人宮頸癌動物模型構建

劉晶　劉澤楷　劉燕茹

摘要：近幾年來，由于子宮頸癌等前期疾病的發生率明顯提高，女性癌癥死亡的主要因素之一仍然是子宮頸癌。子宮頸癌一般多發于三十至六十多歲的婦女，近年來子宮頸癌的發生女性也越來越年輕化了。所以，關于宮頸癌的預防、診斷與治療，已經成為醫學界廣泛研究的話題。由于臨床人體實驗具有局限性，導致宮頸癌發病機制的研究和新藥的研發十分困難，需要進行動物實驗來進一步的研究。本綜述主要介紹子宮頸癌的病理基礎和動物模型的建立以及適宜的動物模型。

關鍵詞：子宮頸癌;動物模型

宮頸癌（Cervical Cancer，CC）是女性最常見的惡性腫瘤之一，據世界衛生組織2018年統計結果顯示，全球宮頸癌每年新發病例近57萬人，死亡病例約31.1萬例。其中，我國每年有10.6萬新發宮頸癌病例，并有約4.8萬例死亡。當前，宮頸癌的發病逐漸趨于年輕化，嚴重影響了女性的健康及生活質量。

1子宮頸癌的病理基礎

子宮頸癌是出現在女性子宮頸部分的惡性病變癌癥。從肉眼看可分四種類：糜爛型、外生菜花型、內生浸潤型、潰瘍型。子宮頸癌的組織學檢查種類主要以鱗狀細胞癌為主，而原發性子宮頸腺癌則較為罕見。目前調查指出，對經性傳播的HPV的病毒感染是子宮頸癌發生發展的最重要原因，但它并不是子宮頸癌產生的唯一原因。尤其是與HPV-16、18、31、33、58等和宮頸癌產生有關的，是高風險亞型。其主要作用機理是HPV的E6和E7基因與宮頸上皮細胞的基因體融合后，使惡性腫瘤生長抑制基因p53和視網膜識別母細胞瘤基因RB等失活，改變細胞的周期和DNA的修復，誘導基因組不穩定，最終導致細胞永生化和惡性轉變。此外，E6和E7基因的表達還可改變細胞信號通路，PI3K/Akt信號級聯在HPV誘導的癌變中起著非常重要的作用，PI3K-AKT信號通路異常會可引起腫瘤與糖尿病等多種疾病的發生。另外，PI3K/AKT信號還可通過促進細胞存活、生長、增殖、遷移和能量代謝，繼而影響細胞生物學作用。該通路的異常激活可導致腫瘤細胞的惡性表型和治療耐藥性，FOXC1可通過PI3K-AKT信號通路，促進宮頸癌細胞增殖及上皮間質轉化;PI3K/AKT/mTOR信號級聯、HPV癌基因表達的調節以及HPV陽性癌細胞對E6/E7抑制的表型反應之間亦存在復雜的相互作用。

2動物模型的建立

在研究與開發宮頸癌新療法的臨床前期階段，建立適合的體外、體內模型十分必要，通過相應的動物實驗，可針對性地確定各治療藥物、方案抑制宮頸癌的效果和毒副作用。近年來，腫瘤衍生細胞系因其易操作性且通過體外細胞培養技術可使宮頸癌細胞快速增殖，適于大規模處理，然而，此類細胞系通常不能在體內或體外重現腫瘤細胞的微環境，其模擬宮頸癌特征的能力有限且不能反映其腫瘤細胞復雜的異質性，繼而導致細胞系模型實驗的結果與臨床試驗的結果存在較大差異，因此，宮頸癌細胞系模型不被認為是預測新藥研發與治療的最合適模型。

鑒于上述原因，提出借助建立動物宮頸癌模型，使用動物實驗在合適的動物體內，恢復了某些人體病癥。經過研究病變的復制過程，我們可以探究病變的原因、發展、變化，以及開發新藥。研究腫瘤必須依靠有效的研究方法和相應的模型。由于腫瘤的病理變化是極其復制的過程，受許多因素的影響與制約，因此對于腫瘤發病機制的研究不可能完全利用人體去完成，建立相應的動物模型是必要的。

