肿瘤干细胞模型
肿瘤干细胞模型
组长：薄文
报告起草人：薄文
PPT报告人：李辉
记录人：刘倩楠
团队成员：
1， 学号 2013040912 姓名 薄文 班级 13级临床一班
2， 学号 2013040917 姓名 晏慧子 班级 13级临床一班
3， 学号 2013040918 姓名 杨俊楠 班级 13级临床一班
4， 学号 2013040921 姓名 李天荣 班级 13级临床一班
5， 学号 2013040922 姓名 赵登峰 班级 13级临床一班
6， 学号 2013040925 姓名 胡家顺 班级 13级临床一班
7， 学号 2013040934 姓名 边浩 班级 13级临床一班
8， 学号 2013040939 姓名 张国伟 班级 13级临床二班
9， 学号 2013040940 姓名 苏瑞 班级 13级临床二班
10， 学号 2013040942 姓名 曹艳玲 班级 13级临床二班
11， 学号 2013040943 姓名 李建欢 班级 13级临床二班
12， 学号 2013040946 姓名 张雁凌 班级 13级临床二班
13， 学号 2013040947 姓名 董阳 班级 13级临床二班
14， 学号 2013040951 姓名 唐敏 班级 13级临床二班
15， 学号 2013040954 姓名 高迎新 班级 13级临床二班
16， 学号 2013040956 姓名 刘倩楠 班级 13级临床二班
17， 学号 2013040960 姓名 英恰热 班级 13级临床二班
18， 学号 2013040962 姓名 王杰 班级 13级临床二班
19， 学号 2013040964 姓名 李辉 班级 13级临床二班
20， 学号 2013040967 姓名 那丞 班级 13级临床三班
摘要：传统观念认为,肿瘤是由体细胞突变而成,每个肿瘤细胞都可以无限制地生长。但这无法解释肿瘤细胞似乎具有无限的生命力以及并非所有肿瘤细胞都能无限制生长的现象。干细胞的基因突变导致正常的我更新和分化失能，干细胞转变为肿瘤干细胞（tumor stem cells，TSCs），TSC具有增值分化形成肿瘤的能力。
关键字：干细胞；肿瘤；肿瘤干细胞模型
肿瘤干细胞模型是关于肿瘤形成及生物学特征的一种重要观点。肿瘤干细胞又称癌干细胞(cancer stem cells, CSCs)是一群为数极少的特殊的肿瘤细胞，具有自我更新和多向分化潜能，并能启动和重建肿瘤组织表型。在恶性肿瘤进行生长和转移，复发的特点与干细胞的基本特性十分相似，继而推测肿瘤是干细胞分化增殖失调而产生的异常组织，并提出了肿瘤发生的干细胞学说。
一、 来源
目前对于肿瘤干细胞的起源尚无明确的结论, 研 究普遍认为肿瘤干细胞可能有两种起源: 由正常的成 体干细胞转化和由定向祖细胞以及分化细胞转化。
1 成体干细胞转化 肿瘤干细胞同正常成体干细胞一样,
可以自我更 新并且不断分化, 二者含有很多相似的细胞表面抗
原 标记, 暗示了肿瘤干细胞可能是由正常的干细胞转化
而来。正常的细胞成为癌细胞需要经历多次突变,
而分化后的细胞生命周期有限, 发生多次突变最终形成癌细胞的概率很小,
但成体干细胞具有不断自我更新的能力, 拥有了更长的生命周期,
积累更多突变的几率增大, 更可能成为癌变发生的对象。另一个证据
是乳腺癌小鼠模型内发现干细胞在癌症进一步发展前有扩增现象产生, 在肺癌以及急性髓性白血病中也 存在这种现象,
暗示了肿瘤干细胞和干细胞二者之间可能具有某种联系。
2 定向祖细胞转化
一些研究者认为肿瘤干细胞可能是定向祖细胞突 变后获得自我更新能力后形成的。例如,
在髓性祖细胞中共表达 Bcl22和 BCR/ABL蛋白质可以使小鼠获得髓性白血病。粒细胞，巨噬细胞祖细胞突变激活
Wnt/B2catenin信号途 径后可以 获得自 我更新 的能
力。MLL2AF9融合蛋白可以将粒细胞巨噬细胞祖
细胞转化为白血病干细胞。再如融合致癌基因 ETV62RUNX1和
p190BCRABL ,
只能在部分患有急性淋 巴细胞白血病 (ALL)的病人体内中具有
CD34+ CD382 CD19+ 标记的 B细胞祖细胞中检测到有表达。将这部 分 CD34+ CD382CD19+
细胞从患者体内分离后移植入 NOD/SCID小鼠, 会重新引起 ALL发生, 而带有
CD34+
CD382CD192的造血干细胞的移植没有此现象的发生。在脑肿瘤中也有发现定向神经元祖细胞很可能是致癌突变的靶点。以上实验结果均表明了肿瘤干细胞可能起源于定向祖细胞。
3 其它可能来源尽管缺乏直接的实验证据,
也有研究人员认为肿瘤干细胞可能是干细胞同其他细胞融合的结果。正常的干细胞可能与其它突变细胞融合后新的细胞获得了自我更新的能力,
