白血病小鼠模型的構建與應用

胡燕寧　劉小高　董敏

[摘要] 臨床上針對白血病的發病機制以及治療方案的探索一直都是大家普遍關注的問題，而白血病細胞小鼠白血病模型的建立則是實現這一目標的重要途徑及手段。在該次研究中首先介紹了白血病的致病因素及其分類，接著闡述了建立白血病模型的小鼠類型以及白血病細胞小鼠白血病模型的構建方法，最后探討了白血病細胞小鼠白血病模型的應用前景，以供參考。

[關鍵詞] 白血病;小鼠模型;致病因素;應用前景

[中圖分類號] R733? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-0742（2019）05（c）-0196-03

[Abstract] The clinical investigation of the pathogenesis and treatment of leukemia has always been a common concern， and the establishment of leukemia cell leukemia model is an important way and means to achieve this goal. In this study， the author first introduced the pathogenic factors and classification of leukemia， and then described the mouse type of leukemia model and the construction method of mouse leukemia model of leukemia cells. Finally， the application of mouse leukemia model in leukemia cells was discussed for reference.

[Key words] Leukemia; Mouse model; Pathogenic factors; Application prospects

白血病屬于目前臨床上的一種常見疾病類型，該病癥以人體中的造血細胞失控性增殖為主要特點，該病屬于造血干細胞惡性克隆性疾病，克隆性白血病細胞因為凋亡受阻、分化障礙以及增殖失控等機制在骨髓和其他造血組織中大量增殖累積，并浸潤其他非造血組織和器官，同時對骨髓中的造血細胞的造血功能具體顯著的抑制性作用[1]。目前臨床上許多學者也針對該病制定和進行了許多的研究，并提出在白血病的患病過程中腫瘤干細胞起著極為關鍵的作用，并且這對該病的發病機制和病因建立起一套科學的模型進行研究，具有極為重要的臨床意義[2-3]。

1? 白血病的致病因素及其分類

1.1? 白血病的致病因素

白血病屬于臨床上一種常見病癥類型，其直接致病原因為人體中的造血干細胞出現惡性增殖，進一步致使患者的造血組織以及骨髓中出現大量無核白血細胞，該類細胞失去了進一步分化的能力，而導致其停滯在細胞分化過程中的某一階段。從深層次來看，導致白血病的發病機制異常復雜，就現階段的研究結果來看，導致白血病的因素主要包括遺傳因素、化學因素、病毒感染、各種輻射以及藥物作用等[4]。

1.2? 白血病的分類

就目前而言，臨床上根據發病程度將白血病分為慢性病及急性病2大類，具體而言主要分為慢性淋巴細胞白血病、慢性髓系白血病、急性淋巴細胞白血病以及急性髓系白血病。

2? 構建小鼠白血病模型的臨床意義

近些年，各種研究癌癥的動物模型紛紛出現，并且借助這些動物模型，臨床上針對癌癥的研究也取得了較大的進步和發展。具體而言，構建這些癌癥研究動物模型可以有效幫助人們認識這些癌癥病癥的病理學特征、發病機制以及各種生化免疫方面的特點[5]。而之所以在進行疾病研究時要采用小鼠為材料，其原因在于鼠科動物繁殖起來相對方便，且其造血系統以及遺傳學特性均和人類較為相似。

3? 建立白血病的細胞株

其中慢性淋巴細胞白血病的細胞株：HS505.T。慢性髓系白血病的細胞株：K562。急性淋巴細胞白血病的細胞株：MCLT-3及Jurkat。急性髓系白血病的細胞株：M0：M091;M1：KG1a;M2：Kasuml1;M3：NB4以及HL60; M4：ML2;M5：THP1以及MV-4-11;M6：HEL;M7：M07e。

4? 建立白血病模型的小鼠類型

臨床上經常用于構建白血病模型的小鼠類型主要分為突變系以及近交系。

4.1? 突變系小鼠

4.1.1? NOD/SCID小鼠? NOD/SCID小鼠，即指的是非肥胖糖尿病型重癥聯合免疫缺陷型小鼠（TGB和NK聯合缺陷，較易成功移植到不同的物種，NOD/SCID小鼠是目前臨川上最容易建立構建白血病模型的小鼠類型。在對臨床化療方案設計的指導中，NOD/SCID小鼠已經顯示出了極為突出的臨床療效，該小鼠類型已經逐漸成為目前臨床上血液學實驗研究的必要性工具[6]。但是采用該類型小鼠進行白血病模型構建的時候也會存在一定的缺陷，即該種類型的小鼠的價格通常較高，因此在采用該種類型小鼠進行大型的試驗的時候，經常成本會比較高。