動物的癌癥模型主要包括以下四種：誘發性癌癥模型、自發性腫瘤模型、轉基因腫瘤模型和可移植性癌癥模型。其中種植腫瘤模型的應用頻次較高，其優勢可以總結為以下幾個：模型制備方法簡便、成本低、接種成活率高、易于可觀的診斷效果，所以在動物試驗中移植腫瘤模型較為普遍。而誘發性腫瘤模型的制備方法非常簡單，且重復性較好，但由于誘發性腫瘤個體差異很大，導致病程不同，不適用于藥物篩選[1]。自發性瘤模型曾應用于慢性治療實驗中，成瘤的效率低且不固定，復制難度較大。轉基因腫瘤模型可以從大分子水平上對宮頸癌基因展開深入研究，是一種新的科研途徑，其應用前景很大，但是因為昂貴，實驗技術要求高，不適合普遍應用[2]。如使用6～8周齡雌性非肥胖糖尿病/重癥聯合免疫缺陷（non-obese diabetes/severe combined immuno deficiency，NOD/SCID）和重度免疫缺陷（immunodeficiency，NOG）兩種免疫缺陷小鼠進行建模，NOD/SCID小鼠具有接受血液惡性腫瘤和人實體瘤的優點，但其壽命較短，胸腺瘤發病率高[3]。NOG重度免疫缺陷小鼠基于NOD/SCID建立，不僅缺乏功能性B和T淋巴細胞而且自然殺傷細胞完全喪失[4]。

宮頸癌模型的實驗動物以鼠最為普遍。首先，鼠的宮頸癌發展過程與人子宮頸癌發展過程相似，從低度增生發展到不典型增生，最后轉變為癌。其次，雌激素在鼠宮頸癌的發展中起協同作用，與流行病學證實的雌激素在人子宮頸癌中的作用相一致。后者往往表現為長期服用口服避孕藥或多產的婦女，其宮頸癌的患病風險增加。最后，因為生物差異和對機體的免疫反應的存在，人宮頸癌腫瘤細胞很難在普通哺乳動物體內培養并存活，但由于裸鼠既無胸腺，也無生長發育形成的T淋巴細胞，因此不會產生免疫排斥反應，從而保存了人類癌癥的部分病理學、生物特征，并成為研究人類惡性腫瘤生物特征和篩選抗腫瘤新藥的理想工具。但因為裸鼠身體太過脆弱，對治療的耐受性較差，對飼養條件要求高等，且實驗花費高昂等原因，故并不便于廣泛使用[5]。

建立人宮頸癌動物模型有著很多種方式，其中目前應用較多的方式為小鼠皮下接種癌細胞，其模型復制概率為90.20%[6]。其中，背皮下接種應用最多。方法為將宮頸組織或細胞懸液移植背部皮下，以靠近頭部的成功率高。有文獻報道，皮下種植瘤易于觀察，但很少發生轉移，主要以局部擴散為主。但其操作簡單，潛伏期短，腫瘤生長速度快。原位移植瘤相較皮下接種，出現的浸潤概率更高，然而，由于將人宮頸癌細胞或組織移植到小鼠子宮需要腹部切口，其位置較深，操作存在很大的技術難度。但存在著裸鼠皮下移植瘤也可以發生淋巴結和肺轉移的文獻證明。目前結果還尚且不統一，因此在實際應用時，根據不同的實驗目的、條件以及各種建模方法的利弊去選擇最適合的方法。

在移植前宮頸癌細胞株篩選上，可采用來源于鼠的U14癌細胞，因為U14癌細胞是一個有持久性、穩定性、不可逆性和普遍性特點的可以構建鼠宮頸癌模型的細胞[7]。由于鼠源性腫瘤細胞和人源性腫瘤細胞之間的生物特征存在著很大差別，而且又和臨床的實際狀況相距甚遠，所以試驗結果對臨床使用的參考價值相對較小。將人宮頸癌HELA細胞接種在具備正常免疫功能的鼠身上形成的人宮頸癌移植腫瘤模型成瘤率最高，有著與人宮頸腫瘤的組織形態學和生物學特征相同的特性，而且移植腫瘤的生長發育情況、回聲類型和血供變化也大致具備人宮頸癌的一般超聲表現特征[8]。

3小結

子宮頸癌的診斷及防治一直是目前醫學工作者科研的難點。通過建立宮頸癌模式，動物將能夠更好地研究宮頸癌的發病演變過程和診斷，對早期宮頸癌的診斷和防治的深入研究將產生促進性影響。同時在一定程度上，對基礎醫學科研還是對臨床醫學工作研究都具有重要意義。理想的動物模型要求在發生部位、類型、病因及發病機制、生物學行為特性等方面都要符合所研究的人類腫瘤。我們所構建的模型動物必須符合下列要求：構建在具備正常免疫功能的哺乳動物身上;可以反映機體的抗腫瘤免疫;同時具備與人子宮頸癌的組織學類型與生物行為相同的特征即可。該模型會隨著宮頸癌防治水平的提高而不斷發展和完善，進一步的滿足實驗研究需求，未來將希望看到更多的可以滿足不同需求的理想宮頸癌動物模型。

參考文獻

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