从而有积累更多的突变最终发生癌变。有实验表明骨髓来源树突状细胞 ( bone marrow derived cells, BMDCs)可以同上皮组织瘤 ( neoplastic epitheliun)细胞发生融合现象。除此之外,
细胞融合因子 CD44是乳腺癌肿瘤干细胞的阳性标记,
也暗示了肿瘤干细胞可能具有与其它细胞融合的能力。
二、 TSCs的基本特征
自我更新(self-renewal)是指一个细胞分裂为两个细胞，但其中一个子代细胞仍然保持与亲代细胞完全相同的未分化状态；而另一个子代细胞则定向(commit)分化，这种分裂称为不对称分裂(dissymmetricdivision)。癌干细胞与成体干细胞类似，也具有自我更新的特性。认识正常干细胞自我更新的调节机制是理解肿瘤细胞增殖机制的基础，因为癌通常被认为是自我更新失控所致的疾病。肿瘤干细胞自我更新的特性是造成肿瘤复发、转移及预后不良的主要原因。正常干细胞通过不对称分裂在实现自我更新的同时，也通过分化、细胞周期的有序进行，为机体在生命过程中维持恒态(homeostasis)起了不可替代的作用。不同组织中干细胞究竟是自我更新还是向特定细胞分化取决于干细胞的内在能力及其niche细胞的作用。肿瘤干细胞通过自我更新维持着
肿瘤的持续生长。肿瘤干细胞积累了所在肿瘤的基因突变，正是这些基因突变导致了肿瘤细胞的过度增殖，乃至转移播散。
高致瘤性。癌干细胞的致瘤性因肿瘤种类不同差别较大，主要从两个方面进行评价：一是癌干细胞的体外克隆形成(clonogenicity)能力，即源自原发性肿瘤组织或肿瘤细胞系的癌干细胞在软琼脂(softagar)或基底膜类似物(matrigel)上形成克隆数及其大小；二是癌干细胞在免疫缺陷动物体内的肿瘤形成(tumorigenicity)能力，即将分选的相同数量的癌干细胞和非干细胞分别原位或异位接种免疫缺陷动物，观察其在相同时间内成瘤情况(统计成瘤动物数，比较形成肿瘤的大小等)。三是成瘤性最强的是脑瘤干细胞，癌干细胞比癌非干细胞具有更高的成瘤潜能。
分化潜能。分化潜能(differentiationpotential)也是癌干细胞的重要特征之一。癌干细胞在体外及体内具有分化的能力，其子代细胞应呈现分化特征的表型及其相应的标志。以肝病为例，肝癌的干细胞理应分化成具有AFP、albumin、CK8、CK18、CK7、CK19等肝脏细胞(肝细胞或胆管细胞)分化标志物的癌细胞。
耐药性。耐药性(drugresistance)是癌干细胞的特性之一，因而认为癌干细胞的存在是导致肿瘤化疗失败的主要原因。正常情况下，多数耐药分子在营养吸收的器官组织(如肺、消化道)、代谢和排泄器官组织(肝、肾)等的上皮细胞均有不同程度的表
达，同时这些运输分子在维持体内的生理屏障(血脑屏障、血脑脊髓液屏障、血睾屏障、母体－胎儿屏障及胎盘)具有重要作用。因此，具有调节吸收、营养分布、代谢、分泌和外源毒性物质的功能。肿瘤干细胞膜上含有多数表达ABCtransporter家族膜蛋白，这类蛋白大多可运输并外排包括代谢产物、药物、毒性物质、内源性脂类物质、多肽、核苷酸及固醇类等多种物质，使许多对肿瘤非干细胞具有抑制或杀伤作用的化疗药物却对肿瘤干细胞杀伤作用明显减弱。Bcrp1/ABCG2是研究常用的癌干细胞耐药靶标。该领域的突破性研究进展可能会开发出新型肿瘤化疗策略。
三、 TSCs的初步分离：
肿瘤干细胞的研究，首先要分离出具有肿瘤原性的细胞。主要是从CSC的生物学功能和CSC的表面特异性标志物两方面来鉴定：流式细胞技术和磁性细胞分选术。前者能够一次性进行多标志分选，能够选择荧光强度大的肿瘤细胞，需要具备分选功能的流式细胞仪，分选纯度较高。后者需要的设备相对较简单，但是分选纯度较流式低，可分为利用CSC表面标志物分选和SP（side population）分选法，又称侧群细胞分选法。
常规方法是首先筛选出可能的肿瘤干细胞表面抗原标记,
这些标记往往与干细胞、祖细胞或者恶性肿瘤细胞表面抗原标记同源,通过荧光激活细胞分选 ( fluorescence2 activated
cell
sorting, FACS ) 和磁激活细胞分选 (magnetic activated cell
sorting, MACS)等方法分选出具有该标记的细胞,
再进一步进行干细胞活性检测以及细胞移植、克隆形成、细胞增殖以及细胞分化等检验所筛选出细胞是否具有肿瘤干细胞的潜能。目前已经成功的在急性髓性白血病 ( acutemyeloid leukaem ia, AML)、B细胞急性淋巴细胞白血 ( acute lymphoblastic leukemia, B2ALL )、原始细胞危相慢性粒细胞白血病( blast2crisis
chronic
