白血病小鼠模型的建立与应用现状_周晓燕

白血病是造血组织的恶性增殖性疾病，其特点是骨髓及其它造血组织中大量无核细胞无限制增生，进入外周血液，临床表现以骨髓、脾、肝等造血器官中的白血病细胞恶性增生与肿大，并浸润到全身各组织脏器中，伴有不同程度的贫血、出血、感染发热以及骨骼疼痛。

白血病的发病率和死亡率逐年增加，居35岁以下青少年恶性肿瘤的首位。

小鼠（mouse，musculus）属哺乳纲（Mammalia）啮齿目（Rodentia）鼠科（Muridae）动物，在遗传学与造血系统等方面和人类十分相似，因此建立小鼠白血病模型以研究人类白血病的细胞分子生物学特性、生化免疫特征、病理生理改变、发病机制以及药物治疗和预后具有重要意义，本文就白血病小鼠模型的建立与应用现状进行综述。

1　建立白血病模型的小鼠种类目前最常用于建立白血病模型的有近交系（inbred strain）和突变系（mutant strain）小鼠。

1.1　近交系（inbred strain）小鼠主要包括：BALB/c小鼠、C57BL小鼠、AKR 小鼠、L615小鼠等。

1.1.1　BALB/c小鼠：基因型为Aabbcc，毛白色，其特征是肝、脾等富于网状内皮细胞的器官所占与体重比值较大。

BALB/c小鼠的白血病发病率雌性为12%，雄性为10%，对放射线极度敏感，常用于单克隆抗体和免疫学研究，在白血病研究中较常使用。

1.1.2　C57BL小鼠：基因型为aaBBCC，毛黑色，对Graffi白血病因子较敏感，而对化学致癌物诱导作用敏感性低，但全身经放射线照射后，淋巴瘤发生率可达90%~100%。

Noren nystrm等[1]用C57BL/6小鼠建立了T淋巴细胞白血病动物模型来评价血管形成抑制因子TN P2470的抗肿瘤效应。

1.1.3　AKR和 C58自发白血病小鼠：其它近交系小鼠还有AKR和 C58自发白血病小鼠。

AKR小鼠最早由洛克菲勒大学随机交配而得，后获得“淋巴瘤病”原种，继而选择培育成白血病高发品系，基因型为aaBBcc，带Thy-la基因，缺乏补体C5，容易诱发免疫耐受性，对白血病因子敏感。

当AKR小鼠发育白血病小鼠模型的建立与应用现状周晓燕　邹琳★[摘　要]　小鼠是白血病研究中最重要的动物模型，本文主要综述了白血病小鼠模型的建模方法和研究进展，以及白血病小鼠模型在医学领域中的应用。

[关键词]　白血病；小鼠；动物模型Establishment and application of leukemia mouse modelZHOU Xiaoyan，ZOU Lin★(Center for Clinical Molecular Medicine at Children's Hospital, Chongqing Medical University, Chongqing400014, China)[ABSTRACT]　The mouse is one of the most important animal models in the leukemia study. Here, wemainly reviewed the establishment methods, research progress, and the application of leukemia mice model in themedical filed.[KEY WORDS]　Leukemia; Mouse; Animal model基金项目：国家自然科学基金（90919013，30871103）；重庆市自然科学基金（CSTC2008BB5072，CSTC2010BA5008）；教育部“新世纪优秀人才支持计划”（2008-CET）作者单位：重庆医科大学附属儿童医院临床分子医学中心，重庆 400014★通讯作者：邹琳，E-mail: zoulin_74@•综述•至6~9月龄时，其淋巴细胞白血病自发率为80%，多为胸腺来源的淋巴细胞白血病；C58小鼠是1921年MacDowell用Abby Lathrop的近交系雌鼠与雄鼠交配而来，基因型为aaBBCC，当其生长至6月龄后白血病的发生率>85%，多为淋巴细胞白血病。

1.1.4　L615品系小鼠：1961 年由中国医学科学院输血和血液研究所将普通小白鼠与C57BL鼠杂交所生的子代经近亲交配20代而成，基因型为aabbCC，广泛用于抗癌药物的筛选以及肿瘤免疫与机理的研究。

在这个品系基础上我国又陆续培育出L7212、LS783、RS615、AL771、L6565和津638等品系小鼠，主要用于淋巴细胞白血病方面的研究。

1.2　突变系（mutant strain）小鼠主要包括：nude小鼠、SCID小鼠和NOD/SCID 小鼠。

1.2.1　nude小鼠：即裸小鼠，是1962年英国在非近交系小鼠中发现的无毛小鼠。

该小鼠第11对染色体上的第Ⅶ连锁群内裸体位点的等位基因发生纯合突变，导致先天性无胸腺和T淋巴细胞功能缺陷，常用“nu”表示裸基因符号，将“nu”导入其他品系小鼠中可获得不同的突变系，如BALB/c-nu、NC-nu、C3H-nu、Swiss-nu小鼠等。

