2026-08-31
模型相关
一、什么是 PDX 模型?PDX 模型有哪些特点?
患者来源异种移植模型(Patient-Derived Xenograft, PDX)是将肿瘤患者手术或活检获得的新鲜肿瘤组织,不经体外细胞培养,直接移植至免疫缺陷小鼠体内构建而成。相较于传统 CDX 细胞系异种移植模型,PDX 主要优势在于较好保留原患者肿瘤的异质性、组织形态、关键分子特征、靶点表达及药物响应特征,更接近患者肿瘤的生物学特征。

图1. PDX 模型构建示意图 Signal Transduction and Targeted Therapy (2023) 8:160
PDX 模型相较于 CDX 模型,核心优势在于它能较好保留患者原始肿瘤的生物学特征,减少长期体外培养带来的人工筛选和遗传漂变。具体优势和特点体现在以下几个方面:
PDX 模型可较好保留亲本肿瘤的遗传背景、组织形态以及表型特征;
PDX 模型能够较好维持肿瘤异质性以及转移灶的部分特异性特征;
在多种肿瘤类型中,PDX 模型的药物应答可较好反映患者的临床应答趋势。

图2. PDX 模型相较于其他模型的优势 Signal Transduction and Targeted Therapy (2023) 8:160
二、PDX 模型有哪些应用?
三、澎立生物肿瘤评价平台
澎立 PDX 模型库可支撑多种类型药物研发评价,涵盖小分子药物至细胞疗法,包含以下服务能力:
1、荷瘤小鼠体内 PDX 模型(350+模型)
采用患者新鲜肿瘤组织建立 PDX 皮下移植瘤模型,开展荷瘤小鼠体内抗肿瘤药效评价;该模型较好保留原代肿瘤的异质性、关键分子特征和组织形态,较 CDX 细胞系模型更接近患者肿瘤的生物学特征,可提高临床前药效数据的转化参考价值。

图3. 持续增加的 PDX 库 - 每月新增 10-15 模型
澎立生物“肿瘤/肿瘤免疫评价平台”可基于多个 PDX 移植瘤模型并行开展多药物、多剂量梯度及联合用药评估,搭建类似 PDX 临床试验(PCT)/mouse clinical trial 的体内药效筛选模式。通过检测 TGI、肿瘤消退、体重变化及一般耐受性等指标,结合分子特征分析药敏/耐药特征及潜在标志物相关性,为小分子、靶向抗体、ADC 等候选药物的临床前研究提供标准化模型支撑。
2、人源化 PDX 模型
澎立生物构建了人外周血单核细胞(hPBMC)人源化 PDX 模型与 CD34⁺ 造血干细胞人源化 PDX 模型两大主流免疫人源化体系。通过在高度免疫缺陷小鼠体内重建人源免疫细胞,为研究人体肿瘤‑免疫互作提供更相关的体内环境,弥补传统裸鼠、普通 PDX 模型缺乏人源免疫细胞、难以评价免疫药物的局限。
其中,hPBMC 人源化 PDX 模型构建周期短、成本可控,可快速实现以 T 细胞为主的人源免疫重建,适用于抗 PD-1/PD-L1 抗体、双特异性抗体、免疫联合方案的初步药效筛选(实验窗口需关注 xGVHD 的影响);CD34⁺ 造血干细胞人源化 PDX 模型可实现更稳定、多谱系、相对长期的人源免疫重建,免疫体系更为完整,适合免疫药物、细胞治疗及复杂免疫机制研究。
依托两类成熟的人源化小鼠体系,结合患者肿瘤组织构建的 PDX 模型资源,澎立生物完善的人源化 PDX 药效评价平台,可更好呈现患者肿瘤异质性与人源肿瘤‑免疫互作特征,系统评估各类抗肿瘤药物的体内药效、免疫激活效果及耐药响应特征,提升临床前数据的转化参考价值,为小分子、ADC、免疫抗体、联合用药等创新抗肿瘤药物提供高质量的体内药效评价支撑。
澎立生物案例:人源化 PDX 皮下移植模型
模型特征:PD1 抗体/ PDL1 抗体/放疗/ BRAF 抑制剂治疗耐药,黑色素瘤 PDX 多药耐药模型
试验结果:模型对 PD1 抗体/ PDL1 抗体/放疗治疗存在耐药;在人源化 PDX 模型中,对抗 VEGF 抗体/ PD1-VEGF 双抗治疗响应良好。

图4. 案例展示(MEX-0001),黑色素肿瘤患者,临床经历多种治疗手段用药后多次复发。采用该患者临床肿瘤样本构建的 PDX 模型,证实了显著的多药耐药特性(MDR)。结合基因组学及转录组学等信息,可进一步解析耐药相关分子特征,并发现潜在耐药机制及候选靶点。
3、PDX 模型深度特征解析 & PDX 组织芯片
为了进一步对肿瘤模型进行深度特征解析,整合 PDX 组织芯片、组学数据与多平台药效评价能力,以实现从分子特征解析、标志物筛选到药物药效评估的一体化研究,澎立生物采用一体化研究服务方案,可同时使用同源 PDX 模型及其衍生细胞系开展试验,兼顾体内动物药效与体外细胞水平筛选,适配小分子、抗体、ADC、联合给药等多种不同药物筛选平台,打通体外‑体内的关联验证,便于交叉比对药物在不同体系下的作用效果,提升研究数据完整性。
依托 PDX 组织芯片开展高通量免疫组化(IHC)筛选,可批量对大量 PDX 模型样本进行靶蛋白表达检测,快速评估靶标、免疫检查点、增殖、凋亡等关键蛋白表达水平,高效挖掘与药物应答、耐药相关的潜在生物标志物,助力候选药物的适用人群特征分析。
平台可为多个 PDX 模型提供配套基因组测序数据,包含驱动基因突变、拷贝数变异等分子信息。可将蛋白 IHC 表达谱、基因组分子背景与体内药效结果相互关联,解析基因型‑表型‑药物响应之间的关系,为靶点验证、作用机制研究、患者分层策略开发提供多维度的数据支撑。目前已经完成多批次 PDX 样本测序。