4.1.2? SCID小鼠? SCID小鼠，即指嚴重B淋巴細胞及T淋巴細胞聯合免疫缺陷小鼠，是構建白血病模型的有效小鼠類型。該類型小鼠淋巴結無明顯皮質區，無麩皮質區，并有網狀細胞占據。小腸粘膜下和支氣管淋巴集結較少見，結構內無淋巴聚集[7]。特別值得注意的是，少數SCID小鼠，在青年期可出現一定程度的免疫功能恢復，此即為SCID小鼠的滲漏現象。其滲漏現象不遺傳，但與小鼠的飼養環境、品系以及年齡等有關。SCID 小鼠極易感染，在高度潔凈的SPF環境下可存活1年以上。

4.1.3? BALB/c-nude小鼠 BALB/c-nude小鼠，即指裸小鼠，這種類型的老鼠是1962在英國的非近親繁殖的老鼠中發現的無毛老鼠。該小鼠具有先天性T淋巴細胞以及胸腺功能缺失。通過將裸基因導入其他小鼠品系，從而獲得BALB/c-nude類型的小鼠。純合裸鼠（NU/NU）無毛發和胸腺。成年裸鼠的NK細胞活性要顯著高于正常小鼠，但粒細胞數量和活性卻要低于正常小鼠。目前，裸鼠已成為白血病領域不可缺少的臨床實驗研究工具。

4.2? 近交系小鼠

4.2.1? BALB/c小鼠 BALB/c小鼠的毛色為白色，其脾臟、肝臟等器官的重量及體積都要比普通小鼠大，該類型小鼠的基因型為：Aabbcc。據既往臨床研究發現 BALB/c 小鼠雄鼠的白血病發病率為10%，雌鼠的白血病發病率為12%?；谠摲N類型的小鼠對射線均較為敏感，因此其在白血病的臨床試驗中也具有較為廣泛的運用。

4.2.2? L615小鼠 L615小鼠的基因型為aabbCC，該種類型的小鼠在臨床上經常被用來研究白血病的發病機制以及其藥物的療效。

4.2.3? C57BL/6小鼠 C57BL/6小鼠的毛色為黑色，其對化學致癌因子的敏感性通常較低，但是其對Graffi白血病的致病因子則較為敏感，該類型小鼠的基因型為：aaBBCC。既往臨床實踐證明采用射線對該種類型的小鼠進行全身處理之后，可以導致該種類型小鼠的淋巴瘤發生率達到90%以上。該種類型的小鼠在白血病的研究中也經常會被使用到。

5? 白血病細胞小鼠白血病模型的構建方法

5.1? 基因修飾小鼠腫瘤模型

5.1.1? 基因轉移小鼠 具體而言，指的是將外源基因引入到小鼠受精卵，可以采用不同的方法，進而生產出攜帶外源基因的老鼠菌株，1976年，美國科學家Jaenisch和其他人等將莫氏白血病病毒基因插入小鼠基因組之中，建立了有史以來臨床上第一個白血病小鼠體系，具有劃時代的意義。自此之后，利用基因轉移技術建立白血病細胞小鼠白血病模型的技術手段在臨床上時有用到[8-9]。

5.1.2? 基因敲除小鼠 該技術手段指的是在臨床上使用基因編輯技術，在小鼠的特定基因位點上插入或者敲出掉部分的基因片段，從而使得小鼠患上白血病的技術手段。該技術手段不僅在理論上具有可行性，而且在既往的臨床研究實踐當中也經常會被用到[10]。

5.2? 自發及誘發小鼠腫瘤模型

5.2.1? 誘發性小鼠模型 在小鼠體內使用物理、化學和生物因素引起的白血病模型。臨床上經常使用的致癌化學物質有3-甲基膽蒽，經常使用的電離輻射類型為γ射線，既往臨床實踐證明，使用該2種方式可以在較大程度上引起小鼠患上白血病。在臨床研究中使用該誘導模型具有一定的優勢，但同時也不可避免的具有一定的劣勢，優勢為操作起來相對簡單，但是其缺點主要有該模型的生物學特性通通常不夠穩定，并且所使用的誘導因子可能會對人體造成一定的傷害，因此該種模型在現代臨床上的使用率相對偏低。

5.2.2? 自發性小鼠模型 自發性小鼠模型中所使用的小鼠的白血病一般自然發生，其發病機制主要是由于其基因發生突變而導致，該種類型的小鼠白血病模型的自發性腫瘤通常比實驗方法誘導的腫瘤腫大。該種模型中小鼠的腫瘤發生的條件更加自然，通過仔細觀察和統計分析，重點觀察遺傳因素所導致的白血病機制，通過該種模型往往可以發現以前未知的環境或其他致癌因素。但是該種模型的使用過程中同樣也存在著一些無法避免的缺陷，即該種模型中小鼠的腫瘤發生通常不均勻，不可能實現在先對較短的時間內獲得大量的試驗材料，導致其試驗周期一般較長，相應的其花費的實驗成本也會相對較大。

5.3? 移植性小鼠腫瘤模型

5.3.1? 異種移植 采集處于對數生長期的腫瘤細胞，然后采用尾靜脈注射的方式注射入小鼠提內，從而構建起白血病小鼠體系。該種模型構建難度相對較小，其腫瘤發生率也相對較高，觀察時間也會相對集中，在臨床上具有較為廣泛的運用[11]。