纯合子裸小鼠（nu/nu）无毛，无胸腺。

成年裸小鼠较普通小鼠的NK细胞活性较高，但其粒细胞数量和活性均比普通小鼠低。

裸小鼠的发现为肿瘤学等的研究提供了难得的模型材料，该小鼠已成白血病研究领域中不可缺少的实验动物之一。

1.2.2　SCID（severe combined imnuno-deficiency mice）小鼠：即重度联合免疫缺陷小鼠。

1983年由美国Bomsa 在近交系CB-17小鼠中发现，由位于第16对染色体的Scid单个隐性基因突变所致。

SCID 小鼠被毛白色，体重正常，但胸腺、脾、淋巴结的重量不及正常的30%，体内T和B淋巴细胞联合缺陷，是建立急性淋巴细胞白血病（ALL）的有效模型。

1.2.3　NOD/SCID（nonobese diabetic/severe combined immunodeftcient mice）小鼠：即非肥胖糖尿病型重症联合免疫缺陷小鼠，是SCID小鼠与糖尿病小鼠的杂交产物，它不仅有SCID小鼠的V（D）J重排缺陷，还缺乏功能性NK细胞及循环补体，抗原呈递细胞分化及功能不良，并且不发生自身免疫性糖尿病，因而是一种免疫缺陷更严重、更易于异种移植成功并可稳定应用的动物模型。

NOD/SCID最易于建立AML模型。

近年又有研究者在NOD/SCID 小鼠模型的基础上导入IL-2受体γ链缺失突变，建立了NOD/scid IL-2 Rgamma（null）小鼠。

已有报道NOD/scid IL-2 Rgamma（null）鼠在人类淋巴造血系统移植和功能方面的研究与应用明显优于普通的NOD/SCID小鼠[2]。

NOD/SCID鼠的人类血液系统肿瘤模型能够研究造血微环境、白血病细胞的分化调控机制和潜在的治疗靶点，并且建立在此平台上的体内药敏实验，在指导临床化疗方案设计已显示突出的疗效，所以NOD/SCID小鼠逐渐成为血液学实验研究的有用工具[3]。

NOD/SCID小鼠目前被认为是动物模型中用来研究淋巴造血系统移植的“金标准”[2]。

但该小鼠价格比较昂贵，不利于开展大规模的动物实验研究。

2　白血病小鼠模型建立方法目前建立白血病小鼠模型的方法主要有移植小鼠肿瘤模型、自发和诱发小鼠肿瘤模型和基因修饰小鼠肿瘤模型3种。

2.1　移植性小鼠白血病模型移植性小鼠白血病模型的建立又可分为同种移植和异种移植。

2.1.1　同种移植：指将可移植性肿瘤细胞移植于同系或同种动物中连续传代而成。

如小鼠白血病模型L615，先用T638病毒给新生的L615近交系小鼠皮下或腹腔接种，发生白血病后，取白血病小鼠的脾或骨髓制成单细胞悬液给正常成年L615小鼠皮下或腹腔接种，发病后再以同样的方法在L615小鼠中连续传代建模。

该种方法的建模周期短，重复性好，移植的肿瘤细胞生物特性较稳定，故成为国内外常用的白血病动物模型复制方法之一[4]。

自体式同系动物肿瘤移植不产生排导现象，同种移植时可结合注射肾上腺皮质激素、抗肿瘤药物和适量放射等方法，降低宿主免疫排斥反应，提高建模成功率。

2.1.2　异种移植：指将人体或其他种属的动物肿瘤移植到另一种属动物身上使其存活并生长。

移植性小鼠白血病模型建立首先对实验鼠进行预处理，方法一般分为两种，放射线照射（γ射线4.5 Gy 或者137Cs 2.0~4.0 Gy亚致死剂量全身照射）或者化疗药物腹腔注射，使小鼠的全身免疫功能受到抑制，预处理24小时后经过尾静脉或腹腔注射1×106~2×106个瘤细胞，一般4~6周左右成模。

李丽霞等[5]通过对裸鼠腹腔注射环磷酰胺预处理，24小时后注射Nalm-6细胞，成功建立了B-ALL小鼠模型，用于药物体内靶向杀伤的研究。

Johannes等[6]用γ射线450 cGy预照射C57BL/6鼠，24小时后尾静脉注射携带AML1/ETO融合蛋白的原始粒细胞成功建立了AML小鼠模型，用于研究AML的化疗作用。

Bertilaccio等[7]通过皮下或静脉注射CLL 细胞系MEC1细胞到NOD/scid IL-2 Rgamma鼠，建立了CLL小鼠模型，评估CLL的发生和散播。

Ishikawa等[8]用纯化的人干细胞静脉注射到NOD/ scid IL-2 Rgamma幼鼠尾静脉，建立了人类造血系统恶性肿瘤老鼠模型，研究人的造血功能和免疫能力。

周斌等[9]将不同密度的人白血病细胞SHI-1注射至SCID小鼠腹腔，成功建立了M5-AML系SHI-1/SCID小鼠模型。

2.2　诱发性白血病模型诱发性白血病模型一般是利用致癌物质通过口服、注入、埋藏和涂抹等方式使动物发生肿瘤。

主要分为自发性动物模型（spontaneous animal models）和诱发性动物模型（induced experimental animal model）。

2.2.1　自发性动物模型：取自动物自然发生，或由于基因突变的异常表达通过定向培育而保留下来的疾病模型。

AKR自发白血病小鼠出生时即带有致癌的RNA病毒，对药物的治疗反应类似儿童ALL。

这类小鼠白血病模型的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，有利于将动物实验结果推用到人；且其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的或其它的致癌因素，可以着重观察遗传因素在肿瘤发生上的作用。

但是该类方法也存在肿瘤的发生情况参差不齐，不可能在短时间内获得大量肿瘤学材料，观察时间可能较长，实验耗费较大等缺陷。

2.2.2　诱发性动物模型：研究者通过使用理化和生物因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能与代谢紊乱，化学致癌剂、放射线、致癌病毒可诱发肿瘤。