原位&转移肿瘤模型体系汇总对比、模型选择指南!

1. 定义与建模逻辑差异

① 原位肿瘤模型（Orthotopic）

将人/小鼠肿瘤细胞、患者组织、肿瘤类器官接种至肿瘤原生解剖器官（如肺癌细胞植入肺、前列腺组织植入前列腺），复刻肿瘤天然组织微环境、细胞互作、器官特异性基质与血管架构，完整保留原发肿瘤生长、局部侵袭能力；可自发产生转移，但转移为继发事件，实验核心观察原发灶生物学、器官特异性药物响应、原发灶驱动的自发转移。

②转移肿瘤模型（Metastatic）

专门用于研究肿瘤播散全过程，分为自发性转移模型、实验性转移模型两类，核心目标聚焦肿瘤远端定植、转移级联反应，不局限原发灶观察：

自发性转移：依托原位原发瘤自然发生内渗、循环、远处定植，完整复刻10步转移级联全部环节；

实验性转移：绕过原发瘤生长与局部侵袭步骤，直接经血管/脏器注射肿瘤细胞，人为定向诱导单一器官转移（尾静脉造肺转移、心内注射造骨转移等）。

2. 核心优劣势、适用场景对比

皮下异位模型仅能快速初筛药物，但缺失器官特异性微环境，预测性差；原位模型解决原发肿瘤临床复刻问题，转移模型专门弥补晚期转移疾病研究缺口，二者为互补模型，不可互相替代；临床前完整药物评价需联合两类模型。

细胞系异种CDX/同基因模型→PDOX患者原位模型→肿瘤类器官原位模型→人源化改良原位模型→转移模型（自发/实验）

1.细胞系来源原位模型（CDX人异种+小鼠同基因）

2.小鼠同基因原位模型（免疫健全鼠，C57BL/6、BALB/c）

3. 患者来源原位异种模型（PDOX）

4. 类器官来源原位模型（PDO原位移植）

5. 实验性转移模型（人工注射定向造转移）

6. 自发性转移模型（原位原发瘤自然播散）

7. 补充配套免疫小鼠品系简表

1.仅做早期药物高通量初筛（体外结果验证）

①优先：细胞系CDX皮下模型

②若需兼顾器官微环境：简易原位CDX（乳腺脂肪垫、皮内黑色素瘤）

③不推荐：PDOX、类器官、转移模型（成本、周期过高，不适合批量筛选）

2.研究原发肿瘤、器官特异性微环境、局部侵袭

①免疫机制/免疫检查点药物：同基因原位模型（C57BL/6等免疫健全小鼠）

②人源肿瘤靶向药、小分子化疗：CDX原位模型（细胞系充足、周期可控）

③个体化精准医疗、预测患者临床药效：低代PDOX原位（PDOX）

④批量药敏、罕见肿瘤、难以获取手术标本：患者类器官原位模型

3.研究晚期转移、抗转移药物、器官嗜性

①单一器官定向转移（仅看肺/骨/脑定植）：实验性转移模型（尾静脉/心内注射），操作简单、组间稳定

②完整转移级联（原发侵袭→内渗→远处定植）、模拟真实晚期癌症：原位自发性转移PDOX模型

③骨转移专项研究：心内注射、胫骨注射实验转移模型联用PDOX自发骨转移

4.免疫相关抗癌药物（免疫检查点、CAR-T、细胞疗法）

①通用免疫药效：同基因原位/转移模型

②人源免疫体系研究：NSG人源化小鼠原位模型（PBMC/HSC重建人免疫系统）

③限制：人源化小鼠存在GVHD、人免疫与肿瘤不匹配缺陷，仅作为补充验证

5.靶向纳米药物、组织特异性递送系统

必须选择深层脏器原位模型（脑、胰腺、肝原位），皮下模型无法反映体内药物脏器分布差异；优先搭配BLI、MRI多模态成像定量靶向富集。

6.不推荐选型场景

①批量高通量筛选：拒绝PDOX、原位手术模型（周期长、成本高、变异大）

②仅研究原发灶、无转移相关课题：无需实验转移模型

③免疫机制研究：拒绝NSG裸鼠CDX/PDOX（免疫缺失，结果无参考性）