myelocytic leukemia, blast2crisis CML )、胶质母细胞瘤( glioblastoma)、髓母细胞瘤 (medulloblastoma)、毛细胞型星型细胞瘤( pilocytic astrocytoma)、间变型室管膜瘤
( anaplastic
ependymoma )、乳腺癌、黑色素瘤、胰腺癌、肝癌、前列腺癌、骨瘤、大肠癌等肿瘤中成功鉴定分离到肿瘤干细胞的存在 。
四、TSCs的研究现状：
肿瘤干细胞模型的提出是建立在实验及临床经验基础上的。其出发点是异种移植实验中，肿瘤细胞表现出的生成新肿瘤能力上异质性。其价值体现在，为临床中肿瘤的复发和转移提供了一种较有效的理论模型，启示肿瘤的治疗必须将肿瘤干细胞纳入攻击靶点。肿瘤干细胞模型可以较有效地解释肿瘤的复发和转移。由于肿瘤干细胞具有的可逆休眠或缓慢分裂状态，以及其对传统治疗的抗性，导致其可能躲过治疗的攻击而保存下来，这被认为是造成临床上观察到的消除肿瘤多年后复发的原因。
利用视网膜母细胞瘤细胞系ＳＯ－Ｒｂ５０的细胞悬浮液，分别接种于裸小鼠右眼前房内及右颈背部皮下组织内，结果前房
二、肿瘤干细胞及其耐药机制
肿瘤干细胞及其耐药机制
欧 扬 郭秀丽(山东大学药学院新药药理研究所,济南250012)
摘要 肿瘤干细胞是存在于造血系统肿瘤和一些实体瘤中具有干细胞特性的细胞。肿瘤干细胞假
说认为,经药物治疗后肿瘤复发和转移与肿瘤干细胞残存有密切关系。其原因可能是肿瘤干细胞
高表达ABC转运蛋白和Bc-l2抗凋亡蛋白,同时其本身又具有一些干细胞特性。对肿瘤干细胞耐
药机制的研究,将有助于发现新的肿瘤治疗靶点和更好的抗癌策略。关键词 肿瘤干细胞;耐药性;ABC转运蛋白;治疗
中图分类号 R730.2
TumorStemCellsandDrugResistance OUYang,GUOXiu-Li(DepartmentofNewdrugPharma-
cology,SchoolofPharmaceuticalSciences,ShandongUniversity,Jinan250012,China)Abstract Thetumorstemcellspossessingstemcellspropertieshavebeendescribedinhaematopoietic
cancerandsomesolidtumors.Itisbelievedtheregenerationanddisplaceofcancerafterchemotherapyhavetightenrelationwiththeresidualtumorstemcells.Themainreasonisthattumorstemcellsover-ex-
pressATP-bindingcassettedrugtransportersandBc-l2.Moreover,tumorstemcellshavethecharacterof
stemcells.Moreinsightintothemechanismsoftumorstemcellsmighthelpleadtonewtherapeutictar-
小细胞肺癌可视化PDOX肿瘤动物模型免疫表型Ki-67表达的研究进展
小细胞肺癌可视化PDOX肿瘤动物模型免疫表型Ki-67表达的研究进展
作者：吴柳盛 李小强
来源：《中国医学创新》2021年第25期
【摘要】 小细胞肺癌（SCLC）是肺癌所有病理类型中预后最差的一种，患者生存周期极短，死亡率极高。虽然SCLC对化疗药物敏感，临床上抗肿瘤药物治疗成为主流，但有循证医学研究发现在临床中不同的患癌个体之间对抗肿瘤药物的敏感性和耐受性存在着差异，这给临床治疗带来了困难和挑战。因此，人们急需要一种能高度模拟体内肿瘤细胞生长微环境，能与患者进行同步化动态观察抗肿瘤药物应答的理想动物模型。可视化PDOX肿瘤动物模型满足了这些需求，这也是目前国际上最前沿的肿瘤动物模型构建技术，避免了个体差异，为临床治疗提供了个性化思路，同时Ki-67免疫表型表达的监测为早期SCLC的诊断提供了有效帮助。现对最近国内外SCLC可视化PDOX肿瘤动物模型构建技术和免疫表型Ki-67表达监测的研究进展以及该模型对临床上不同个体之间抗肿瘤药物应答差异做全面综述。
【关键词】 小细胞肺癌 可视化PDOX肿瘤动物模型 Ki-67
[Abstract] Small cell lung cancer （SCLC） has the worst prognosis among all pathological
types of lung cancer. The survival cycle of patients is very short and the mortality rate is very high.
