小鼠腫瘤模型的建立方法及評價手段

李珂

【摘要】動物模型的建立是進行醫學科研工作的重要研究手段之一。腫瘤是機體自身與外界施加因素之間對立平衡，外界因素的干擾逐漸被機體所轉化和接納，從而形成腫瘤。因此，任何影響正常機體內外環境和施加因素的條件均可改變腫瘤形成的起始、進展和結局。本文就幾種腫瘤動物模型的建立過程，對不同模型特點和選擇進行評價。

【關鍵詞】 腫瘤；動物模型；評價方法

【中圖分類號】R392.11 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）03-0459-02

人類疾病的發展過程十分復雜，為深入探討疾病的發生機制以人體作為實驗對象存在很多的局限性，而且很多的實驗方法在道義上也受到限制。人類疾病動物模型是在醫學科學研究中建立的具有人類疾病模擬性表現的動物疾病材料。借助于動物模型來間接研究一些疾病的發病全過程，從而更方便、更有效、更全面的認識人類疾病的發生發展規律，同時也避免了人體實驗造成的傷害。目前已展現出大量建立腫瘤動物模型的方法，本文做一綜述。

1 小鼠腫瘤動物模型的類型及建立方法

1.1 自發性小鼠腫瘤模型

自發性腫瘤是指實驗動物在自然情況下，未經任何有意識的人工處理而發生的腫瘤。其發病特征和人類腫瘤很相似，所以對人類腫瘤的研究有很高的價值，而且，自發腫瘤的產生可提供前瞻性和回顧性研究。若自發性腫瘤沒有人為因素的干擾，則更接近于人體腫瘤的真實狀態。然而，與人類疾病完全相同的動物自發性疾病模型并不多，且樣本數量有限，而且，在自然狀態下，細胞癌變的概率較低，故很難得到條件滿足、數量足夠的動物模型，所以該法在研究中很少使用。

1.2 誘發性小鼠腫瘤模型

人為地運用各種致癌因素作用于實驗動物的特定組織或器官，從而產生相應腫瘤，這就是誘發性動物腫瘤模型。給藥途徑和誘導劑的不同，導致最后生成的腫瘤的類型有差異，其成瘤率也不一樣。化學誘導的腫瘤屬實驗動物的原發腫瘤，其發病機制及腫瘤生長環境接近于人體原發腫瘤，建立方法相對簡單，實驗重復性好，因此目前運用較為廣泛。但該方法誘導周期仍較長，成瘤率與移植法相比也有一定差距[1-2]。1941年，Loreny和Stewart用二甲蒽喂養小鼠，成功誘發小腸腫瘤。此后，人們又陸續發現許多化合物，如多環芳烴類、亞硝胺類和偶氮染料均具有致癌性[3]，常見的為二甲胺肼（DMH）、黃曲霉素等。

1.3 移植性小鼠腫瘤模型

將外源性腫瘤移植到小鼠體內而形成腫瘤，這種方法建立的模型稱之為移植性小鼠腫瘤模型。此模型與人類腫瘤有著類似的生物學特性，因此應用的較多。按移植部位的不同，可分為皮下移植和原位移植等。原位移植模型是將人體的腫瘤細胞株或組織移植到實驗動物的相應部位，其生長環境與原發腫瘤接近，較好的反應腫瘤的生物學特性。皮下移植瘤是指將外來的組織或腫瘤細胞接種在試驗動物的皮下，使動物皮下形成瘤組織，常用的有細胞懸液皮下注射和組織塊皮下種植。其建立的模型成瘤率高，容易建立和觀察，也能較好地反應腫瘤的生物學特性。

