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什么是CDX肿瘤模型
CDX（人源肿瘤细胞系异种移植，cell derived xenograft）模型主要是将肿瘤细胞系移植到裸鼠或者NSG小鼠体内而构建的肿瘤模型，而由于肿瘤细胞系是经过人工纯化以及多代培养的细胞系,所以其构建的CDX模型是无法保持肿瘤组织的异质性的。同时由于其经过了多次的传代(几十次传代)，所以生物学特征变化明显，从而使得其生物学特性以及药效评价结果与临床相似度极低。
什么是PDX肿瘤模型
PDX（人源肿瘤组织来源移植瘤模型 ，patientl derived xenograft）模型是将肿瘤组织以组织的形势移植至NSG小鼠体内，从而很好的保持了肿瘤的异质性。同时PDX模型是将肿瘤组织直接移植到NSG小鼠体内，并没有经过任何人工培养，所以其生物学特性保持的更加完整，与临床相似度更高，是现阶段最优秀的肿瘤动物模型。
早在20世纪90年代早期，美国国立癌症研究所（National Cancer Institute, NCI)就 依据来源于9种不同类型肿瘤（脑，结肠癌，白血病，肺，黑素瘤、卵巢癌、肾癌、乳腺癌和前列腺癌) 的60位癌症患者肿瘤细胞系，引入了一种”disease-oriented”的药物筛选策略，简单来说，就是先用人肿瘤细胞系进行高通量体外药物筛选，再用CDX模型进行体内验证，由于CDX模型细胞系容易获得，有大量已发表的文献关于其基因组学、细胞功能学及药效反应的数据可供参考，建模成本低等优势，在当时可以说是风靡各大实验室。
但是2016年，NCI却决定从其药筛系统中让已经使用了25年的NCI60细胞系“退休！
为什么会发生这种转变？！
原来，研究者逐渐发现人源肿瘤细胞系经长期体外培养后， 其肿瘤细胞生物学行为及基因谱表达水平、 肿瘤异质性都与原始肿瘤组织存在较大的差异， 从而在预测临床药效方面不甚理想。有研究表明， 经此模型鉴定筛选的药物仅约 1/3在二期临床试验中验证有效。
不过，长江后浪推前浪，退休了CDX，就会有更优秀的肿瘤模型崛起！
既然能使科研界沿用几十年的CDX被“退休”，那就必然代表新生力量PDX青出于蓝，目前该模型被研究者普遍认可的优势主要包括：
1、移植所用标本直接来源于人体肿瘤组织，未经过体外培养，稳定地保留了肿瘤的遗传特性、组织学和表型特征，即肿瘤异质性；
如下图所示，为构建的人源结直肠癌小鼠移植模型，通过不同形态学特征的组织染色，发现在某些情况下，新鲜病灶和传代病灶均表现出良好的分化表型，某些样本均出现透明细胞，黏液分泌细胞和细胞坏死区域等，同时，少数肿瘤表现出高度的多形性，保持未分化状态（Fig2B）。
2、PDX可用于筛选化疗药物敏感或耐药标记物，其试验结果具有较好的临床预见性
以胃癌PDX为例，图A表示对 cetuximab治疗不敏感与敏感小鼠中EGFR DNA/mRNA/EGFR受体蛋白拷贝数差异，发现敏感小鼠中拷贝数普遍较高，并且通过肿瘤生长曲线，IHC, FISH对比，最终得出:对 cetuximab敏感的小鼠模型，其EGFR表达普遍上调。
除此外，另有PDX在移植过程中较好地保留了肿瘤间质和干细胞成分，使得肿瘤的生长微环境更接近实际情况，还可为肿瘤样本的保存和传代提供大量标本等。
建模是为了什么？筛药！
这些荷瘤小鼠可以作为病人的“替身”(avatar)，代替病人去测试不同药物方案的治疗效果，从中筛选出最有效的治疗方案，从而避免药物毒副作用以及经济上的浪费，具体流程参照下图。
当然了，虽然PDX优势颇多，但局限性也不容忽视。
目前PDX模型原始肿瘤的主要来源为手术切除，建模难度高且不能反复获取，构建时间长且成功率不稳定，随着传代次数增加肿瘤微环境也会逐渐被小鼠细胞外基质取代，因此对于传代次数有一定限制。值得一提的是，负荷肿瘤的小鼠均为免疫缺陷的小鼠，因而该模型也无法用于筛选免疫相关药物。
总的来说，两种模型各有千秋，某种程度上CDX可以被认为是传代次数太多已经难以追溯的PDX模型，经过体内外交替传代，原始肿瘤组织中只有最适应体外培养条件的单个克隆被保留下来，丧失了克隆异质性，从而难以对临床药效进行预测。
而PDX最大的优势也在于此，保留了肿瘤异质性，更符合临床肿瘤特征。
