PDX模型建立与扩增
从儿童癌症患者样本建立可传代和冻存的PDX模型
将新鲜患者肿瘤组织植入免疫缺陷小鼠，脑肿瘤采用原位移植，非脑肿瘤采用皮下移植，传代至少3次（≥P2）后视为建立，并冻存用于分子表征和生物样本库。
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ITCC-P4 PDX平台实现儿童癌症的临床前测试
The ITCC-P4 PDX Platform Enables Preclinical Testing of Pediatric Cancers
实验完整度
高建立353个PDX模型，涵盖多组学表征（WGS/WES/RNA-seq/甲基化）、体内药物测试及PDX-肿瘤配对比较
主要模型
353个儿童癌症患者来源异种移植（PDX）模型 免疫缺陷小鼠（NOD/SCID gamma、Swiss-Nude或CB17-SCID） 神经母细胞瘤和横纹肌肉瘤PDX模型
重点核对
PDX模型建立：至少传代3次（≥P2） 体内药物测试采用n=1单小鼠试验设计，对照组n=3 DNA甲基化分类使用Heidelberg CNS肿瘤和肉瘤分类器 TMB计算基于WES数据的高置信度体细胞编码SNV和indel VAF计算使用DP4值并校正肿瘤细胞含量
摘要
癌症是高收入国家儿童疾病相关死亡的主要原因。肿瘤异质性和缺乏基于作用机制的治疗选择是改善儿童癌症患者生存率需要克服的关键挑战。为应对这些挑战，我们组建了由欧盟创新药物计划2（EU-IMI2）资助的公私合作项目“儿童癌症创新疗法儿科临床前概念验证平台”（ITCC-P4），该平台建立了大量代表所有主要高危实体儿科癌症类型的患者来源异种移植（PDX）模型，用于体内药物测试。共从诊断期和复发性儿科癌症中建立了353个PDX模型，并进行了分子表征，同时匹配了生殖系/肿瘤样本。还建立了系列PDX模型，涵盖诊断/治疗后、原发/复发和转移来源的配对。神经母细胞瘤和横纹肌肉瘤模型中的概念验证性体内药物筛选数据确定了靶向治疗的潜在预测生物标志物。PDX模型的分子数据可在https://r2platform.com/itcc-p4获取，允许根据致癌驱动因素和/或潜在生物标志物选择模型进行临床前测试。该可持续平台由非营利实体运营，帮助学术和工业研究人员开发和优先考虑儿童癌症的创新疗法。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 能否建立大规模、分子表征完善的儿童癌症PDX平台，用于体内药物测试和生物标志物驱动的临床前研究？
- 核心机制
- PDX模型保留原发肿瘤的分子特征（遗传变异、甲基化、转录组），但伴随免疫/基质信号下调及部分亚克隆选择；ALK扩增（而非点突变）预测神经母细胞瘤对lorlatinib的敏感性，ALK融合预测横纹肌肉瘤对lorlatinib的响应。
- 主要证据
- 353个PDX模型的多组学表征显示与患者肿瘤高度分子一致性；124对PDX-肿瘤配对中65%显示中高VAF一致性；体内药物测试在22个神经母细胞瘤和20个横纹肌肉瘤模型中验证了生物标志物-药物响应关联。
- 研究意义
- ITCC-P4平台为研究和加速儿童癌症创新疗法开发提供了可持续资源，支持学术和工业研究人员基于分子特征选择模型进行临床前测试。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
多组学分子表征
对PDX模型及匹配患者肿瘤和生殖系样本进行分子特征刻画
对建立的PDX模型及匹配患者肿瘤和生殖系样本进行DNA甲基化芯片、低覆盖全基因组测序、高覆盖全外显子测序、RNA测序和Affymetrix基因表达谱分析。
分子亚型分类与PDX-肿瘤一致性评估
验证PDX模型是否保留患者肿瘤的分子亚型和驱动事件
使用DNA甲基化分类器和t-SNE聚类进行亚型分类；比较PDX与匹配肿瘤的体细胞突变VAF、CNV和基因表达谱；计算deltaVAF和VAFratio评估克隆一致性。
体内药物敏感性测试
评估标准治疗药物和靶向药物在PDX模型中的响应，并关联分子特征
在22个神经母细胞瘤和20个横纹肌肉瘤PDX模型中进行n=1单小鼠试验，给予etoposide、topotecan、lorlatinib等药物，监测肿瘤生长并依据RECIST标准评估响应。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| DNA甲基化谱分析 | Illumina Methylation 450K BeadChip | Illumina | -- |
| Illumina EPIC BeadChip | Illumina | -- | |
| RNA测序 | Illumina HiSeq测序仪 | Illumina | -- |
| 体内药物治疗 | lorlatinib | -- | -- |
| 依托泊苷 | -- | -- | |
| 拓扑替康 | -- | -- | |
| 长春新碱 | -- | -- |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| PDX模型建立 | 小鼠品系（NOD/SCID gamma、Swiss-Nude或CB17-SCID）、移植部位（原位或皮下）、传代次数（≥P2） 阅读提示：Methods 'PDX model establishment'及Results 'The ITCC-P4 PDX platform' |
| 多组学分子表征 | DNA/RNA提取试剂盒与仪器（文中未明确说明，见Supplementary Methods）、RNA完整性阈值（RIN≥7）、甲基化芯片类型（450K和EPIC） 阅读提示：Methods 'Nucleic acid extraction'、'DNA methylation profiling and analysis'及Supplementary Methods |
| 体内药物敏感性测试 | 给药剂量与方案（如lorlatinib 3 mg/kg口服每日两次共28天；etoposide 5 mg/kg静脉注射每日一次5天给药/2天停药共3周）、对照组n=3、肿瘤体积评估标准（RECIST adapted） 阅读提示：Methods 'In vivo drug treatment studies in PDX models'及Figure 6 legend |
| PDX-肿瘤一致性分析 | 匹配肿瘤/PDX配对样本数（124对）、VAF校正方法（肿瘤细胞含量校正）、一致性阈值（Pearson r>0.4） 阅读提示：Results 'Assessing PDX model fidelity compared with matching patient tumors'及Supplementary Table S5 |