、胰腺癌、肺癌、肝癌等多種癌癥類型，完成了明場照片分析、病理學HE染色分析和全外顯子測序。另外，我們完成了針對PDXO模型的藥敏檢測實驗（CTG_3D法），并可以對相應的模型進行其他生物學檢測與改造等實驗操作（如病毒轉染），為藥物研發(fā)提供了強有力的技術支持。
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PDXO模型服務案例

• 以一例人結腸癌PDXO為例，對模型的表征包括明場照片、H&E染色與全外顯子測序（WES），測序結果會與對應的PDX模型進行對比，結果證實PDXO 保留了其 PDX 對應物中存在的腫瘤相關突變。在預實驗中，使用Cell Titer Glo (CTG) 3D法和明場拍照獲得的體外藥敏檢測數(shù)據(jù)顯示，所選PDXO模型對伊立替康（Irinotecan）更敏感，而這一結果在之后的使用相同PDX模型進行的體內藥效實驗中得到印證，體內體外實驗結果一致。
  

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FAQs

• 什么是PDX模型？

  PDX模型，全稱為Patient Derived Xenograft，即病人來源的異種移植腫瘤模型。它是通過在免疫缺陷小鼠體內移植培養(yǎng)來自癌癥患者的部分腫瘤組織構建而成。PDX模型能夠忠實復刻病人體內腫瘤組織的遺傳、表型、分子生物學以及病理組織結構等復雜特征，因而被公認為預測臨床結果較好的體內模型。

• 什么是PDXO模型？

  PDXO，全稱為Patient-derived xenograft organoid，即病人來源移植瘤類器官模型。PDXO模型是以PDX腫瘤組織為基礎開發(fā)而來的體外腫瘤類器官模型。PDXO模型的建立方法與PDO模型（病人來源的腫瘤類器官）構建方法類似，是通過將來源于PDX組織內的腫瘤干細胞定植嵌入Matrigel當中，在富含定制生長因子的培養(yǎng)基環(huán)境中進行3D培養(yǎng)。成功構建的腫瘤類器官組織與和PDX模型一樣，能夠高度復刻病人來源處腫瘤組織的遺傳、表型和組織結構特征，并在體外傳代培養(yǎng)中保持性狀穩(wěn)定，因而被認為是具臨床相關性的良好體外模型。

• 什么是類器官模型？

  類器官 (Organoids) 是一種 3D 細胞培養(yǎng)物，具有與人體器官高度相似的組織學特征，并能在體外重現(xiàn)其生理功能。它們能夠實現(xiàn)細胞的增殖分化、自我更新與自組裝，并且可以長期培養(yǎng)，同時在培養(yǎng)過程中保持遺傳物質穩(wěn)定。

  相較于傳統(tǒng)的2D組織培養(yǎng)，類器官模型是一項全新的技術。它的優(yōu)點包括：
  （1）能夠高度重現(xiàn)原始健康或疾病狀態(tài)下器官的細胞組成、三維結構與生理功能表現(xiàn)特征；
  （2）適合分子生物學和細胞生物學水平的檢測與編輯手段，并且適配高通量篩選等檢測應用。

  因此，類器官被認為是非常適合研究不同臟器組織生理變化過程的高級體外模型。另外，與動物模型相比，類器官模型還具備了操作簡便的優(yōu)點，也更適用于對疾病發(fā)生與進展方面的機理性探索。目前，類器官已被廣泛應用于藥物發(fā)現(xiàn)、藥物的毒性與安全性測試、精準醫(yī)療與轉化醫(yī)學研究、疾病進展的激勵性研究等領域。

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