Nature Metabolism
黑色素瘤患者肿瘤与匹配PDX模型代谢表型的保守性与差异性研究
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本研究系统评估了患者来源的肿瘤与匹配PDX模型之间的代谢一致性，揭示了PDX模型中代谢指纹的稳定性与特异性变化。为癌症代谢研究提供了重要参考，并强调了PDX模型在代谢研究中的适用性与局限性。
文献概述
本文《Conservation and divergence of metabolic phenotypes between patient tumours and matched xenografts》，发表于《Nature Metabolism》杂志，回顾并总结了黑色素瘤患者肿瘤与匹配PDX模型在代谢特征上的相似性与差异。文章指出，尽管PDX模型在宿主物种、饮食及微生物环境等方面与患者存在显著差异，但大多数PDX模型仍保留了源自患者肿瘤的代谢指纹，为癌症代谢研究提供了重要资源。
背景知识
患者来源的异种移植模型（PDX）广泛应用于癌症生物学、药物筛选及临床前研究。然而，PDX模型在肿瘤代谢研究中的保真度尚未得到系统评估。黑色素瘤作为一种高异质性的肿瘤类型，其代谢特征在不同宿主环境中可能发生变化，例如由于宿主免疫缺陷、微生物组差异及内源性代谢差异等因素，可能影响PDX模型的代谢轨迹。此外，已有研究表明，PDX模型在多个癌症类型中能够较好地重现原发肿瘤的遗传与组织学特征，但其代谢路径的保真度仍不明确。本研究通过[U-13C]葡萄糖同位素追踪与代谢组学分析，系统评估了黑色素瘤患者及其匹配PDX模型的代谢一致性，为癌症代谢研究提供了关键数据支撑，并揭示了宿主环境对肿瘤代谢的影响机制。
研究方法与实验
本研究采用[U-13C]葡萄糖同位20位黑色素瘤患者及其匹配PDX模型的代谢特征。研究团队开发了并行代谢分析流程，对患者肿瘤及PDX模型进行代谢组学和同位素追踪分析。18对患者肿瘤与早期传代PDX样本（P1）进行了代谢组学比较，同时通过多变量分析评估宿主物种、肿瘤色素状态、BRAF突变等因素对代谢组的影响。此外，研究团队追踪了PDX模型在多次传代（P1–P6）中的代谢变化，以评估代谢指纹的稳定性。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究为PDX模型在癌症代谢研究中的应用提供了系统性评估，明确了哪些代谢物和通路在PDX模型中得以保留，哪些因宿主环境而发生改变。该数据集可作为癌症代谢研究人员的重要资源，指导PDX模型在药物开发和临床前研究中的合理使用。未来可进一步研究代谢指纹的遗传基础，以及宿主环境如何影响特定代谢通路，以提高PDX模型的代谢保真度。
结语
本研究系统性地评估了黑色素瘤患者肿瘤与匹配PDX模型在代谢特征上的保守性与差异性。结果表明，尽管PDX模型在宿主环境、饮食及微生物组方面与患者存在差异，但大多数代谢指纹仍能稳定遗传至多个传代，为癌症代谢研究提供了可靠的模型系统。同时，该研究也识别出一系列代谢物在PDX模型中发生显著变化，提示在药物研究中应关注这些代谢通路的适应性变化。未来，通过优化宿主环境、饮食及微生物组，可能进一步提高PDX模型在代谢研究中的保真度，为癌症代谢机制研究和靶向药物开发提供更精准的实验模型。
