建立小鼠肿瘤模型的研究进展

建立小鼠肿瘤模型的研究进展

摘要：建立一种理想的肿瘤动物模型对研究肿瘤的发病、治疗和预防有重大的意义。其中小鼠肿瘤模型具有生长周期快、易获得、易操作等优点被基础实验研究所广泛采用，如何选择和建立一个合适的小鼠肿瘤模型对肿瘤的整个研究有着举足轻重的作用。

关键字：肿瘤，动物模型，小鼠

肿瘤，是一种严重威胁人类健康的多发病和常见病。对肿瘤的研究一般都是在人类疾病动物模型的基础上展开的。建立一个完全反映人类疾病的动物模型比较困难，但可依据不同的实验目的选择相应的动物实验模型。

1.实验动物的选择

可用作肿瘤模型的动物有很多，小鼠肿瘤模型作为其中一种常用模型主要因为有以下几个优点。（1）易获得，常用的肿瘤模型小鼠通常采用SPF级小鼠，SPF级小鼠一般医学院校及研究所都能买到。（2）生长周期短，一般小鼠肿瘤模型两周左右就能长大，能大大缩短实验周期。（3）易操作，小鼠的动物实验操作一般简便，因此可适当增加组内样本数量，使实验数据更具说服力。

2.理想的建立肿瘤模型应具备的条件

（1）肿瘤生长的过程应与人类肿瘤生长过程相似，做到尽可能复制出与人类肿瘤相同的模型。

（2）制作模型的方法简单易行。

（3）动物模型的重复性要好，要能满足实验的多次重复试验结果稳定性好。

（4）采用的建模方法对实验人员和环境无危害或危害较小。

3.肿瘤来源的选择

现在世界上保有近500种的动物移植瘤，但常用于筛药的不到40种，多数为小鼠肿瘤，其次是大鼠和仓鼠移植瘤，包括小鼠L1210淋巴白血病，P1534淋巴白血病，艾氏腹水瘤，Friehd病毒白血病，肉瘤180，白血病P388，Lewis肺癌，腺癌755，白血病615，Walker-256，吉田肉瘤，肉瘤45，Liol淋巴瘤，Dunning 白血病，Ｗagner癌肉瘤，白血病L5170Y，P1798淋巴肉瘤，LPC-1浆细胞瘤，淋巴瘤8，B16或Cloadman黑色素瘤，Ridaway骨肉瘤，Gardner 淋巴肉瘤，肉瘤37，P315白血病，Mur hy-sturm淋巴肉瘤，Jensen肉瘤，Geurin氏癌，仓鼠十二指肠腺癌和人体肉瘤HSL第1代杂交鼠移植。它们对抗癌药作用的敏感性大致可分

为敏感，中度敏感，低敏感和不敏感瘤株四类，同样敏感株对抗癌药的疗效水平也不相同。

4.常用的肿瘤建模方法

4.1自发或诱发小鼠肿瘤模型

自发性肿瘤模型是指利用实验动物本身某种自发肿瘤发病率高所建立的动物模型，如利用AKR小鼠建立白血病模型、利用C3H小鼠建立乳腺癌模型。优点：自发性肿瘤通常比用实验方法诱发的肿瘤与人类所患的肿瘤更为相似，有利于将试验结果推用到人；这一类肿瘤发生的条件比较自然，有可能通过细致观察和统计分析而发现原来没有发现的环境致癌因子。缺点：肿瘤的发生率参差不齐，不可能在短时间内获得大量的肿瘤学材料，观察时间长，实验消耗大。

诱发性肿瘤模型是指对实验动物给予致癌物质、射线以及某些致病病毒而诱发各种肿瘤的动物模型。常用的诱癌物有放射线局部照射、化学致癌物（烷化剂、亚硝胺类、芳香胺类）、生物毒素（黄曲酶毒素）、细菌（幽门螺杆菌）、肿瘤病毒感染。如7，12一二甲基苯蒽诱发的小鼠恶性肿瘤动物模型，四氯化碳乙醇诱导小鼠原发性肝癌，利用二乙基亚硝胺诱发小鼠肺癌；利用甲基胆葸诱发小鼠胃癌和宫颈癌；感染小鼠白血病病毒可诱发白血病等等[]。诱癌方法分为原位诱发和异位诱发，原位诱发：指将致癌物直接与动物靶组织或靶器官接触而诱发该组织或器官发生肿瘤，接触方法可通过涂抹、灌注、喂养或埋置等。异位诱发：将与致癌物接触后的动物组织或器官埋置于该动物或另一正常动物皮下而产生的该组织或器官的肿瘤。异位诱发肿瘤具有易于观察和取材的优点[1~3]。

4.2移植型小鼠肿瘤模型

移植性肿瘤模型是将肿瘤细胞接种于相关种属的实验动物所建立的动物模型。移植模型分为同种移植和异种移植，同种移植就是用于移植的肿瘤细胞来源于同系或同种动物，此种移植一般不会产生免疫排斥现象或排斥现象很小，方法一般最常用的就是SPF级小鼠皮下移植和原位移植。裸鼠因为没有免疫排斥作用，因此为理想的异种移植受体，但裸鼠饲养条件要求太高，一般基础实验可以不选用此法。

