《International Journal of Molecular Sciences》：Development of an Orthotopic Patient-Derived Xenograft Model of Gastro-Esophageal Adenocarcinoma: A Single-Lineage Pilot Study
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患者来源异种移植（patient-derived xenografts，PDXs）保留了人类肿瘤相关的组织病理学和分子特征，但在皮下植入时难以重现原始肿瘤微环境和转移播散模式。研究人员开发了一种基于可追踪肿瘤碎片黏膜下植入的胃食管交界处（gastroesoph
患者来源异种移植（patient-derived xenografts，PDXs）保留了人类肿瘤相关的组织病理学和分子特征，但在皮下植入时难以重现原始肿瘤微环境和转移播散模式。研究人员开发了一种基于可追踪肿瘤碎片黏膜下植入的胃食管交界处（gastroesophageal junction，GEJ）腺癌患者来源原位异种移植（patient-derived orthotopic xenograft，PDOX）模型。将GFP/荧光素酶标记的患者来源GEJ腺癌类器官在小鼠体内以皮下PDX形式传代。随后，利用专门开发的手术技术将肿瘤碎片植入七只NOD-SCID小鼠的胃黏膜下层。通过体内IVIS成像对原位原发肿瘤生长进行纵向定性监测，而在实验终点时，通过离体成像在离体器官中评估远处器官相关生物发光信号。组织病理学检查确认了局部原位肿瘤生长。所有操作均在无术中或术后并发症的情况下完成。所有异种移植物均观察到局部肿瘤生长。在肝脏和肺脏中检测到远处器官相关生物发光信号，其中一只动物还观察到额外的肠道相关信号。这些初步的概念验证发现证明了黏膜下原位植入和纵向体内监测的技术可行性。然而，考虑到探索性队列规模较小且仅使用单一患者来源肿瘤谱系，该模型的生物学保真度和普适性尚需在纳入多个独立肿瘤并进行比较性组织病理学和分子分析的更大规模研究中加以证实。
胃癌（gastric cancer）是一种生物学高度异质性的恶性肿瘤，仍是全球癌症相关发病和死亡的主要原因。尽管手术是局部病灶治愈性治疗的基础，但局部晚期和转移性胃癌的预后持续受到复发、转移进展和治疗耐药的制约。围手术期全身治疗、分子靶向治疗和免疫治疗的整合改善了治疗格局，但临床获益高度依赖于肿瘤生物学和患者选择。分子分型，如癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）提出的EB病毒阳性（Epstein-Barr virus-positive，EBV）、微卫星不稳定（microsatellite instability，MSI）、染色体不稳定（chromosomal instability，CIN）和基因组稳定（genomically stable，GS）亚型，为生物标志物驱动的治疗提供了框架。
可靠的实验模型是转化研究的关键。患者来源异种移植（patient-derived xenograft，PDX）能够保留供体肿瘤的组织病理学和基因组特征，但常规皮下PDX在异位解剖区室中生长，常无法重现局部侵袭和自发转移。原位异种移植（orthotopic xenograft）将肿瘤组织植入原发器官，可能更真实地模拟肿瘤-基质相互作用和转移行为。既往系统评价表明，已发表的胃癌原位模型方法学差异显著，多数来源于细胞系，约90%采用浆膜下植入，成功率波动大且验证不充分。因此，研究人员以“胃壁内存活肿瘤植入”和“可靠体内纵向示踪”为两大方法学目标，开发了一种基于黏膜下植入的患者来源原位异种移植（patient-derived orthotopic xenograft，PDOX）模型。