Although SCLC is sensitive to chemotherapy drugs and anti-tumor drug therapy has become the
mainstream in clinical practice， evidence-based medicine studies have found that there are
这些肿瘤免疫小鼠模型,别说你不知道
这些肿瘤免疫小鼠模型，别说你不知道 原创2018-12-21 订阅号APExBIO
要说当今社会哪种癌症治疗手段最火热，癌症免疫疗法（Cancer Immunotherapy）当之无愧。科学家们热衷于从免疫系统着手消灭肿瘤细胞。自美国詹姆斯·艾利森（James P. Allison）和日本免疫学家本庶佑（Tasuku Honjo）因其开创性的癌症治疗方法获得2018年诺贝尔医学奖后，更是为癌症的免疫治疗增添了热度。
虽说免疫检查点抑制剂、
癌症疫苗和细胞治疗等方面取得的成就为患者带来了希望，
然而建立可以模拟人类疾病的免疫活性小鼠模型仍是一个重大挑战。免疫疗法的临
床前研究需要具有完整功能免疫系统的体内模型。当前的临床前免疫治疗小鼠模型
包括同源肿瘤模型、基因工程小鼠模型和人源化肿瘤模型，本文将浅谈这几种模型。
一、同源肿瘤模型
▲同源肿瘤模型（Syngeneic tumor models）。利用在体外生长和扩增的鼠肿瘤细胞系，
将其注射（通常皮下或原位）到免疫活性（Immune-competent）宿主中。
这是最早出现和最常使用的临床前模型。同源肿瘤模型是将永生化的小鼠肿瘤细胞
系接种到近交品系小鼠中形成的同种移植模型。肿瘤细胞系可以是自发性的、致癌
物诱导的或转基因的。受体小鼠拥有完整的鼠源免疫系统，具有完全的免疫活性
（immuno-competent），且该免疫系统与同种移植肿瘤组织相容。
▲常见的同源肿瘤小鼠模型整理（包括鼠肿瘤细胞系、癌症类型、鼠宿主和使用的药物）
同源模型易于建立，且有良好的免疫应答。可以用免疫检查点抑制剂（例如抗PDL-1，
抗PD-1，抗-CTLA-4）等药物来评估荷瘤小鼠中肿瘤免疫疗法的效果。
同源细胞系可以在实验室中轻松培养和大量扩增，这种模型价格低廉，操作起来相当简单且重
复性强。
同系模型的另一个优点是宿主的免疫系统是正常的，这可能最大化模拟肿瘤微环境
的真实生活情况。缺点是移植的小鼠组织可能无法完全代表临床情况下人类肿瘤的
干细胞与癌症
1 干细胞、癌症和肿瘤干细胞
干细胞生物学已经成熟。证明造血系统中存在干细胞的研究已让位于对一些组织特异性干细胞和祖细胞的分离与研究、对它们的特征和基因表达程序的阐述，以及在再生医学中对它们应用的研究。也许干细胞最重要和最有用的特征是它的自我更新能力。通过这一特征能够发现干细胞和癌细胞之间有惊人的相似：肿瘤可能通常起源于正常干细胞的转化，相似的信号通路可能既调节干细胞也调节癌细胞的自我更新，且癌细胞中可能包含有“肿瘤干细胞”（cancer stem
cells）----它们是一些极少的具有自我更新不定潜能的驱使肿瘤形成的细胞。
干细胞被定义为永存的细胞，能通过自我更新和在特异组织中分化产生成熟细胞。在多数组织中特异性干细胞是极少的。为了研究干细胞的特征，干细胞需经过仔细纯化和预期的鉴定。尽管有理由认为每种组织来自于一种组织特异性干细胞，但对这些干细胞的严格的鉴定和分离仅在极少的组织中成功的完成。例如已自小鼠和人体中分离出造血干细胞（HSCs），并已显示它们负责血细胞和免疫系统的形成（图1）。来自于多种器官的干细胞可能被用于未来的治疗，而 HSCs -----是骨髓移植中重要的成分，已 广泛地用于临床治疗
图1 造血干细胞的发育