常用的将肿瘤移植如体内的方法有肿瘤组织块移植法，肿瘤组织悬液移植法，肿瘤细胞培养液移植法和腹水瘤细胞移植法。组织块移植法操作复杂，成功率不高，目前已基本不使用此法造模。目前较常用的是采用肿瘤组织悬液移植法和肿瘤细胞培养液移植法进行皮下移植或原位移植。其基本操作步骤为首先收集肿瘤细胞悬液，皮下移植常采用的接种量为每只0.2ml,肿瘤细胞数为1×10 6个。原位移植由于受接种体积限制，所以可以将肿瘤细胞悬液浓度提升至1×10 7个/ml。张煜等采用原位注射细胞悬液法成功获得小鼠肝癌模型，其模型成功率高，稳定性好[4]。但需注意的是，在科学实验中，要警惕移植瘤株生物学特性的改变，包括：传代后组织学类型，生长特性(接种成活率，生长速度，自动消退率，宿主寿命与宿主反应等)，侵袭和转移特性以及对化疗药物敏感性等[5~6]的改变。

4.3转基因小鼠肿瘤模型

转基因技术是把外源基因用实验方法导入动物基因组中, 并使之在动物体内表达的一

种技术。转基因动物技术包括四个重要步骤: ①靶基因(被导入的外源基因, 又称目的基因、转基因)的获得和改建; ②靶基因向生殖细胞或ES 细胞转移; ③受精卵或胚胎组织的发育;

④筛选、鉴定和稳定转基因动物品系。

Gordon等[7]。在20世纪80年代初创立了转基因小鼠技术。转基因小鼠是指通过不同的方法将外源基因导入小鼠受精卵，然后产生携带外源基因的小鼠品系，并能通过生殖细胞将外源基因传递给后代的小鼠。现在最常用的转基因方法是显微注射法，该法始于1974年，Jaenisch等[8]用显微注射法将多瘤病毒SV 40的DNA 导入到小鼠的囊胚（blastocyst ）中，在子代小鼠的肝、肾组织中检测到了SV 40的DNA 。这一结果证明，将外源基因导入胚胎细胞中并实现整合是可能的。

在此基础上，人们又开发了可诱导的转基因技术，该技术可以调控转基因模型的基因表达，目前，最常用的是反式因子rtTA 与四环素衍生物强力霉素结合后激活四环素操纵子表达的方法（tet-on），而tTA与强力霉素结合则起抑制四环素操纵子表达的作用（tet-off）。这样，tet-on转基因小鼠可以通过摄入四环素的方法激活癌基因的表达；tet-off 转基因小鼠则持续表达癌基因，直至因强力霉素的摄入而被特异性抑制。应用此系统已构建了可诱导性表达c-myc和SV40Tag的转基因小鼠肿瘤模型[9~10]。

4.4基因敲除肿瘤小鼠模型

随着基因打靶技术的进步,基因敲除肿瘤小鼠模型的研究已经有了长足的发展,其种类也越来越多。基因敲除又称基因打靶，是指利用外源DNA与受体细胞染色体DNA上的同源序列之间发生重组，使之整合到预定位点上，并替代原有基因，从而改变细胞遗传性的方法。利用此方法产生的去除特定基因的小鼠模型称为基因敲除小鼠模型。这其中包括①同源重组法，可产生目的基因完全缺失的小鼠，但发现这些小鼠往往会有较高的致死率，生长发育迟缓不育或主要的器官系统发育缺陷。②Cre / l oxP诱导的条件敲除体系法，可在特殊的部位或特定的生长阶段使目的基因缺失，这个方法的最大好处就是大大降低了致死率[11]。

5.展望

小鼠肿瘤模型的建立为肿瘤的病因学、发展过程和治疗研究提供了极大的帮助，尤其是近来分子生物学技术的提高及在小鼠肿瘤模型中的应用，为肿瘤有关基因研究提供了依据，为进一步研究肿瘤发生机制及靶向治疗提供了广阔的前景。不可否认，目前仍存在一些问题有待解决，比如：基因修饰鼠基因稳定性的问题；另外，在移植性动物模型的建立中，对所移植的肿瘤细胞国内没有统一的监控体系，有些细胞可能已经发生肿瘤细胞株的变异。但是随着研究的深入以及各种技术的完善，人们将建立更为完善的肿瘤模型，在研究肿瘤及治疗肿瘤方面取得更大的突破。

参考文献

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December 2011.

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from preimplantation blastocytes injected with viral DNA. Proc Natl Acad Sci USA, 1974, 71:1250-1254.

[9] 张成香，程言信．Te-on诱导表达c-myc和S V40Tag的转基因小鼠肿瘤模型[J]．中国实

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[10] 吴红，张成香等．Tet-on系统诱导表达c-myc转基因小鼠的建立[J]．肿瘤．2002，22

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[11] Liu J L, Yakar S, LeRoith D. Conditional knockout ofmouse insulin Like grow factor gene

using the Cre / loxP system [ J ]. Exp BiolMed, 2000,223 (4) : 344 - 351.