该研究是一项单谱系概念验证研究，旨在评估黏膜下原位植入的技术可行性、活体成像系统（IVIS）纵向监测原位肿瘤生长的能力，以及终点离体成像检测远处器官相关信号的可行性。研究人员利用前期建立的分子注释患者来源胃癌平台中的GTR0233模型（源自一名未经新辅助治疗的男性白人胃食管交界处（gastroesophageal junction，GEJ）腺癌患者；原发肿瘤为2级、病理II期；分子特征为HER2拷贝数增加，CIN型，微卫星稳定（microsatellite stable，MSS），EBV阴性）。通过慢病毒载体将GFP/荧光素酶（GFP/luciferase）报告基因稳定转入GTR0233类器官，经皮下接种免疫缺陷小鼠扩增为可追踪PDX；随后从供体皮下移植瘤中切取约2×2×2 mm的肿瘤碎片，采用专门开发的显微手术技术，将其植入7只NOD-SCID小鼠的胃后壁黏膜下层。通过IVIS活体成像纵向定性监测原位肿瘤，终点时对离体器官进行成像，并用组织病理学确认局部肿瘤。所有7只动物均成功完成手术，无术中/术后并发症；均观察到局部原位肿瘤生长；离体成像在所有动物肝脏和肺脏检出相关生物发光信号，其中1只还出现肠道相关信号。这些结果初步表明该模型在技术上可行，但鉴于其单一谱系和极小样本，生物学保真度和普适性仍需更大规模多谱系研究验证。
在关键技术方面，该研究利用的样本队列来源为7只NOD-SCID小鼠（宿主级实验单元，模型级生物学重复n=1），肿瘤材料来自单一患者来源谱系GTR0233。主要技术步骤包括：采用慢病毒转导引入GFP/luciferase标记的类器官培养；通过皮下异种移植获得可追踪的肿瘤组织；在胃后壁大弯侧制备黏膜下袋并植入肿瘤碎片；使用IVIS活体生物发光成像进行纵向定性监测；终点行离体器官生物发光成像；采用苏木精-伊红（hematoxylin and eosin，H&E）染色进行病理学验证。研究未设配对皮下对照组。
研究结果部分，2.1手术可行性：7只小鼠均完成既定手术，成功比例100%（7/7；确切95%置信区间59.0–100%），无术中或术后并发症；但宽置信区间表明小样本带来的不确定性。2.2局部肿瘤植入和纵向体内成像：所有动物均观察到局部原位肿瘤生长，系列IVIS成像在多个时间点定性检出荧光素酶标记的原发肿瘤，证实可在同一动物体内纵向示踪，但未进行定量分析。2.3病理学确认：H&E染色显示胃黏膜下肿瘤灶，与正常胃黏膜相邻，证实了IVIS所见的局部肿瘤生长，但未对远处信号进行位点特异性病理确认。2.4终点离体器官相关生物发光信号：离体成像在所有7只动物中检测到肝脏和肺脏相关信号，1只动物还有肠道相关信号；这些信号未经组织病理学或人特异性检测证实，因此仅提示存在与器官相关的生物发光信号，不能作为转移的确凿证据。
讨论部分指出，该模型旨在弥补皮下PDX的局限性，但本研究为可行性验证而非优越性比较，没有配对皮下对照组，因此不能得出原位优于皮下的结论。模型的特点包括使用患者来源平台、荧光素酶稳定标记以实现纵向监测、以及黏膜下植入以贴近胃壁解剖关系。局限性包括：远处信号缺乏病理或人特异性验证；仅单一人肿瘤谱系，无法反映胃食管腺癌的组织学和分子异质性；免疫缺陷小鼠无法重建功能性人免疫微环境；异种移植传代中人基质被鼠基质逐渐替代；缺乏同步皮下对照；未评估性别差异。因此，当前结果属产生假说而非最终验证。未来需纳入多个独立肿瘤谱系的大规模前瞻性研究，并明确操作死亡率、围手术期并发症、植活率、肿瘤检出时间、转移发生率和分布、影像-病理一致性等终点，以及与皮下PDX的配对比较。
研究结论部分：研究人员开发了一种新的胃食管交界处腺癌黏膜下患者来源原位异种移植模型，整合了可追踪肿瘤细胞、类器官培养、常规PDX扩增、原位胃内植入和纵向体内成像。在该初步队列的7只NOD-SCID小鼠中，原位植入技术可行，所有动物均出现局部肿瘤生长。纵向体内IVIS成像定性显示了原位肿瘤生长，终点离体成像检出远处器官相关生物发光信号。然而，由于这些远处信号未经位点特异性组织病理学或人特异性分析确认，尚不能得出关于转移能力的确定性结论。需进行更大规模、包含严格病理和分子验证远处病灶的前瞻性研究，才能建立该模型的生物学和转化有效性。