最近的研究发现骨髓和造血干细胞（HSCs）可产生非造血组织，提示这些细胞可能具有较以前设想的更为广泛的分化潜能。这一过程尚需进一步用实验来证实。骨髓细胞是否可产生不同的非造血组织，这些非造血组织是否真是来自于HSCs或来自于其它细胞。如果进一步的研究支持造血干细胞具有可塑性，这无 2 疑将开创对HSCs的发展潜能的了解，并进一步为临床治疗开辟新的途径。作为HSCs的特征，在较早的综述中已涵盖了关于它们的分化潜能和临床的应用，在此我们只讨论干细胞生物学中出现的能够提供对肿瘤生物学新认识的证据。我们将特别聚焦于干细胞与癌细胞相关的三个方面进行讨论。第一，干细胞与癌细胞在自我更新时有相似的调节机制；第二，瘤细胞有可能来源于正常干细胞的可能性；第三，肿瘤中可能含有“肿瘤干细胞”的观念。“肿瘤干细胞”是一些极少的具有不定的增殖潜能的可驱使肿瘤形成和生长的细胞。贯穿于该综述我们聚焦于造血系统，因为来自造血系统的正常干细胞和癌细胞均已被充分地研究。而且，血癌（也就是白血病）提供了正常干细胞是转化突变的靶细胞和癌细胞增殖是源自肿瘤干细胞的最好的证据。
肿瘤干细胞与EMT
肿瘤干细胞与EMT
肿瘤干细胞（cancer stem cell，CSC）学说认为,肿瘤实际上是由一小群具有无限增殖潜能和自我更新能力的干细胞样细胞及其产生的分化程度不均一的细胞团组成，其中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞被称为肿瘤干细胞。肿瘤干细胞的两个重要特性:一是具有自我更新驱动肿瘤发生的能力，二是具有多向分化形成肿瘤的异质性的潜能1。
上皮间质转化（epithelial-to-mesenchymal transition，EMT）是具有极性的上皮细胞转化为具有移行能力的间质细胞，并获得侵袭和迁移能力的过程。EMT是一个多步骤的动态变化过程，上皮细胞间相互作用消失，组织结构松散，立方上皮细胞转变为纺锤形纤维细胞形态，并表现出侵袭性。实体肿瘤中央的细胞为上皮细胞表型，周围的细胞常常会呈间质细胞表型，其较强的运动能力使肿瘤细胞在局部产生浸润，并侵入血和淋巴管而转移至靶器官。到达靶器官后，癌细胞可发生间质上皮转化（MET）来重建细胞间连接及细胞骨架从而形成转移灶2。EMT与肿瘤转移密切相关，而且也可以作为得到肿瘤干细胞的方法3。
近年来，肿瘤干细胞与EMT之间的关联性逐渐受到研究者的关注，二者在肿瘤的复发、转移和耐药性上面有很多相似点4。肿瘤干细胞模型和EMT的概念试图从不同的角度来揭示肿瘤的发展，但两者都不能独立地解释所有生物学事件。诱导EMT能促使肿瘤细胞获得干细胞特性，通过诱导分化的肿瘤细胞最终形成肿瘤干细胞并维持干性，而肿瘤干细胞同样具有EMT特征。然而，EMT是通过何种分子机制转化干细胞样细胞的，目前尚不清楚。下面向大家介绍目前已知的关于EMT和肿瘤干细胞间分子机制上的关联性。
连接EMT与肿瘤干细胞的信号通路： EMT和CSC的形成均是动态的过程，受到TGFβ、Wnt /β-catenin、Hedgehog、Notch等多种信号通路的调控。TGFβ作为多功能的细胞因子，可诱导EMT的发生，研究表明，在TGFβ诱导EMT产生时可获得肿瘤起源干细胞（tumor-initiating stem cells，TISCs)，且转录因子SNAIL和Nanog的上调参与其中5。Wnt /β-catenin通路在干细胞的自我更新和EMT转化中均具有重要作用，研究表明，Wnt拮抗剂SFRP1的缺失在激活Wnt通路的同时，可诱导EMT、使细胞获得干细胞特性（CD44+/high/CD24-/low）6。Hedgehog通路在肿瘤起源干细胞的维持中扮演重要角色，研究表明，通过Hedgehog抑制剂下调Hedgehog通路可抑制CSCs和EMT，阻断肿瘤的侵袭和转移，且伴有SNAIL的下调和E-cadherin的上调7。Notch通路可促进EMT的发生，调节干细胞的不对称分裂，大量研究证实Notch调控的转录因子与维持干细胞干性的信号通路之间关系密切8。
PDX模型的构建、应用及不足
PDX模型的构建、应用及不足
