380 个耐药相关基因作为模型参照
美国国家癌症研究所（National Cancer Institute，NCI）等团队在 2011 年的 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 报道，比较常用癌细胞系与患者肿瘤的多药耐药（multidrug resistance，MDR）相关表达背景。研究预先整理 380 个相关基因，用于考察模型能否代表临床耐药机制。
主要临床参照覆盖卵巢癌、胶质母细胞瘤、结直肠癌、乳腺癌、转移性黑色素瘤和白血病。另一个平台比较任务使用美国国家癌症研究所 60 细胞系组（NCI-60）中的 9 类癌种；这 2 个比较对象的范围不同。
表达平台的癌种分类结果存在差异
团队比较 TaqMan 低密度阵列定量检测与寡核苷酸微阵列，采用留一交叉验证，每次留出样本后，在其余训练资料中重新筛选基因、拟合判别器，再判断留出细胞系所属癌种。在文中 P=0.05 筛选设置下，380 基因阵列的分类正确比例为 71%，同一基因集合的微阵列为 66%。
这些比例描述细胞系的癌种分类表现。作者认为，高同源性基因家族的探针特异性、动态范围及灵敏度，会影响表达比较；仅增加全基因组微阵列中的基因数量，也没有自动提高这项分类结果。
卵巢癌模型与 80 例患者组织明显分开
研究纳入 80 例未治疗原发卵巢浆液性癌组织，病理检查要求至少 75% 为肿瘤细胞，另分析 32 份积液样本。患者中约 58% 按本研究定义属于铂耐药，即没有完全缓解且无进展生存期短于 6 个月。另汇总 36 份模型表达资料，包含不同体外培养与移植参照。
常用卵巢癌细胞系、顺铂耐药衍生模型及相应参照，与这些临床材料呈明显不同的表达聚类。即使从未治疗肿瘤建立的细胞系，也没有呈现预期的临床敏感样本表达模式。原发组织、积液与培养模型 3 类之间，380 基因中有 225 个表达存在显著差异（P<0.001）。
32 份积液另列为样本数，未据此新增 32 位独立患者。它们与原发组织之间也存在表达差别，临床材料本身并不完全均一。
改变三维形式未纠正 OVCAR-5 的差异
团队在 OVCAR-5 卵巢癌细胞系中比较悬滴、Algimatrix、Geltrex 及低附着板等三维形式。相对于二维培养，耐药相关表达谱没有出现明显改变；相应移植参照的整体表达模式也与临床组织不同。
这项三维比较的范围是 OVCAR-5 及所用培养形式。结果显示，改变空间维度后，该细胞系的耐药相关表达仍与患者肿瘤存在差别。
其他实体瘤有相似分离，白血病存在例外
胶质母细胞瘤部分比较 6 条中枢神经系统相关细胞系与 9 份临床样本，后者包括 4 份原发、3 份复发和 2 份转移材料。结直肠癌 7 组肿瘤/正常配对、乳腺癌 7 份肿瘤和 4 份正常组织，以及 9 份转移性黑色素瘤，也显示临床样本与培养模型明显分开。
白血病的结果更复杂：部分细胞系与临床样本分离，但 Molt4 和 CCRF-CEM 与 6 份未治疗 T 细胞急性淋巴细胞白血病材料聚在一起。这说明部分细胞系仍保留与患者材料相似的耐药表达特征。
同一癌种的细胞系也有不同程度的异质性
研究进一步过滤表达变化较小的基因，保留 354 个用于 9 类 NCI 细胞系比较，再筛出 185 个在癌种之间有差异的基因。即使细胞系整体更像彼此，其中仍保留部分来源差异。
黑色素瘤、白血病、中枢神经系统及结肠来源细胞系总体较容易按类型聚集；卵巢、乳腺、肾、肺和前列腺来源则更分散。作者将这种差别与起源细胞及原肿瘤环境的选择联系起来。
培养选择与肿瘤异质性是 2 种解释
作者观察到，培养模型普遍增强了一些与环境应激及生存有关的表达，因而提出长期培养选择可能使不同来源细胞系逐渐相似。通路分析也反复突出 p53 相关网络，但这是表达和网络层面的解释，并未单独证明培养选择的因果过程。
临床样本往往还包含不同肿瘤细胞状态。研究中，即使黑色素瘤材料经过显微分离，仍未恢复与细胞系的一致；乳腺癌来源干样细胞亚群也更接近原肿瘤，与培养细胞仍有差别。这说明简单归因于非肿瘤细胞混入并不充分。