患者来源的肿瘤类器官可以保持肿瘤原有特性和异质性，是生物医学基础研究和药物开发的理想模型。将类器官移植到免疫缺陷小鼠体内形成的类器官异种移植（PDOX）模型，可以在体内进一步验证正常类器官拟生度、肿瘤类器官或修饰过的类器官的成瘤性、以及药物疗效等，从而缩小类器官数据与体内真实组织器官之间的差异，拓展类器官的应用价值。
所以，将PDO和PDOX模型广泛的应用于肿瘤发生发展机制研究、新药开发研究、临床前研究和转化医学等研究，获得配套体外数据和体内数据，推动肿瘤治疗的发展和科学研究的创新。
那么，PDOX模型的“魅力”有哪些？构建PDOX时需要注意什么？一起和我来探索了解吧！
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患者衍生类器官(Patient Derived Organoid, PDO），是指把组织消化成单细胞或细胞团后与基质胶混合，接种到孔板中，加入特定培养基进行3D培养所得到的微组织器官，是纯体外的实验模型。
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人源性组织异种移植（patient-derived xenografts, PDX）模型是将肿瘤患者的肿瘤组织剪碎后直接移植至免疫缺陷型小鼠体内，使肿瘤组织在小鼠体内生长形成移植瘤，是纯体内的实验模型。
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类器官异种移植（patient-derived organoid-based xenograft, PDOX）模型是通过把构建成功的类器官移植到免疫缺陷鼠体内，使类器官在小鼠体内长出移植物，是体外转体内的实验模型。
PDOX是PDO的升级版，是PDO对应的在体实验，是数据的进一步验证。
组织样本离体后，肿瘤细胞在体外模拟肿瘤微环境的3D培养条件下被富集培养，扩增达到一定细胞量后再移植到小鼠体内，观察移植物生长情况。
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高度保持原发肿瘤组织的分子标志物和功能特征。PDO和PDOX与原发肿瘤的特征相似，具有高度相似的基因突变特征和对药物的敏感性。
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更加立体丰富的数据。有配对类器官检测的体外数据和体内动物模型数据，数据更加丰富完整。
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速度更快。首先在体外PDO模型中收集数据，同时选择正确的模型开展体内实验，避免用体内模型进行高风险试错，可以最快速度的获得研究数据。
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类器官体内成瘤能力检测。在类器官中高表达/敲低/敲除特定基因后，检测在体内的成瘤能力。
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进一步评价类器官与组织一致性。建立的类器官移植到体内后是否表达特定分子标志物，或具有相应器官的功能。
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药效评估。评估对PDOX小鼠给药后，移植物的生长/消退情况。
因为NSG小鼠是T细胞、B细胞、NK细胞和巨噬细胞缺失，缺乏补体活性，淋巴瘤发病率低，免疫渗漏低，对辐射敏感。并且NSG小鼠是迄今世界上免疫缺陷程度最高的小鼠模型，是被公认为世界上最好的进行人源异种移植的受体。
构建PDOX模型时，移植接种方法？
类器官来源组织的恶性程度（越高，成功率越大）；类器官的活力、移植数量；模型鼠的选择。
PDOX的周期受恶性程度、类器官活力、单次移植细胞数量影响，PDOX模型的构建一般为6-8周。
构建PDOX模型时，类器官注射量是多少？对类器官有何要求？
NSG小鼠单侧注射量为50ul，每只小鼠至少注射两个点，每个注射点注射细胞量至少大于100w个细胞。类器官代次为P3-P6是生长状态最佳，利于模型构建成功。
目前的PDOX实验多为验证性实验，与体外的PDO实验配套，无传代的必要性。由于类器官的细胞构成比较单一，在传代的过程中，细胞所处微环境会很快鼠源化，所以为保控制变量，建议再次移植类器官，构建移植瘤模型，再进行其他在体实验。
肿瘤发生发展机制研究、发育生物学研究、生物标志物鉴定、药效评估、个体化医疗、临床前研究和转化医学等。例如：
PDOX可以解决那些科学问题？伯桢生物有实际案例分享吗？
①PDOX模型验证甲状腺类器官功能：
研究者首次建立了模拟人甲状腺功能成熟的类器官培养系统，并将人胚胎甲状腺类器官移植到NSG小鼠肾包膜内，验证了移植的甲状腺类器官在体内具有增殖能力，并且能够分泌甲状腺素（T4）。该工作为人甲状腺发育及前瞻性医学研究提供了重要理论和模型基础。
②PDOX模型模拟肝母细胞瘤发生及转移：
通过操纵人胚肝类器官中的Hippo-YAP信号，建立单基因驱动的人肝母细胞瘤发生模型。将YAP1活化的胚肝类器官在NSG小鼠体内进行原位移植，在肝脏产生肿瘤并出现自发性肺转移，模拟了人肝母细胞瘤发生及转移过程。
③PDOX模型阐明HILPS功能:
HILPS是一种人源特异性IncRNA，研究者发现在低氧培养环境下，多种正常及肿瘤类器官中HILPS表达水平均显著升高。利用结肠癌类器官及其PDOX模型，证明敲低HILPS会抑制结肠癌类器官增殖、克隆形成及PDOX移植瘤生长，揭示了HILPS在调控缺氧响应和肿瘤发生过程中的重要作用。
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