传统抗肿瘤药物筛选是将肿瘤细胞系接种在免疫缺陷小鼠皮下，但临床药效相关性不到5%。大约20年前德国人开始尝试直接接种新鲜的肿瘤组织块到小鼠皮下，建成人源肿瘤异种移植模型（Patient Derived Xenograft model，PDX模型），过去10余年药厂做了很多系统的研证，甚至前瞻性临床实验，结论是PDX药效结果与临床相关性高达90%。
目前欧美日各大药厂无一例外，都广泛普遍的用PDX做临床前抗肿瘤药物研发。2016年2月美国国家癌症研究院（NCI）把PDX和人源肿瘤细胞系（Patient Derived Cell line，PDC）放入指南，建议大家放弃使用传统的NCI-60或ATCC 的肿瘤细胞系，改为PDX和PDC。PDX模型是指将病人的新鲜肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠体内，依靠小鼠提供的环境生长的一种异种移植模型。这种模型保留了原代肿瘤的微环境和组织病理学及遗传学特征，对于筛选抗癌药物以及预测患者疗效、毒副作用、吸收程度等具有重要意义；此外，PDX模型可以保留原代病人肿瘤的特性，可以作为活体肿瘤用于保存和传代，为肿瘤学研究提供非常宝贵的研究标本。PDX模型平台是精准医疗中不可或缺的重要技术手段，如果说二代测序（NGS）技术能解决25%病人的药物选择问题，PDX模型等功能性药敏检测则解决另外75%病人的精准用药问题。个体化的PDX模型将成为肿瘤治疗中的一大助力，帮助医师为患者制定独一无二，最为适宜的治疗方案。
PDX模型的构建
PDX模型的建立方法是将新鲜外科手术肿瘤组织或活检组织通过皮下或原位种植到免疫缺陷的小鼠身上，也有将肿瘤种植到血供更为丰富的肾包膜下。皮下移植因其操作简单、容易观察、方便定期测量和适合传代等优点被广泛使用，但成功率相对较低，约40-60%，而且皮下异种移植瘤模型一般局限于皮下成团生长，很少出现转移扩散和转移瘤。肾包膜下移植因其血供比较丰富，成功率能达到95%以上，但肾包膜移植技术要求较高，受体小鼠的手术损伤较大，小鼠肾脏较小且肾包膜脆弱，操作容易失败，且易导致感染，肾包膜下移植不能直接观察肿瘤的大小也局限了其应用范围。与前两种移植位点相比，原位移植更加贴近肿瘤微环境，尤其是在研究肿瘤转移方面，原位移植模型最为理想，但由于原位移植对操作者的技术要求较高建模比较困难，也局限了其广泛应用。用于建立PDX模型的小鼠为免疫缺陷小鼠，常用BALB/C-Nude、NOD/SCID、NSG及NCG小鼠，其中NSG、NCG小鼠不但缺乏T细胞、B细胞和NK细胞，而且细胞因子信号传递能力缺失，对人源细胞和组织几乎没有排斥反应，是目前国际公认的免疫缺陷程度最高，最适合人源细胞或组织移植的工具小鼠。此外，肿瘤类型、肿瘤的恶性程度、组织离体时间及激素补充等也是影响PDX模型构建成功的重要因素。
干细胞成球原理
干细胞成球原理
干细胞成球的原理**基于肿瘤干细胞在特定条件下的自我更新和增殖能力。
肿瘤干细胞是一类具有自我更新能力和较强侵袭迁移能力的细胞，它们对肿瘤的存活、增殖、转移及复发起着重要作用。在体外实验中，肿瘤干细胞的成球能力被用作衡量其干性的一个标准。这种成球能力反映了单个细胞在无血清、非贴壁的培养条件下自我更新的能力，通常用细胞球形成效率（Sphere
Formation Efficiency，SFE）来表示。
在无血清、非贴壁的培养条件下，分化的肿瘤细胞会死亡，而具有干性的肿瘤细胞则能够存活并增殖，形成漂浮的细胞球。这种培养方法称为建立培养法，它是一种便捷有效的分离肿瘤干细胞的方法。当这些细胞球体被接种到动物模型体内时，它们能够长出肿瘤，并且能够连续多次种植，这表明细胞球体内富集了具有自我更新能力的肿瘤干细胞。
综上所述，干细胞成球的原理主要是利用肿瘤干细胞在特定培养条件下能够形成细胞球的特性，这一特性反映了它们的自我更新和增殖能力，是研究肿瘤干细胞的重要手段。
