人源肿瘤异种移植模型（patient-derived xenograft，PDX）是肿瘤药物研发中不可或缺的工具。它将患者肿瘤组织直接移植到免疫缺陷小鼠体内，保留了原发肿瘤的组织病理学和基因特征，在药效评价、生物标志物发现和精准医学中扮演着关键角色。然而，随着PDX模型的大规模应用，一个不容忽视的问题浮出水面——模型的质控远没有想象中的可靠。

大多数研究者关注的是PDX模型能否成功建系、传代是否稳定，却很少有人问一句：这个模型里除了人源肿瘤细胞，还混入了什么东西？

PDX模型至少面临三个层次的污染风险。

第一个层次是人-鼠细胞交叉污染，也是最被广泛认知但又最容易被低估的问题。PDX模型在人源肿瘤细胞生长的同时，小鼠基质细胞——包括成纤维细胞、血管内皮细胞和免疫细胞——会逐渐浸润并替代原有的人源间质。Chen等人在2020年发表的一项系统研究中，对220个PDX模型样本进行了深度NGS分析，发现几乎所有PDX肿瘤都存在不同程度的小鼠细胞混杂。这种"鼠化"现象随着传代次数的增加而加剧，某些样本的小鼠成分甚至超过50%。更为棘手的是，不同取样部位（如皮下vs原位）、不同生长阶段的肿瘤，人-鼠细胞组成差异巨大。这就意味着，同一个PDX模型的不同传代批次，甚至是同一肿瘤的不同区域，其遗传组成都可能存在显著差异。

第二个层次是PDX样本间的交叉污染。在同时构建和管理多个PDX模型的大型设施中，样本混淆的风险不容小觑。美国NIH国家转化科学促进中心（NCATS）在2020年发表的一份报告中指出，对186株细胞系进行STR分型时，发现5株来源于外部实验室的细胞系存在身份错误。这还只是纯粹细胞系的错误率，对于更具操作复杂性的PDX模型，理论上样本混淆的概率更高。Chen等人的研究也揭示，即便在标准化操作的生物样本库中，交叉污染依然时有发生。

第三个层次最为隐蔽——病原体污染。移植的人源肿瘤组织可能携带多种病原体，包括EB病毒、乙型肝炎病毒、人乳头瘤病毒等。这些病原体随肿瘤组织一同进入小鼠体内后，不仅可能改变肿瘤的生物学行为，干扰药理数据的解读，还可能在实验室环境中扩散，引发生物安全隐患。美国NCATS的数据显示，在系统性检测实施前，细胞培养物的支原体污染率超过10%，即便在建立了规范的检测制度后，污染仍然时有发生。

这些污染造成的后果是实实在在的。一个被小鼠基质细胞大量浸润的PDX样本，在RNA测序中会检测到大量小鼠基因信号而非人源肿瘤信号，误导基因表达分析的结果。NCATS在研究中也观察到，即便按照标准化流程操作，被污染的细胞系仍会持续引入数据偏差，影响从初筛到验证的全流程。

面对这三重风险，PDX模型的质控需要建立层层把关的体系。一是身份验证：每个PDX模型在传代过程中应定期进行鉴定，确认其身份未被混淆或替换。二是纯度评估：检测人-鼠细胞比例，确保肿瘤样本中的人源成分在可接受范围内，避免小鼠基质信号干扰下游分析。三是病原体筛查：尤其在接收新的患者组织样本时，EBV、HBV等病毒检测和支原体检测应当成为标准流程，这既保障数据的可靠性，也维护实验室的生物安全。

PDX模型的优势建立在其对原发肿瘤的忠实还原上，但如果连"这个模型里到底有什么"都说不清楚，那么基于它得出的药物反应数据又有多少可信度呢？

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参考文献：

1. Chen X, Qian W, Song Z, et al. Authentication, characterization and contamination detection of cell lines, xenografts and organoids by barcode deep NGS sequencing. NAR Genom Bioinform, 2020, 2(3):lqaa060. PMCID: PMC7671372.

2. Uphoff CC, Drexler HG. Detection of Mycoplasma in cell cultures. Nature Protocols, 2010. PMID: 20431538.

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