肿瘤学研究及肿瘤治疗在临床上仍然面临着许多挑战，其中抗肿瘤药物耐受性的形成和肿瘤转移性疾病是当前面临的两个重要现实难题。抗肿瘤耐药性的产生是由于异质性肿瘤中的原发突变的出现，或治疗前耐药克隆的大量生长引起的，而现有的靶向抗肿瘤制剂的单一疗法，或化学药物疗法都无法避免药物耐受的发生。而且，在获得明显成功治疗之后，少量药物耐受肿瘤细胞可以存活下来，并在一定时间后，成为主要细胞群，最终形成与原始肿瘤表型不同的复发疾病。而肿瘤转移性疾病则是导致90%以上与癌症相关死亡的原因，因为现在对于这些继发肿瘤也多无有效的治疗方法。近年来，虽然针对干预肿瘤病人免疫系统的肿瘤免疫疗法取得了一些令人鼓舞的进展，但该疗法也只是在一些特定病例情况下有效果，而对于大多数肿瘤病人仍不具有实际临床意义。
　　所谓成功的肿瘤治疗往往需要多种方法的协同作用，比如手术，放射线照射，细胞毒性疗法，以及免疫疗法等综合策略。为了设计出有效合理的综合治疗措施与方案，首要的基础与前提是深入了解肿瘤的形成与发展，转移，及治疗应答过程中，肿瘤细胞自身及其微环境细胞间相互作用的机制，从而寻找针对不同肿瘤类型的最有效的治疗方法。为了实现这一目的，研究者们就必须依赖于动物模型的临床前研究。尽管过去依赖于传统临床前小鼠模型（即通过建立移植人肿瘤细胞系或同种小鼠肿瘤细胞系模型等方法） 获得了临床前抗癌新疗法的成功验证，但绝大多数的这些新疗法在临床III期试验中却都以失败而告终。
　　总体上讲，由于传统体内肿瘤小鼠模型在预测临床新疗法效果方面的表现不佳，因而更加凸显出寻找具有更好预测能力及效果的改进型临床前体内模型的意义与价值。最近在基因修饰技术方面的进步与发展，使得快速研制能更有效地模拟人肿瘤的GEM模型成为现实，GEM模型在遗传组成，肿瘤细胞与其肿瘤微环境的相互作用，药物反应及耐受等方面都更接近肿瘤病人。而新一代GEM模型的出现，也大大促进抗肿瘤新疗法策略转化为临床应用，最终达到提高癌症病人生存率的目的。