PDX模型的建立、分析和應(yīng)用課件

人源腫瘤異種移植(PDX)模型的建立、

分析和應(yīng)用FeiZhou精選2021版課件腫瘤研究模型多樣化的腫瘤研究模型病人腫瘤組織/原代腫瘤細(xì)胞永生化的腫瘤細(xì)胞系2D和3D的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗方法（增殖/存活）來源于腫瘤細(xì)胞系的移植模型

來源于病人腫瘤組織的移植(PDX)模型

PatientDerivedTumorXenograft新1精選2021版課件傳統(tǒng)模型：腫瘤細(xì)胞系可以很方便的在體外進(jìn)行培養(yǎng)和實(shí)驗缺點(diǎn)：在培養(yǎng)和傳代過程中進(jìn)行“篩選”，腫瘤細(xì)胞逐漸適應(yīng)體外培養(yǎng)環(huán)境而失去原有特性缺乏腫瘤相關(guān)的生長環(huán)境支持性的非腫瘤基質(zhì)血液細(xì)胞，免疫系統(tǒng)的交互其他腫瘤微環(huán)境因子2精選2021版課件腫瘤研究模型使用傳統(tǒng)的腫瘤研究模型沒能取得臨床上的成功！腫瘤的多樣化和異質(zhì)性研究模型與臨床病人缺乏相關(guān)性3精選2021版課件PDX模型技術(shù)流程圖ModifiedFigfromOncodesignBiotechnology4精選2021版課件為什么使用PDX模型？優(yōu)勢沒有體外培養(yǎng)的過程對腫瘤進(jìn)行“篩選”能搞保持腫瘤原有特性和異質(zhì)性在傳代過程中能夠保持分子生物學(xué)水平的穩(wěn)定保留了原有的非腫瘤基質(zhì)和微環(huán)境可以對多種狀態(tài)下病人來源的腫瘤進(jìn)行研究PDX模型和腫瘤病人有更好的對應(yīng)性！5精選2021版課件使用PDX模型劣勢仍然不能模擬腫瘤與免疫系統(tǒng)的交互可以在NSG小鼠模型中部分重建人源免疫系統(tǒng)在傳代過程中模型的非腫瘤基質(zhì)會被鼠源的基質(zhì)逐漸取代使用較低代數(shù)的PDX模型進(jìn)行研究需要相對便捷的臨床腫瘤樣本來源技術(shù)水平上有挑戰(zhàn)性移植+分析（包括生物信息學(xué)平臺）建立和維持的成本較高

相對的建成之后的使用價值也非常高6精選2021版課件PDX模型的建立PDX模型的分析PDX模型的應(yīng)用7精選2021版課件PDX模型的建立關(guān)鍵點(diǎn)腫瘤宿主腫瘤接種腫瘤的凍存和復(fù)蘇8精選2021版課件宿主品系小鼠品系免疫缺陷NudeT淋巴細(xì)胞嚴(yán)重缺失SCIDSevereCombinedImmunodeficiencyT淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞缺失NOD-SCIDNon-obeseDiabeticSCID與普通SCID相比NK細(xì)胞活性低，更低的免疫恢復(fù)幾率NSGNOD-SCID-IL2Rγ-/-缺失T淋巴細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞9精選2021版課件宿主品系目前并沒有針對不同品系宿主的完整比較移植瘤生長時間接種成功率移植瘤遺傳學(xué)特性移植瘤組織學(xué)特性移植瘤傳代的穩(wěn)定性模型建立情況與腫瘤類型相關(guān)荷瘤小鼠的飼養(yǎng)設(shè)施要求（常規(guī)為SPF級IVC飼養(yǎng)）完善的IACUC政策10精選2021版課件腫瘤接種皮下接種NormanE.SharplessandRonaldA.DePinho,etal.NatureReviewDrugDiscovery200611精選2021版課件腫瘤接種使用套針(Trochar)進(jìn)行皮下腫瘤接種XiaomeiZhang,etal.CurrentProtocolsinMouseBiology201312精選2021版課件腫瘤接種原位接種常用途徑：腎包膜下接種(Sub-RenalCapsule,SRC)PeterEirew,etal.NatureProtocols201013精選2021版課件腫瘤組織的凍存和復(fù)蘇凍存液胎牛血清+10%DMSO保存條件-80oC：6周液氮：長期保存從凍存條件下復(fù)蘇37oC水浴快速解凍14精選2021版課件腫瘤組織的凍存和復(fù)蘇通過凍存和復(fù)蘇可以：在獲得患者知情同意書之前保存樣本保有備份樣本進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗15精選2021版課件PDX模型的建立PDX模型的分析PDX模型的應(yīng)用16精選2021版課件PDX模型的分析目的說明移植瘤與原瘤的相似性確認(rèn)移植瘤在傳代過程中的生物學(xué)穩(wěn)定為PDX模型的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐17精選2021版課件需要保存的材料基因組DNA使用代表性的腫瘤組織區(qū)域進(jìn)行DNA提取如：排除壞死區(qū)域等冷凍保存總RNA避免RNA酶污染，一般用試劑盒小心提取，冷凍保存包含mRNA和miRNA蛋白樣本（組織裂解液）處理時包含蛋白酶和磷酸酶抑制劑冷凍保存生物樣本庫18精選2021版課件分析內(nèi)容–常規(guī)臨床背景患者年齡/性別；腫瘤類別，原位瘤/轉(zhuǎn)移瘤；治療史移植瘤分析生長曲線；藥理學(xué)特性針對特定藥物處理的反應(yīng)組織學(xué)和分子生物學(xué)分析原瘤vs.移植瘤19精選2021版課件分析內(nèi)容–組織學(xué)病理學(xué)染色（HE染色）確認(rèn)腫瘤組織結(jié)構(gòu)頭頸癌PDX模型維持了原瘤的組織學(xué)特性Pengetal.JournalofTranslationalMedicine201320精選2021版課件分析內(nèi)容–組織學(xué)免疫組織化學(xué)染色

