PDX模型和类器官在肿瘤研究领域的文献越来越多，PDX，PDO，PDXO，PDOX，看着都差不多，有点傻傻的分不清。今天就给大家来捋一捋！

PDX模型

患者来源的肿瘤异体移植（Patient Derived Xenografts, PDX）模型是将来源于肿瘤患者的组织块或原代细胞植入免疫缺陷动物体内形成的移植瘤模型。PDX模型由于保存了来源患者肿瘤的异质性和微环境，其药效学结果与临床治疗结果一致性高达90%，是肿瘤新药研发、个体化治疗方案筛选和机制研究的有力工具。

PDO模型

类器官（Organoid）是一种由多种类型细胞通过自组织方式制备，能够模拟原生器官结构和功能的体外三维“微器官模型”。患者来源的肿瘤类器官 (Patient-Derived Organoids, PDOs) 是指将患者活检、穿刺或手术切除的肿瘤组织在体外三维培养数周得到的类器官。肿瘤类器官在高度保持源肿瘤的异质性和患者之间的异质性的同时，类器官个体间形态、尺度保持基本均一，为肿瘤发病机理研究、药物筛选、个性化精准医疗、再生医学等领域提供了快速、优良的技术平台。

PDX和PDO的不足

虽然PDX模型药效结果与临床一致性高达90%，但是模型构建成功率低（不到50%）、周期长（平均3-4个月成瘤）、费用高（500-700美元/只）等原因，临床患者可及率低，也不利于抗癌药物的大规模初筛。PDO是肿瘤体外模型，其实验结果与体内实验结果还存在着一定的差异，有些药物（比如体内代谢的前体药物）不太适合用体外模型筛查。为了弥补PDX和PDO的不足，更好开展研究，学术界发展出来两条同一患者来源的体内外配对肿瘤模型技术路线。 

• 配对路线一：PDX/PDXO

PDX来源的类器官（PDX-derived organoid, PDXO) 是用前期构建成功的PDX模型肿瘤组织构建类器官，PDXO是来自于体内PDX的体外模型。这种技术路线是先构建PDX模型，再构建PDXO，形成同一患者来源的体内外配对肿瘤模型[1]。

• 配对路线二：PDO/PDOX

肿瘤类器官来源的PDX模型（Patient-derived organoids-based xenograft，PDOX）是指将肿瘤类器官（PDO）细胞移植到免疫缺陷小鼠体内建立起来的PDX模型。这种技术路线是先构建PDO模型，再构建PDOX，形成同一患者来源的体内外配对肿瘤模型。

两种路线优劣势的对比

• PDX/PDXO路线：PDX模型构建需要的动物房软硬件条件比高、前期投入费用大、周期长，但是PDX能较好的保种肿瘤的异质性和微环境，能更好的重现来源患者肿瘤的生理学特征。利用PDX模型组织构建的肿瘤类器官理论上来说和临床肿瘤样本构建的类器官差异不大。这条路线适合硬件条件比较好、经费充足、对模型保真性要求比较高的单位。

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• PDO/PDOX路线：PDO模型构建的硬件入门门槛比较低，几乎在所有的医学生物学实验室都能完成。前期投入费用较小、周期短，可以构建大量PDO进行前期实验，然后挑选重点的PDO进行PDOX构建，或者委托第三方代为构建。因为类器官的构建需要将肿瘤组织消化成细胞，破坏了肿瘤组织原有的三维结构和微环境，细胞在基质胶等水凝胶内自组装后的三维结构和原来的三维结构还是会有一定的差异，因此用PDO构建的PDX模型理论上来说在保真性上不如患者肿瘤组织构建的PDX模型。这条路线适合经费较少、动物房软硬件条件一般，对模型保真性要求没那么高的单位。

参考文献：

[1] Cai EY, Garcia J, Liu Y, Vakar-Lopez F, Arora S, Nguyen HM, Lakely B, Brown L, Wong A, Montgomery B, Lee JK, Corey E, Wright JL, Hsieh AC, Lam HM. A bladder cancer patient-derived xenograft displays aggressive growth dynamics in vivo and in organoid culture. Sci Rep. 2021 Feb 25;11(1):4609. doi: 10.1038/s41598-021-83662-7. PMID: 33633154; PMCID: PMC7907272.

[2] Jacob F, Salinas RD, Zhang DY, Nguyen PTT, Schnoll JG, Wong SZH, Thokala R, Sheikh S, Saxena D, Prokop S, Liu DA, Qian X, Petrov D, Lucas T, Chen HI, Dorsey JF, Christian KM, Binder ZA, Nasrallah M, Brem S, O'Rourke DM, Ming GL, Song H. A Patient-Derived Glioblastoma Organoid Model and Biobank Recapitulates Inter- and Intra-tumoral Heterogeneity. Cell. 2020 Jan 9;180(1):188-204.e22. doi: 10.1016/j.cell.2019.11.036. Epub 2019 Dec 26. PMID: 31883794; PMCID: PMC7556703.