作者：药渡
医药研究，尤其是药物临床前研究需要选择合适模型。但是，所有模型都不完美，又有其特定优势。根据优缺点和研究目的，选择合适的模型至关重要。
小鼠模型
| 类型 | 描述 | 优点 | 缺点 | | 自生性肿瘤模型 | | 致癌物引发的小鼠模型 | 暴露于组织选择性致癌损伤的小鼠 | 肿瘤在原生部位出现 | 可变外显率 | | 疾病发展的完整自然史可供研究 | 不同步 | | 可进行早期预防研究 | 时间线长 | | 充分的免疫活性 | 转移发生率低 | | 从肿瘤发生时研究免疫、其他基质反应与肿瘤共同进化 |
| | 基因工程小鼠模型（GEMMS） | 基因工程改造，在靶组织表达癌症驱动基因，导致肿瘤病变的小鼠 | 如上所述，可以指定起始致癌病变和肿瘤起源细胞 | 致癌驱动基因限制了基因组复杂性 | [tr][/tr]| 移植瘤 | | 小鼠GEM肿瘤衍生同种异体移植物（GDAs） | 小鼠GEM肿瘤 | 可以产生大量类似于亲本肿瘤的同步肿瘤 | 原位进化难 | | 移植到同系小鼠宿主中 | 完整的免疫系统 | 高免疫原性（例如病毒抗原）转基因的摄取率低 |
| 通常转移性差 | | 小鼠细胞系衍生同种异体移植物（CellDAs） | 小鼠肿瘤细胞系植入同系小鼠宿主 | 肿瘤快速发展 | 细胞适应可塑 | | 完整的免疫系统 | 肿瘤内异质性低 | | 用于干预研究的同步荷瘤队列 | 免疫反应不会以现实的方式共同进化 |
人鼠模型
| 类型 | 描述 | 优点 | 缺点 | | 人细胞系衍生异种移植物（CellDXs） | 已建立的人肿瘤细胞系植入免疫缺陷小鼠 | 肿瘤快速发展 用于药物干预研究的同步荷瘤队列 | 在可塑性上经历了广泛的选择 | | 用于药物干预研究的同步荷瘤队列 | 无适应性免疫 常为克隆性和同质性 |
| 一般只能获得疾病晚期的模型 |
| 种属不同导致配受体对错配 | | 人类患者来源的肿瘤异种移植物 （PDX） | 将患者肿瘤组织植入免疫缺陷小鼠体内 | 在基因学、转录组学和组织学上与起源肿瘤更相似 | 无适应性和有限的先天免疫力 | | 肿瘤内异质性建模优于CLDXs。 | 一般只能获得疾病晚期的模型 | | 人类基质元件在几代移植中得以维持 | 种属不同导致配受体对错配 | | 进行“联合临床试验”的可能性 | | 人类患者来源的CTC异种移植物（CDX） | 患者CTC植入免疫缺陷小鼠 | 富集干细胞样肿瘤细胞，转移倾向增加，耐药性增强 | 同上 |
低等生物模型
| 类型 | 描述 | 优点 | 缺点 | | 斑马鱼 | 幼鱼和SCID成体鱼人异种移植GEM模型（例如黑色素瘤，T-ALL，横纹肌肉瘤） | 肿瘤快速发展 | 一些器官，如乳房和肺不存在。幼鱼<9dpf和SCID成鱼在28.5C下养殖，除特殊鱼类外，缺乏先天免疫系统 | | 与人类80%的同源共享疾病突变 | <9dpf幼鱼和SCID成鱼缺乏先天免疫系统 | | 适合高分辨率成像和药物筛选 | 除特定SCID鱼，需在28.5C下养殖 | | 用于GEM模型的完整免疫系统 | | 易于进行遗传工程操作 | | 鳉鱼 | 年龄相关性肝肾肿瘤 | 自发性肿瘤随着年龄的增长而出现 | 仅观察到自发性肿瘤。迄今为止，尚未开发出癌症的GEM模型。 | | 完全完整的免疫系统。 | | 果蝇 | GEM 模型（例如，结肠、急性髓细胞白血病、脑、甲状腺、前列腺） | 易于基因工程 | 无适应性免疫 | | 易于进行高通量药物筛选 | 一些器官不存在 | | 适合高分辨率成像 |
3D培养物模型
| 类型 | 描述 | 优点 | 缺点 | | 器官芯片 | 在微型装置上将癌细胞与组织进行共培养（脉管、骨骼、肝脏、肺等器官模拟物） | 易于进行高通量药物筛查 | 细胞比例由用户确定，可能与体内器官不同 | | 适合高分辨率成像 | 有部分商业化产品，但依旧对技术有一定要求 | | 量身定制的微环境，以模拟器官微环境的物理化学元素。 | | 仿造人类癌症 - 人体免疫系统 | | 成本低 | | 内置的物理力，如流体流动 | | 类器官 | 分离的肿瘤单细胞或碎片形成的3D衍生物，或者肿瘤单细胞和基质细胞共培养在3D支架上增殖而成 | 易于进行高通量药物筛查 | 细胞比例由用户确定 | | 适合高分辨率成像 | 肿瘤形成的异质性 | | 量身定制的微环境，以模拟器官微环境的物理化学元素。 | | 仿造人类癌症 - 人体免疫系统 | | 可进行数周-年的培养 | | 生物反应器 | 在支架或组织工程器官环境下灌注的癌细胞形成3D衍生物 | 易于进行高通量药物筛查 | 细胞比例由用户确定 | | 量身定制的微环境，以模拟器官微环境的物理化学元素。 | 肿瘤形成的异质性 | | 仿造人类癌症 - 人体免疫系统 | | 内置的物理力，如流体流动 | | 进行数周-月的培养 | | 3D水凝胶/支架 | 接种在水凝胶和脱细胞组织中的单个或成簇细胞 | 易于进行高通量药物筛查 | 细胞比例由用户确定 | | 适合高分辨率成像 | 肿瘤形成的异质性 | | 量身定制的微环境，以模拟器官微环境的物理化学元素。 |
参考资料
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