PDXO（Patient-derived xenograft organoid，病人来源移植瘤类器官模型）是一种以PDX肿瘤组织为基础开发的体外肿瘤类器官模型。其建立方法类似于PDO模型（病人来源的肿瘤类器官），通过将来源于PDX组织的肿瘤干细胞定植于Matrigel中，并在富含定制生长因子的培养基环境下进行3D培养。

成功构建的肿瘤类器官组织模型与和PDX模型一样，能够高度复刻病人来源处肿瘤组织的遗传、表型和组织结构特征，并在体外传代培养中保持性状稳定，因而被认为是具临床相关性的良好体外模型。

一、PDXO模型及其优势

1、高度临床相关性
PDXO是以肿瘤细胞为基础衍生而来的具有三维结构特征的微型组织，因而它能够忠实地重现原始肿瘤病灶内的基因遗传、分子生物学和组织病理学特征，并高效展现肿瘤内部的组织架构特征。

2、高通量与扩展性
通过采用标准化的培养方案与体系， PDXO模型平台具备了一定的扩展性，使其能够满足大规模药敏筛查需求，并输出可重复性的数据结果。

3、体内外结果一致性
使用 PDXO 模型获得的体外药物反应结果，能够准确反映相同 PDX 模型在体内药效试验中对受试药物的反应。因此，在进行 PDX 体内药效评价实验前，可利用 PDXO 模型对候选化合物进行大规模体外药敏筛选，既节约实验成本，又提高数据准确性，实现体内外实验结果的有效验证。

4、分子与细胞层面操作适用性
与其他体外模型类似，PDXO 模型适用于分子和细胞层面的表征检测与改造操作，为深入研究药物作用机制和肿瘤生物学特性提供了便利。

二、PDXO模型的应用

1、药效评价

PDXO的主要用途将是药物疗效的评价，用于药物发现与药理学研究。为了实现这一目标，需要建立一个PDXO的生物信息样本库。这个生物信息样本库应该涵盖所有主要的癌症类型，在每个癌症类型下都应该有多个经过充分验证的PDXO。库内每个PDXO模型都会进行充分的表征检测并做相应注释（PDX对应物也是如此），每个模型的生物信息特征会被提取，用于归类分组，从而建立代表不同癌症患者群体特征的模型样本集合。

2、药物筛选

目前，PDXO的一个应用场景是在使用PDX模型进行体内药效评价之前，先使用对应的PDXO对候选化合物进行大规模的体外筛选。因为PDXO能够重现相同PDX所具有的关键特征，从而实现了体外PDXO模型药效评价结果对于体内PDX模型肿瘤反应的预测。这种方式不但可以评估大量感兴趣的药物的疗效性能，而且产生的数据结果还可以用于优化化合物的选择，同时还可以与后续的体内实验结果相互印证，从而获得更加准确可信的评价结果。

三、PDXO模型结果案例

以一例人结肠癌PDXO为例，对模型的表征包括明场照片、H&E染色与全外显子测序（WES），测序结果会与对应的PDX模型进行对比，结果证实PDXO 保留了其 PDX 对应物中存在的肿瘤相关突变。在预实验中，使用Cell Titer Glo (CTG) 3D法和明场拍照获得的体外药敏检测数据显示，所选PDXO模型对伊立替康（Irinotecan）更敏感，而这一结果在之后的使用相同PDX模型进行的体内药效实验中得到印证，体内体外实验结果一致。