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如何在免疫腫瘤研究中選擇PDX模型

2017-07-4

人源性腫瘤動物模型 (Patient-derived xenograft, PDX)是一種常被使用於臨床前藥物研發的工具,將他植入免疫缺陷鼠來測試新型抗癌藥劑的效果。這種模型被認為能夠在臨床前實驗時最精準的預測臨床數據,檢測出特定的病人相關病變和融合等標靶藥劑評估。

許多研究員現在都會使用這類模型來評估免疫療法 (或是綜合免疫療法之方法),因此當我們在在使用PDX時,必須擁有一個完善的免疫系統環境來得到最精準的結果。

非或部分免疫活性宿主的免疫療法之評估

雖然這看起來沒什麼道理,但是第一種使用PDX來評估特定的腫瘤免疫藥劑的方法,是用免疫缺陷或是只有部分免疫活性宿主(通常是使用免疫缺陷鼠系,請參考以下表格)。

免疫缺陷鼠系之特性

一個「部分免疫活性老鼠」則需要較少的T細胞組織相容性功能來避免腫瘤排斥,因此您可以利用這些種類的模型來評估特定的療法,直接帶入外源性免疫例如:

  • 被動免疫接種
  • 抗體藥物複合體
  • 特定的細胞治療像是CAR-T療法

或是一部分的先天免疫鼠可以用於治療,例如宿主鼠有的自然殺手(NK)功能。

舉例來說,許多異種移殖都是使用缺少T細胞的部分免疫缺陷無胸腺裸鼠。而這些模型的優勢是簡單、無須將老鼠擬人化、能夠讓專家評估許多人類的生物藥劑與鼠類腫瘤免疫模型之間的差異。一般在這樣的情況下使用PDX,能夠將病患的組織與分子病理學模擬出來,顯示出腫瘤分佈的位置,預測標準療法的反應。

在人源化小鼠上使用人類的腫瘤

另外一種使用PDX的方式則是將人類的免疫系統植入人源化小鼠內,才能讓腫瘤在人體相似的環境內生長,因而正確的模擬出人類的免疫系統會有的反應與疾病症狀。目前有很多種方法製作人源化模型,同時市面上也有很多供應商都有供應類似的需求。

使用PDX人源化小鼠現今被吹捧為腫瘤免疫模型未來的趨勢,但是目前還有兩個關鍵的問題還在等待專家解答:

  • 以腫瘤免疫方面來看,人類免疫系統是否能夠在人源化小鼠體內重現?
  • 免疫系統與腫瘤異種移殖的互相反應是否代表特定的抗腫瘤免疫反應、同種異體反應、或是兩種組合的反應?

若這些研究上碰到的問題都能得到解答的話,PDX用於人源化模型將可以成為一個強大的研究工具,利用PDX主要功能與:

  • 了解與創造新腫瘤免疫標靶
  • 找出人類特有的抗體
  • 幫助腫瘤免疫與腫瘤免疫綜合研究
  • 協助群體研究

延伸閱讀:若想更徹底的了解腫瘤免疫研究中PDX的使用,請參考腫瘤免疫動物實驗模型,這篇文章中有提及現今腫瘤免疫研究中所會使用的動物模型。

Topics: Oncology