1.4 轉基因小鼠腫瘤模型

應用分子生物學方法對實驗動物相應的基因進行改造或修飾，培育出相應腫瘤的動物模型稱之為轉基因動物腫瘤模型。建立轉基因腫瘤動物模型的方法有兩種：①外源癌基因導入，②基因敲除。人們將可誘導表達系統用于調控基因的時相表達，如反式因子vtTA與四環素類似物強力霉素結合后可激活四環素操縱子的表達，而tTA與強力霉素結合則抑制四環素操縱子的表達[4]，誘導性的Hras-G12v小鼠黑色素瘤[5]、C-myc誘導性表達的T細胞淋巴瘤[6]及bar-abl誘導性表達的急性髓系白血病等腫瘤模型。轉基因動物模型在理論上可能與原發腫瘤一致，但目前對癌基因及抑癌基因的研究還有待深入，只能作為一種發展方向，短期內較難普及。隨著腫瘤發病機制的深入研究及轉基因技術的普及，本法將漸趨成熟[7]。

2小鼠腫瘤模型的評價手段

2.1 剖取腫瘤探查

動物模型建立后需對該建模方法進行評價，評價方法一般是待腫瘤形成后仔細觀察腫瘤的生長情況，每隔一段時間處死一批動物，取出瘤組織測量其大小、觀察組織形態及周圍組織改變、腫瘤的轉移情況，并做腫瘤細胞生物學觀察，進行腫瘤標志物檢測等。但剖腹探查必須定時處死動物，樣本量越來越少，觀察的情況和信息收集也十分有限。

2.2 MRI 顯像技術

MRI 顯像技術是臨床腫瘤診斷中十分重要的手段，其組織分辨率高，無創傷，在動態監測活體腫瘤生長情況及腫瘤與周圍組織的相互作用的同時還可獲得檢測部位的解剖與生理信息，但該技術需特殊設備，需專業技術人員操作完成，且一般實驗室無專門用于活體動物觀察的磁共振儀，不適合對大量實驗動物進行連續觀察[8]。

2.3 活體熒光成像技術

活體生物熒光成像技術是近年來發展起來的一種分子生物學檢測技術。運用該方法，能夠直接監控生物體內腫瘤的生長及轉移，動態觀測腫瘤細胞的運動，甚至能夠觀察到小的轉移灶，所得的數據真實可信。活體成像技術是目前發展較快的技術，是一種較理想的動態監測腫瘤生長情況的方法，隨著腫瘤分子生物學研究的深入和腫瘤特異性蛋白的發現，其運用將更廣泛[10]。

3展望

建立動物疾病模型是促進醫學科學發展的重要途徑之一，無論在疾病的發生機制的探討上或預防與治療上，都起著不容忽視的作用。欲研究腫瘤的整個生理過程和機體對腫瘤的免疫作用等，尚待建立起更好的原發腫瘤模型。隨著轉基因技術的發展和腫瘤發病機制研究的不斷深入，更成熟的轉基因腫瘤動物模型將逐步建立，并運用于科學及臨床研究。

參考文獻

[1]倪艷艷，范躍祖.結腸癌動物模型的研究進展[J].同濟大學學報（醫學版），2010，31（2）：1-10.

[2]李宇華，等.一種結腸炎相關的結腸癌模型的復制[J].世界華人消化雜志，2007，15（3）：234-239.

[3]梁朝霞，等.小鼠腫瘤模型的研究進展[J]. 國外醫學： 衛生學分冊， 2004， 31（4）： 212-216.

[4]Chin L， Tam A， et al. Essential role for oncogenic Ras in tumour maintenance[J]. Nature， 1999， 400（6743）： 468-472.

[5]Felsher DW，Bishop JM.Reversible tumorigenesis by Myc in hematopoie lineages.Mol Cell，1999，4：199-207.

[6]戴功建，等.裸鼠結直腸癌原位移植模型的建立和應用進展[J].實用臨床醫藥雜志，2010，14（3）： 119-121.

[7]Sasaki H， Miura K， et al. Orthotopic implantation mouse model and cDNA microarray analysis indicates several genes potentially involved in lymph node metastasis of colorectal cancer[J]. Cancer science， 2008， 99（4）： 711-719.

[8]程鑫，等.小鼠結腸癌移植模型的建立及其多鼠MRI研究[J].中國醫學影像技術， 2008，24（9）：1345-1347.

[9]Troy T， et al. Quantitative comparison of the sensitivity of detection of fluorescent and bioluminescent reporters in animal models[J]. Molecular imaging， 2004， 3（1）.