图5. PDX 组织芯片
4、PDX 组织芯片高通量靶点筛选体系
本平台建立了一套“模型构建—高通量靶点筛选—体内药效验证—药敏/耐药特征解析”的标准化 PDX 一体化评价流程。检测技术以 PDX 组织芯片免疫组化染色(IHC)为核心,针对多个已建立成熟 IHC 检测体系的热门药物靶点开展批量筛查,包括TROP2、EGFR、CD19、Claudin 18.2、HER2 等关键抗肿瘤靶点,可快速完成大样本模型的靶标表达定性与半定量分析。
PDX 模型批量建库:收集临床原发肿瘤样本,通过手术取材、无菌处理、皮下接种免疫缺陷小鼠,稳定传代并成功构建大批量 PDX 模型库。模型在传代过程中可较好保留亲本肿瘤的病理形态、异质性特征与关键分子背景,为后续靶点筛选与药效验证提供更接近临床肿瘤特征的模型资源。
PDX 组织芯片高通量靶点筛选:将大批量 PDX 肿瘤组织统一制片、排布构建组织芯片,通过标准化 IHC 染色体系,对各模型的靶点蛋白表达水平进行批量检测与分级判读。快速筛选出靶点高表达、中表达、低表达及阴性模型,优先选择更符合受试药物作用机制的模型开展体内验证,减少盲目模型测试,提高后续体内药效研究效率。
针对性体内药效验证:基于组织芯片筛选结果,挑选不同靶点表达水平的代表性 PDX 模型开展体内荷瘤给药实验,通过标准化给药方案、体重及肿瘤体积监测,系统评价受试药物的体内抗肿瘤活性,完成单药药效评估、剂量效应考察等临床前研究内容。
药敏与耐药模型特征解析:结合 IHC 靶点表达谱与体内肿瘤生长抑制数据,对大批量 PDX 模型进行药效分层分析,区分药物敏感模型与原发耐药模型。结合各模型可获得的临床信息(TNM分期、病理分级、基因突变背景、临床病史等),关联靶点表达、分子特征与药物应答差异,深入探索药物响应机制及原发耐药相关因素,为药物适应症定位、潜在人群分层及生物标志物开发提供数据支撑。
该体系可实现抗肿瘤靶点的高通量、标准化、体系化筛选,改善传统单模型测试效率低、筛选盲目等局限,为靶向药、ADC、抗体类创新药物的临床前精准评价提供完善的模型与数据支撑。

图6. 案例展示,肺癌 PDX Mini-Mouse Trial。通过 IHC 染色,筛选出靶点高表达模型。在不同的肺癌 PDX 模型中,测试了 ADC 药物的药效。结合基因组学及转录组学等信息,可进一步解析药物敏感或耐药相关的分子特征,并发现潜在耐药机制及候选靶点。
澎立生物案例:人源化 PDX 模型
模型类型:人源化 PDX 皮下移植模型、普通 PDX 皮下移植模型
模型特征:Enhertu(DS-8201)耐药 PDX 模型,HER2 高表达
试验结果:模型对 Dxd 以及 DS-8201 治疗存在耐药;在人源化 PDX 模型中,对抗 PD-1 抗体治疗响应良好

图7. 案例展示,胃癌患者,HER2 高表达。采用该患者临床肿瘤样本构建的 PDX 模型(STX-0005),证实了对 Enhertu(DS8201)耐药;在人源化 PDX 模型中,对 PD-1 单抗显示良好响应。结合基因组学及转录组学等信息,可进一步解析耐药相关分子特征,并发现潜在耐药机制及候选靶点。
澎立生物案例:耐药 PDX 模型
模型类型:PDX 皮下胃癌移植模型、PDX 皮下卵巢癌移植模型
模型特征:PDX 皮下胃癌移植模型(西妥昔单抗治疗耐药,TROP2 ADC 治疗耐药)、PDX 皮下卵巢癌移植模型(顺铂治疗耐药、伊立替康治疗耐药)

图8. 胃癌(STX-0004)及卵巢癌(OVX-0001)PDX 模型。采用患者临床肿瘤样本构建的 PDX 模型,评价其耐药特性。结合基因组学及转录组学等信息,可进一步解析耐药相关分子特征,并发现潜在耐药机制及候选靶点。
截止到目前,澎立生物的肿瘤及肿瘤免疫平台,可提供超过700例肿瘤模型,包括CDX(300+), PDX(350+),鼠源模型(50+)。这其中亦涵盖原位及实验性转移模型(90+),人源化动物模型(100+),以及近30例肿瘤耐药模型。耐药模型可结合已有或项目新增的多组学数据、深度生信分析及分子网络信息,为耐药相关药物研发提供多维数据支撑和临床前模型资源,提升研发决策效率与临床转化参考价值。