背景:EGFR基因敏感突变或ALK基因融合的非小细胞肺癌(NSCLC)患者在接受特异性酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)治疗后可获得显著疗效。但患者接受靶向治疗一段时间后,部分肿瘤细胞会对该类药物产生继发性突变从而形成耐药。对此,我们从两位肺癌患者恶性胸腔积液中分离出的新鲜肿瘤细胞对小鼠进行人源移植瘤模型(PDX)的建立以研究靶向药物的耐药机制。方法:对患者肿瘤组织标本和建成的PDX同时进行形态学比较和遗传背景方面的检测(全外显子组基因测序,WES)。基于不同的基因分型临床方面分别使用克唑替尼或奥斯替尼进行靶向治疗,并对所建PDX施以不断的诱导用药致其产生耐药。以PDX瘤体体积大小作为治疗后的观测指标,病理染色选用HE染色法。实验结果:PDX与患者母体肿瘤在组织学特征和治疗疗效上具有相似性。全外显子组基因测序表明PDX与患者母体肿瘤在遗传背景上也具有相似性(EML4-ALK gene fusion in Patient/PDX CTC15035;EGFR L858R and T790M gene mutations in Patient/PDX CTC15063)。在诱导产生耐药后,ALK E1210K这个新发基因突变致使克唑替尼-6 PDX实验组获得对克唑替尼的耐药性。而EGFR L858R和T790M基因突变丰度的降低,以及BRAF(G7V)和PIK3C2A(A86fs)这两个新发基因的出现致使奥希替尼-3 PDX实验组获得对奥斯替尼的耐药性。结论:通过应用创新的微流体技术,我们成功地发明了一种全新的体液活检样本建立PDX模型的方法,同时我们也证明了以这种方法建立的PDX模型是研究肺癌耐药机制的有效工具。