综述:肝癌患者源性异种移植(PDX)模型的应用与挑战

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:CHINESE MEDICAL JOURNAL 7.5

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  该综述聚焦肝癌患者源性异种移植(PDX)模型,介绍其发展历程、构建方法,阐述在肝癌发生机制、潜在治疗靶点、靶向药物耐药靶点及各类药物评估等方面的应用,分析面临的挑战并展望前景,为肝癌研究提供重要参考。

  

引言


原发性肝癌包含肝细胞癌(HCC)、肝内胆管癌(ICC)和混合型肝细胞 - 胆管细胞癌(cHCC-CC),其中 HCC 发病率最高(75%~85%)。当前虽以手术为主的综合治疗策略广泛应用,靶向药物如索拉非尼、仑伐替尼、瑞戈非尼等也丰富了系统治疗,但仍存在部分患者获益有限、需应对耐药和复发等问题,开发新治疗方案和药物需模拟肿瘤患者的模型系统,肿瘤动物模型中 PDX 模型因保留患者原发肿瘤生物学特性等成为研究焦点。

肝癌 PDX 模型的发展简史


1969 年丹麦学者首次报道 PDX 模型,1996 年中国孙等构建首个 HCC PDX 模型,此后各国学者陆续构建多种类型肝癌 PDX 模型,如肝母细胞瘤、HCV 相关 HCC、HBV 相关 HCC 等 PDX 模型,还有人源化小鼠 PDX 模型、PDX 斑马鱼模型等,这些模型在研究肿瘤与免疫系统相互作用、药物筛选等方面发挥重要作用。

PDX 模型的建立


PDX 模型的肿瘤组织多通过手术切除或活检获取,可经组织碎片或单细胞悬液移植到免疫缺陷动物体内,各有优势。移植部位包括原位、异位和皮下等,移植成功率受肿瘤特征、动物种类、移植基质等多种因素影响,如 GPC3+/Ki67+表型肿瘤建立模型潜力大,诱导肝损伤等可提高成功率。

PDX 模型在肝癌中的应用


肝癌发生机制研究


PDX 模型为体内研究肿瘤发展提供平台,如通过肝母细胞瘤(HBL)PDX 模型发现 β-catenin 磷酸化位点 S675 相关信号轴对肿瘤生长的影响,通过肝纤维板层癌(FLC)PDX 模型发现 miR-10b-5p 在肿瘤增殖中的作用。

潜在治疗靶点研究


PDX 模型助力发现肝癌新治疗靶点,如 LINC01132、DANCR、SLC12A5、YTHDF1 等基因,以及 VEGF 通路中的 VEGFR1 在肝癌射频消融不完全后恶性转化中的作用。

靶向药物耐药靶点研究


针对索拉非尼、仑伐替尼、瑞戈非尼等靶向药物的耐药问题,PDX 模型揭示了多个耐药靶点,如 p-ERK、KPNA3、Cripto-1 等与索拉非尼耐药相关,FZD10、MUC15、POSTN 等与仑伐替尼耐药相关,CK19 与瑞戈非尼疗效相关。

临床试验或临床前药物评估


PDX 模型在评估潜在候选药物中作用显著,如 CDK1 抑制剂 RO3306 与索拉非尼联用、3 - 羟基邻氨基苯甲酸(3-HAA)与索拉非尼联用等在 PDX 模型中显示出抑制肿瘤生长、克服耐药的效果,还有多种其他新型药物在 PDX 模型中得到评估。

非抗肝癌药物评估


从其他抗肿瘤药物中发现抗肝癌药物是有效策略,如吉非替尼与仑伐替尼联用、英菲格拉替尼与其他药物联用等在 PDX 模型中表现出抗肝癌活性,伊马替尼、克唑替尼等非肝癌治疗药物在 PDX 模型中也显示出一定抗肝癌效果。

非抗癌药物评估


药物再利用为肝癌治疗提供新方向,如抗真菌药物酮康唑、特比萘芬,抗组胺药地氯雷他定,血管扩张药伊芬普地,抗风湿药 Sarilumab 等在 PDX 模型中显示出抗肝癌或增强靶向药物疗效的作用。

生物成像研究


PDX 模型为肝癌生物医学成像和早期诊断研究提供模型系统,如成纤维细胞活化蛋白(FAP)、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、 glypican-3(GPC3)等靶向的成像技术在 PDX 模型中展现出对肝癌诊断的潜力,68Ga-MHI-148 探针等也可用于肿瘤检测。

PDX 模型的挑战与机遇


PDX 模型在药物评估等方面优势显著,但存在成功率低、建模时间长、受免疫缺陷限制、与患者反应存在差异等挑战。可通过开发新型生物材料、基因改造动物、控制传代次数、建立类器官和细胞系等方法解决,同时需建立跨机构协作共享平台,制定标准和指南,以提升其在精准医学中的应用。

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