PDX 模型介绍

Question

如题所述

Answer 1

揭秘PDX模型：深度解析与优化工具

PDX模型，即患者肿瘤异种移植模型，是科学研究中一种独特的肿瘤研究手段。它将病人的肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠体内，形成具有患者原癌基因特性的移植瘤。然而，这种模型在保持原癌特性的同时，不可避免地面临着小鼠基因混杂和缺乏正常样本的挑战。为了解决这些问题，科研人员们开发了一系列工具，如Xenofilter, BBSplit, Bamcmp和Xenome等。

在众多工具中，Yvonne Evrard等人的研究显示，Xenome虽然在WES和RNA-Seq数据中的召回率相对较低（分别为96.60%和89.63%），但其精确性却是出类拔萃的。BBSplit在准确性方面表现优异，Bamcmp和Xenome的真阳性率较高，但Xenome在假阳性控制上更显稳定。作为2012年由Thomas Conway提出的创新之作，Xenome运用k-mer分析技术，通过主机和移植样本的序列比对，精确区分graft（移植）和host（宿主）基因组类别。

使用Xenome之前，首先需要建立索引，例如使用如下命令：

xenome index -M 24 -T 8 -P idx -H mouse.fa -G human.fa

索引文件会被标记为idx-前缀，如查看索引文件列表：ls idx-*

接下来，对读取数据进行分类是关键步骤。Xenome classify命令提供了丰富的参数选项，如：

参数说明: -D, -h, -l, -T, -v, -V, -M, -P, -I, -i, --line-in, --graft-name, --host-name, --output-filename-prefix, --pairs, --preserve-read-order
实例演示：xenome classify -P idx -i in.fastq

分类后的输出包括ambiguous.*, both.*, graft.*, host.*, neither.*等文件，分别对应不同类型的读取数据。对于多输入样本，如双端测序，可以使用如下的混合输入命令：xenome classify -P idx -i inA.fastq -i inB.fastq -I inC.fasta

对于区分不同样本的处理，通过设置不同的输出文件前缀，例如：xenome classify -P idx -i inA.fastq --output-filename-prefix A xenome classify ... --output-filename-prefix B

运行classify命令后，会生成一系列带有标识的文件，如A_*.fastq和B_*.fastq。对于双端测序数据，记得添加-pairs选项。Xenome的classify命令还会输出详尽的read统计信息，以B(both), G(graft), H(host), M(marginal)的形式清晰展示数据概览。

参考资料如下：

PubMed PMID: 32152150 - 探索患者来源异种移植实验的基因组数据分析流程
PubMed PMID: 22689758 - Xenome：一种强大的异种移植样本分类工具

这些工具的进步，无疑为PDX模型的研究带来了显著的提升，使得科学家们能够更精确地解析和处理异种移植数据，推动肿瘤研究的前沿进展。