为了将临床试验中抗肿瘤新疗法失败的风险尽量降低到最低，建立临床前高效及预测性强的体内模型，客观评估相应药物效应及耐受性就显得更加重要。通过Kras突变引起的肺癌和胰腺癌的GEM模型研究发现，GEM模型对靶向治疗和传统化疗的应答效应与相应病人的应答性具有非常大的相似性。需要加以关注的是小鼠与人在药物代谢方面却表现明显不同，比如，参与肝脏药物代谢的细胞色素P450酶底物特异性方面，不同的物种存在较大的差异。该类问题可借助人源化小鼠模型加以解决。因此，建立人源化的GEM模型作为临床前药物效果的研究，将有助于优化针对靶特异抗肿瘤药物的研发，以及寻找与确定治疗效应的关键因素，并使其成为肿瘤病人特征的预测性生物标记。另外，GEM模型也可应用于探索治疗敏感性肿瘤获得性耐药的形成机制。

在探讨肿瘤治疗效应与耐受机制方面，K14cre; Brca1-f/f; Trp53-f/f (KB1P) 小鼠是作为BRCA1突变乳腺癌临床前GEM模型的一个非常有说服力的例子。KB1P小鼠可形成完全模拟类人BRCA1突变乳腺癌组织病理学特征的乳腺肿瘤，而且，对含铂类药物和PARP抑制剂也具有高敏感性。临床试验证实，PARP抑制剂Olaparib可以治疗卵巢肿癌，乳腺癌和结直肠癌。 虽然该药物并不对所有这类癌症病人治疗都有效果，但其对BRCA1突变携带者表现有明显治疗效果，这可能与PARP抑制剂合用引起的协同致死作用与BRCA1缺乏有关。BRCA1突变细胞对PARP抑制剂表现为更加容易被损伤，因为PARP抑制剂诱发的单一链DNA断裂，可导致DNA复制时的双链断裂，造成BRCA1缺失细胞无法实施同源重组机制来修复损伤的DNA。

根据Olaparib在临床试验中获得的理想效果，FDA于2014年12月批准了该药用于BRCA1/2突变卵巢癌病人的治疗。尽管病人对该药物有很好的反应效果，然而，在病人和GEM模型研究中都发现了获得性药物耐受性。通过临床前KB1P小鼠模型研究证实，这类耐药机制与药物运输物及同源重组恢复等数量的增加有关。这些研究结果有助于了解临床上耐药性的产生, 以及设计针对Olaparib耐药病人的改进治疗策略。

关于肿瘤治疗效应与药物耐受性的关系，现在也是逐渐比较清楚，即其影响不仅受肿瘤细胞自身因素，而且与成纤维细胞和免疫细胞等基质因素有关。通过PDAC的GEM模型进行肿瘤干预研究结果表明，治疗是抑制旁泌性相关信号通路，降低促结缔组织增生肿瘤基质，增加肿瘤脉管系统，导致促进抗肿瘤药物导入肿瘤部位的过程。然而，关于攻击PDAC中肿瘤基质的概念，最近有来自两个研究对该理论进行了挑战。此两研究结果表明，基质因素可能通过阻止肿瘤血管形成，引起不是促进而是抑制PDAC生长。所以，这些研究都揭示了肿瘤微环境在治疗耐受性方面，发挥了比过去想象的更加重要的，且复杂的作用。