[发明专利]一种基于成骨龛微环境修饰的PDX模型的构建方法及应用

说明书

本发明属于技术领域，具体为一种基于“成骨龛”微环境修饰的PDX模型的构建方法及应用。所述构建方法为，将人脐带间充质细胞置于生物衍生骨上诱导分化为成骨细胞，获得负载成骨细胞的生物衍生骨，并将其种植于小鼠皮下，再将原代白血病细胞或肿瘤细胞接种在小鼠皮下生物衍生骨的种植部位。本发明构建了一种新型的微环境修饰的PDX模型，为研究白血病或肿瘤细胞耐药形成机制和药物筛选提供一种移植成功率高、稳定传代、且能有效保留原代细胞生物学特性的疾病研究模型。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体为一种基于“成骨龛”微环境修饰的PDX模型的构建方法及应用。

背景技术

患者源性肿瘤异种移植(PDX，Patient-Derived tumor Xenograft)模型是一种能够有效研究恶性肿瘤生物学特点、耐药性并可以进行潜在敏感药物筛选的模型，PDX模型是指将患者的新鲜肿瘤组织处理后移植到免疫缺陷鼠上，依靠小鼠提供的微环境进行生长，这种模型可以保留原代肿瘤细胞的基本特性，为研究肿瘤提供了一个很好的体内模型。与传统的肿瘤细胞系移植模型相比，PDX肿瘤模型能够更加接近人体本身的细胞遗传学和分子生物学特点，为肿瘤的发病机制研究和药物筛选提供了一个有效的体内动物模型。因此，PDX模型对肿瘤患者的肿瘤生物学和遗传学评估以及治疗的选择具有重要的转化医学意义。

PDX模型在白血病的临床药物筛选、临床基础研究得到较广泛应用，但是对于白血病而言，由于获取的组织通常是细胞悬液，在PDX移植过程中缺乏有效的微环境作为共移植成分，因此其移植成瘤效果和遗传特性维持不尽如意。为了提升PDX模型的移植成功效率和模拟患者体内真实微环境对肿瘤的作用，相关研究提出了不同针对PDX模型的改良方案。Her Z等报道了利用基因改良的NNPG小鼠(NOD-NPG-IL2Rgc)替代传统NPG小鼠进行白血病PDX 模型的构建，此外还有表达人SCF，GM-CSF和IL-3转基因(NSG-S)的NSG小鼠应用到 PDX模型中，这些模型均是模拟分泌人体微环境相关因子表达，进而促进原代白血病细胞的植入。

虽然这些模拟人体分泌细胞因子的改良微环境的PDX模型，相比较传统的PDX能在一定程度上促进白血病细胞的成功植入。但是由于其并非较直接的模拟白血病“造血龛”的实体微环境结果，其最终植入效果和移植后白血病特性的维持方面并不能达到实体肿瘤移植效果，且由于实验成本较高、实验小鼠获取时间和传代数量有限，限制了其广泛应用。在模仿实体肿瘤的血液肿瘤PDX移植模型中，Michael Wang团队在对伴有骨髓侵犯的淋巴瘤的PDX模型研究中，尝试应用胎儿软骨成分作为肿瘤移植模型的微环境修饰成分，将细胞悬液化的淋巴肿瘤细胞接种到预先移植胎儿软骨PDX小鼠中，结果发现淋巴瘤PDX模型的成瘤时间明显缩短，且其模拟患者肿瘤生物学特点明显提升。但是由于涉及到胎儿软骨获取的伦理学因素，该方法的推广也受到一定的限制。现有白血病PDX模型移植物为细胞悬液，缺乏实体肿瘤移植物的基质成分或者骨髓组织中“造血龛”的支持，导致其成瘤率低、稳定传代性差，即使有部分改良的PDX模型，也因其成本过高或伦理因素限制其应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种“成骨龛”微环境修饰的PDX模型的构建方法；本发明的目的之二在于提供一种PDX模型在筛选抗白血病药物和抗肿瘤药物中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种“成骨龛”微环境修饰的PDX模型的构建方法，所述方法具体为：

A、将人脐带间充质细胞置于生物衍生骨上共培养，加入成骨诱导培养基，使细胞分化为骨髓细胞，获得负载骨髓细胞的生物衍生骨；

B、将负载骨髓细胞的生物衍生骨种植于小鼠皮下，1周后，将原代肿瘤细胞接种在小鼠皮下生物衍生骨的种植部位。