50年前首先在裸鼠体内移植人/鼠肿瘤细胞系而建立的小鼠肿瘤移植模型成为肿瘤研究中常用的小鼠模型，这类移植模型可快速测试潜在肿瘤及转移相关基因，并成为临床前的药物试验主要工具。例如，通过异种移植研究有助于揭示结肠癌（CRC）对药物（如Vemurafenib)在小鼠体内的耐受机制，从而实现在临床试验中对CRC病人启动了同时针对突变BRAF（如V600E）和EGFR的靶向联合疗法，表明这类异种移植模型在建立新的联合治疗策略方面的实际意义。

异种移植研究也有助于发现特定基因表达特征，研究其介导的器官特异性定位转移的特点。如应用该种模型证实了传播的乳腺癌细胞存在于血管附近，这为调控这些传播的乳腺癌细胞提供了可能的对策。而且，应用这类细胞系移植的体内模型研究，也为抗肿瘤免疫，T细胞耐受机制，肿瘤免疫逃逸途径等提供了许多基本的认识概念。这些发现都为目前进行中的肿瘤免疫疗法的突破奠定了基础。