干细胞，肿瘤与肿瘤干细胞
干细胞，肿瘤与肿瘤干细胞
干细胞分为成体干细胞和胚胎干细胞，其具有多样化能力，如复制、多向分化、自我更新等能力。其中胚胎干细胞能在体外无线繁殖，可量化成患者所有组织类型的细胞，因胚胎干细胞分化的成体干细胞通常在肠道、心肺、大脑、皮肤等组织中，通过自我更新会生存在整个生命中。如骨髓造血干细胞能分化为免疫系统中各种细胞。近年来，我国研究人员注重研究以造血干细胞为主的生物学，目前已掌握不同研究领域的内容，如糖尿病、血液病、退行性神经病变等领域，随着研究人员肿瘤研究工作出现突破性进展，发现恶性肿瘤生长特征和干细胞有大量相似位置，各种数据证明干细胞很可能是出现肿瘤的源头，从而提出肿瘤干细胞理论知识。
一、肿瘤干细胞和正常干细胞间的关系
在很多年前，研究人员通过大量动物自体移植瘤实验，证明了只有1/100的白血病细胞能让小白鼠长出肿瘤，在后期实体瘤研究中，也发现仅有1/1000的种类细胞在琼脂中出现克隆情况，预测其主要来源于正常干细胞，经过长时间不断累积，从而衍生出多样化增殖能力，将其转变为肿瘤干细胞。他们之间存在各种相同点：
1、具有相同的生长调节机制
根据研究结果来看，很多和癌细胞相关的信号能控制干细胞正常生长，如癌基因Bcl-2信号不仅能降低肿瘤细胞死亡率，还能增加造血干细胞整体数量。在正常情况下，很多人身体中端粒酶活性活跃度较低，而恶性肿瘤细胞和干细胞中瑞丽酶活性较高。在人类干细胞恶性转化实验中，基因突变和瑞丽酶活性是干细胞朝恶性方向发展的基本条件，其他和肿瘤生成的信号通路，如WNT信号通路、SHH信号通路都参与到干细胞自我更新中，能明显增加HSC的复制能力。其中WNT蛋白作为现代人们最常见的细胞间信号转导分子，能促进干细胞生长和发育组织器官；cat是WNT通道下游的信号分子，当其出现过渡表达时，很容易诱发HSC大规模拓展。通过逆转录病毒，会增加表皮干细胞自我更新能力，降低其分化能力，这种情况在转基因鼠实验上得到证实，通过激活上皮干细胞WNT信号通路，能导致转基因鼠出现上皮癌。同时，APC基因同样是WNT信号转换中的一份子，随着其性质不断变化，会诱发下游cat细胞从胞质向胞核和转录因子相互结合，从而诱发细胞呈现大幅度增长，甚至出现癌变，所以肿瘤事件的出现和WNT表达上调有直接联系。
细胞系来源的异体移植肿瘤模型
7 day
14 day
18 dayDoses of inoculated fluorescent cells1.00.8
0.6
0.4
0.235000
700Radance ×105 (p/sec/cm2/sr)A
CBDB12-Luc皮下接种实体瘤模型B16-Luc肿瘤转移模型Bright
Bright
LuciferaseVentralDorsal12d15d18d12d15d18d
The days aftertumor inoculation12012345672468101214
1518Ventral luciferase activity (×108)Dorsal luciferase activity (×108)
0.3037100.60.91.21.51.82.12.4
0Relative luciferase activity (×108)
Days after operationHigh doseMedium doseLow doseNS0.04U Bleomycin1.0
0.80.60.40.2Radance ×105 (p/sec/cm2/sr)图1. A–B.基于人结肠癌细胞系的颅内转移瘤模型。向裸鼠颈动脉注射不同接种量的，带有Luciferase荧光标记的人结肠癌细胞，并选取多个时间点通过活体成像术检测Luciferase在颅内的表达水平。C.基于A549Luc细胞的原位CDX肿瘤模型。Balb/C裸鼠提前经气管插管注射生理盐水（NS）或博来霉素（诱导肺纤维状损伤以促使外源细胞成瘤）处理，饲养两周后再经气管插管注射1×106个A549Luc细胞，继续饲养一周后进行活体成像，检查肺部成瘤情况。D.基于荧光标记B16Luc黑色素瘤细胞的皮下/转移瘤模型。细胞系来源的异体移植肿瘤模型