5.3.2? 同種移植? 可以將腫瘤細胞移植于同系的小鼠體內，通過連續傳代的方式形成白血病小鼠體系。該種方式構建白血病小鼠腫瘤模型的時間周期也先對較短，而且具有較好的重復性，在臨床上具有較為廣泛的運用，并且和異種移植模型相比，該模型不會產生排異反應而對試驗結果造成干擾。

6? 白血病細胞小鼠模型的應用前景分析

6.1? 利用此模型來對腫瘤細胞的生物學特性進行研究

臨床上，利用白血病細胞小鼠白血病模型可以對白血病的患者的腫瘤細胞的分化、增殖以及各種調控機制進行必要的研究，進而使得人們對腫瘤細胞的惡性增殖機制有一個更為深入的了解，深化人們對該病腫瘤細胞的生物學特性方面的認知。同樣在接下來的針對腫瘤細胞生活學特性的臨床研究實踐當中，依然可以借助于白血病細胞小鼠模型。

6.2? 對白血病的干細胞特性進行研究

白血病干細胞是一種極少量具有自我更新和增殖能力的白血病細胞，有別于一般造血干細胞。它也不同于其他的無性系白血病細胞。既往臨床上有學者利用白血病細胞小鼠白血病模型對白血病的干細胞特性進行有效的研究，這也可以在一定程度上對該病的治療起到必要的參考作用。

6.3? 對微小殘留白血病診斷及治療的研究

既往臨床研究證明，微小殘留是致使癌癥病癥復發的直接性原因之一，而既往有學者研究證明借助于白血病細胞小鼠模型可以實現對微小殘留白血病診斷及治療。我國學者史劍慧等[12]借助于白血病細胞小鼠模型，研究了微小殘留白血病在身體內的分布規律。

7? 討論

基于小鼠自我繁殖能力較強以及和人體結構的相似，其在醫療科學的研究中具有極為廣泛的運用，同樣其在白血病的臨床研究中也具有相對廣泛而深入的運用，在該文中首先介紹了白血病細胞小鼠白血病模型的建立過程中需要重點注意的一些問題，最后結合實際簡單探討了小鼠白血病模型的一些運用，希望能夠對相關人員的工作起到一定的參考性作用。

[參考文獻]

[1]? 強琬婷，諸江. 急性早幼粒細胞白血病小鼠模型中白血病細胞對骨髓基質細胞增殖及功能影響的研究[J].診斷學理論與實踐， 2016（1）：25-29.

[2]? 王藝潼， 徐雯. 急性早幼粒細胞白血病小鼠動物模型建立的研究現狀[J]. 實用腫瘤學雜志， 2017， 31（5）：454-457.

[3]? 徐玉潔， 賈文華， 劉蒼春，等.人源化慢性髓系白血病小鼠模型的建立[J].中國實驗血液學雜志，2016，24（5）：1329-1333.

[4]? 王雪， 祁娜， 馬莎，等. 費城染色體陽性急性淋巴細胞白血病小鼠模型的建立和鑒定[J].中國實驗血液學雜志， 2016， 24（5）：1324-1328.

[5]? Shih Y L， Wu L Y， Lee C H， et al. Sulforaphane promotes immune responses in a WEHI 3 induced leukemia mouse model through enhanced phagocytosis of macrophages and natural killer cell activities in vivo[J]. Molecular Medicine Reports， 2016， 13（5）：4023.

[6]? Song M J， Qi L， Zhang X W， et al. Dynamic Tracking Human Mesenchymal Stem Cells Tropism following Smoke Inhalation Injury in NOD/SCID Mice：[J]. Stem Cells International，2016， 2016（1）：1-13.

[7]? Secchiero P，Zorzet S，Tripodo C，et al.Human bone marrow mesenchymal stem cells display anti-cancer activity in SCID mice bearing disseminated non-Hodgkin's lymphoma xenografts.[J]. Plos One， 2016， 5（6）：e11140.

[8]? 葉永斌， 張明宛， 邱大發，等. 斑馬魚異種異體白血病模型的建立[J]. 中國實驗血液學雜志， 2017， 25（1）：35-41.

[9]? 王艷飛， 梅芬， 沈濤，等. Nestin基因在髓系白血病的表達及意義[J]. 生命科學研究， 2016， 20（5）：413-417.

[10]? 莊琳，馬燕，王倩，等.穩定表達GFP的骨髓增生異常綜合征轉白血病細胞株的建立[J].中國實驗血液學雜志， 2017， 25（5）：1487-1492.

[11]? 楊煥芝， 周軼平， 翁稚穎，等. 旱生香茶菜總二萜包合物對小鼠移植性腫瘤的抗腫瘤活性及其毒性研究[J]. 中國臨床藥理學雜志， 2016， 32（19）：1785-1788.

[12]? 史劍慧， 許小平， 程文英，等.小鼠微小殘留白血病模型的建立[J]. 復旦學報：醫學版， 2002， 29（5）：383-386.

（收稿日期：2019-02-17）