（IHC）常規(guī)標(biāo)記（如細(xì)胞增殖、凋亡）移植的生物標(biāo)記物（Her2,EGFR,KRAS等蛋白）研究者感興趣的蛋白DongLin,etal.CancerRes2013神經(jīng)內(nèi)分泌前列腺癌PDX模型維持了原瘤的蛋白標(biāo)記21精選2021版課件分析內(nèi)容–組織學(xué)組織芯片(TissueMicro-Array,TMA)GuidoSauter,etal.NatureReviewDrugDiscovery200322精選2021版課件分析內(nèi)容–分子水平DNA基因序列

第二代測序平臺：IlluminaHiSeq等基因突變SequenomOncoCarta?PanelsV1-3V1：涵蓋19個常規(guī)癌基因的238個突變位點(diǎn)V2：涵蓋18個癌基因或癌抑制基因的152個突變位點(diǎn)V3:：涵蓋22個癌基因的105個突變位點(diǎn)整理過的基因突變數(shù)據(jù)23精選2021版課件分析內(nèi)容–分子水平外顯子組測序外顯子捕獲RocheSeqCapEZAgilentSureSelectIlluminaTruSeq使用第二代測序平臺進(jìn)行外顯子組測序需要有整合的生物信息學(xué)分析平臺針對PDX模型對二代測序結(jié)果分析進(jìn)行優(yōu)化對識別變體的方法進(jìn)行優(yōu)化和驗證根據(jù)需要開發(fā)個性化的數(shù)據(jù)分析方法24精選2021版課件分析內(nèi)容–分子水平外顯子組測序右圖為Oncotest公司使用外顯子組測序結(jié)合生物信息學(xué)分析方法整理出的23個PDX模型中507個癌癥相關(guān)基因的突變頻率。每一個扇區(qū)代表了一種腫瘤類型；熱度圖指示了該腫瘤類型中某個基因的突變頻率。Krzywinsky,M.etal.Circos:anInformationAestheticforComparativeGenomics,GenomeRes(2009)19:1639-164525精選2021版課件分析內(nèi)容–分子水平RNA基因表達(dá)譜

AffymetrixHG-U133plus2.0

Array單核苷酸多態(tài)性(SNP)和拷貝數(shù)變異分析

AffymetrixGenome-WideHumanSNPArrayV6.0miRNA表達(dá)數(shù)據(jù)

miRNAarray26精選2021版課件分析內(nèi)容–分子水平蛋白表達(dá)（蛋白標(biāo)記）蛋白免疫印跡WesternBlot免疫組織化學(xué)染色I(xiàn)HC熒光原位雜交(FISH)肝癌PDX模型的蛋白表達(dá)分析。HungHuynh,etal.CancerRes200627精選2021版課件PDX模型的建立PDX模型的分析PDX模型的應(yīng)用28精選2021版課件新藥開發(fā)和篩選研究PDX模型對于藥物處理的反應(yīng)分子標(biāo)記物開發(fā)(Biomarker)藥物反應(yīng)

分子生物學(xué)機(jī)制個性化治療分子生物學(xué)機(jī)制

針對性的治療方案PDX模型的應(yīng)用29精選2021版課件PDX模型的應(yīng)用建立PDX模型進(jìn)行生物標(biāo)記物的開發(fā)來實(shí)驗個性化治療

Tentler,J.J.et