细胞系来源的异体移植肿瘤模型(Cell●line-derived●xenograft,●CDX)是将体外培养的人源或鼠源的肿瘤细胞系移植到免疫缺陷小鼠体内而构建的肿瘤模型，其具有建模时间短，重复性好，成本低等特点。基于细胞系的肿瘤模型作为经典的体内实验方法，在肿瘤学研究和抗肿瘤药物研发过程中有着极大的需求。依托超过120种经过验证的具有完善遗传背景的细胞系（部分常用细胞系见表1），南模生物可根据客户的研发需要提供各类基于细胞系的肿瘤模型服务。我们可以构建各类皮下，原位或者转移瘤模型，并针对相应的模型提供高度定制化的体内药效学服务。可提供的服务类型：●●肿瘤细胞系的基因修饰，包括过表达，基因敲除●●肿瘤细胞表型分析，包括增殖，凋亡，迁移，分化等●●成瘤后的表型分析，包括肿瘤生长，转移，血管形成等Case study 1：活体成像CDX肿瘤模型带有Luciferase荧光标记的肿瘤细胞系可用于构建各类皮下，原位或转移型的CDX肿瘤模型。Luciferase报告基因系统以荧光素（luciferin）为底物来检测萤火虫荧光素酶（firefly●luciferase）的活性，其优点是可以在小鼠存活的情况下反复测量，分析不同时间点的荧光变化，以此来示踪肿瘤细胞的增殖与转移。Case study 2: 裸鼠HepG2细胞皮下成瘤模型实验室中常用的移植型肝癌模型根据其移植瘤所在部位可以分为原位型和异位型。异位型常通过在实验动物的皮下注射肝癌细胞形成肿瘤。皮下成瘤实验操作简单，成功率高，且肿瘤体积变化易于测量，方便给予局部干预。
肿瘤异质性简介
肿瘤异质性简介
肿瘤异质性tumor heterogeneity，是恶性肿瘤的特征之⼀，可以使肿瘤在⽣长速度，侵袭与转义，预后等各⽅⾯产⽣差异。
肿瘤异质性的体现形式多种多样，可以简单划分为以下两类
1. 肿瘤间异质性，inter-tumor heterogeneity, 不⽤类型肿瘤的细胞存在基因型和表型差异
2. 肿瘤内异质性，intra-tumor heterogeneity，同⼀种肿瘤其细胞也存在基因型和表型差异⽰意图如下
对于瘤内异质性，⼜存在不同治疗阶段的时间异质性， 原发和转移肿瘤间的空间异质性等。除此之外，肿瘤微环境之间，肿瘤细胞和肿瘤循环细胞之间，
同⼀肿瘤组织的不同肿瘤细胞也存在异质性。
深⼊研究肿瘤异质性，有助于了解肿瘤产⽣的机制，演化规律，解释治疗过程中耐药性等产⽣的原因，结合不同肿瘤类型和时期，为患者量⾝定制个性化
的治疗⽅案，更好的实现精准医疗。
关于肿瘤异质性产⽣的机制，有以下两种假说
1. clonal evolution model
克隆进化模型， 肿瘤细胞群起源与单个细胞，在增殖的过程由于多次突变分化成了不同的亚克隆细胞群，⽰意如下
该模型⼜可以进⼀步划分为线性进化和分⽀进化模型， 图⽰如下
线性进化模型描述的肿瘤细胞向着具有⽣长优势的克隆进化，相⽐祖先克隆，顺序克隆包含更多的有⼒突变；分⽀进化模型中多个亚克隆具有相同的祖先
克隆，不同分⽀的进化⼤⼤增加了肿瘤异质性。
2. cancer stem cell model
肿瘤⼲细胞模型，肿瘤组织内内可以分为肿瘤⼲细胞和其他细胞两⼤类，随着肿瘤⼲细胞的增殖和分化，形成了肿瘤异质性，其他细胞经过⼏次分化后最
终死亡， ⽰意图如下
⽬前有各种检测⼿段可以⽤于肿瘤异质性的研究，以NGS测序为主的技术⼿段由于其通量⾼，检测周期快等特性占据半壁江⼭，根据检测对象的不同，细
分为循环肿瘤DNA(ctDNA), 循环肿瘤细胞（CTC），⾎液中游离的DNA(cfDNA), 肿瘤组织DNA，在对应的数据分析中，除了常规的call variants外，预测