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模型 | 模型描述 | 优势 | 缺点 | |
经典模型 | Subcutaneous (heterotopic implantation) | 可以将同种或异种肿瘤细胞通过皮下移植接种到小鼠腋下 | •模型构建容易,并且方便监测肿瘤生长(皮下肿瘤可以用卡尺在直接测量) •实验设计节约时间和开支 | 肿瘤微环境相似性差&迁移性差 |
Orthotopic implantation (xenograft and syngeneic) | 原位移植:人源肿瘤细胞系移植到免疫缺陷型小鼠或小鼠的肿瘤细胞接种到免疫健全小鼠,接种部位为肿瘤的原发部位 | •目标化合物的验证和选择更准确,方法的重复性和再现性好、•原位同种模型可以模拟临床肿瘤微环境 | •细胞的体外传代会引起肿瘤组织的异质性、•对后期临床发展的预测性差 | |
复杂模型 | Patient-derived xenograft (PDX) | 将新鲜获取的临床病人实体肿瘤接种到免疫缺陷性小鼠体内 | •可作为一种使用范围更广的功效筛选、•可作为临床前试验、•PDX模型在识别和验证生物标志物方面具有一定价值、•模型更接近临床组织学 | •肿瘤微环境的缺乏阻碍了免疫调节剂的检测 •皮下移植,非原位 •对于一些类型的肿瘤移植率低 |
Circulating tumour cellderived、 PDX (CDX) | 将新鲜获取的临床病人血液肿瘤细胞,接种到免疫缺陷性小鼠体内 | 与PDX类似,其优势是可以为难以活检或接受手术的病例(如疾病早期)的发模型 | 细胞少且难以收集,循环持续时间短 | |
Humanised PDX | 将新鲜获取的临床病人肿瘤接种到人源化小鼠体内 | 与PDX相似,主要用于免疫治疗研究 | •易造成原造血系统衰竭、•6-12个月的免疫缺陷、•移植物抗宿主病 | |
Personalised PDX (or avatar) | 为特定患者建立肿瘤PDX模型,用来研究潜在的治疗方案 | 类似于PDX,有时用于选择患者的治疗方案 | 与PDX在成本和时间限制上的缺点一样 | |
Organoid xenograft | 肿瘤的三维细胞培养可模拟肿瘤的形成,同时也可以移植到小鼠的原位或皮下,构建肿瘤模型 | •允许肿瘤体外再生,可适应高通量筛选、•允许比简单模型更精确的建模 | •对体外环境的潜在适应或细胞选择、•器官必须移植到免疫缺陷型的小鼠身上 | |
Genetically engineered、 mouse models (GEMM) | 通过基因工程改造小鼠体内,可以自发形成肿瘤,模拟肿瘤产生及恶化的过程 | •疾病的某些因素在较长时间里才能被明确。包括多种细胞类型和原始器官的发育、•从肿瘤体积到定量转移的一系列疗效,临床前研究的设计使其得以实现 | •开发时间需要2-10个月,需要繁殖培育、•相同的小鼠品种,遗传变异方面的模型复杂性不高、•肿瘤致癌基因和抑制因子的同步过度表达或失活会降低克隆的异质性、•由于原发性肿瘤负荷过重,致使动物过早死亡,这就很难对肿瘤的转移做出深入研究。切除原发性肿瘤或许可以规避这一风险 | |
Somatic、tumour models | 通过对正常细胞进行特定基因修饰,构建肿瘤细胞系并移植到动物上建立模型 | •与GEMMS有许多相同的优势、•可以产出实验需要的小鼠数量、•可以从大量的小鼠重选取或植入,以达到遗传变异的效果、•可以在基因修饰时同时转导报告基因,从而实现体内移植细胞的追踪 | •该模型可能不能很好的模拟该疾病的早期阶段、•需要将小鼠或人肿瘤细胞移植到免疫缺陷型小鼠 |