常見腫瘤動物模型一覽醫(yī)學

1、常見腫瘤動物模型一覽,1,腫瘤動物模型,一、自發(fā)性腫瘤動物模型二、誘發(fā)性腫瘤動物模型三、移植性腫瘤動物模型及其研究方法四、人體腫瘤異種移植性腫瘤模型,2,一、自發(fā)性腫瘤動物模型,定義：實驗動物不經(jīng)人為實驗處理而自然發(fā)生的腫瘤，成為自發(fā)性腫瘤,實驗動物選擇：高發(fā)病率的實驗動物,一般選用小鼠（mouse）,3,常用腫瘤模型小鼠腫瘤自然發(fā)生率,4,自發(fā)性腫瘤動物模型的優(yōu)點,自然發(fā)生，腫瘤發(fā)生學與細胞學特點與人類腫瘤相似。2. 便于慢

2、性治療及綜合治療。3. 發(fā)生條件自然，可通過細致觀察研究發(fā)現(xiàn)新的環(huán)境致癌因素及其他致癌因素；可以著重觀察遺傳因素在腫瘤發(fā)生中的作用。,5,自發(fā)性腫瘤動物模型的缺點,腫瘤發(fā)生情況參差不齊。難以短時間內(nèi)獲得大量腫瘤材料，耗時長，耗資大。發(fā)生腫瘤的動物腫瘤生長速度差異大，難以評價。,,6,二、誘發(fā)性腫瘤動物模型,定義：使用致癌因素(Carcinogens)在實驗條件下誘發(fā)動物發(fā)生腫瘤的動物模型。原理：利用外源性致癌因素引起細胞遺傳

3、特性異常而呈現(xiàn)出異常生長和高增殖活性，形成腫瘤。,7,用于誘發(fā)實驗性腫瘤的動物種類很多，以嚙齒動物的使用最多、應用最廣，包括各種大鼠、小鼠、豚鼠等,誘發(fā)性腫瘤模型動物選擇,8,物理方法：放射性物質(zhì)致瘤，用放射線照射或局部注射放射性同位素?；瘜W方法：使用化學致癌物，如苯并芘（benzpy rene）、甲基膽蒽（MC）、聯(lián)苯胺（benzidine ）、亞硝胺類（nitrosamine ）、黃曲霉素類（aflatoxin）等。生物方法：

4、用能誘發(fā)動物腫瘤的病毒致癌，如：小鼠白血病病毒，SV40病毒。用轉(zhuǎn)基因的方法誘發(fā)動物產(chǎn)生腫瘤，可根據(jù)啟動子類型的不同選擇不同的發(fā)瘤器官，如用乳球蛋白啟動子的SV40T抗原的轉(zhuǎn)基因小鼠，可誘發(fā)乳腺癌或胰腺癌。MMTV-Wnt-1轉(zhuǎn)基因小鼠高發(fā)乳腺癌。,誘發(fā)性腫瘤動物模型建立方法,,9,原位誘發(fā) 致癌物直接與動物靶組織或靶器官接觸而誘發(fā)該組織或器官發(fā)生腫瘤。 異位誘發(fā) 將與致癌物接觸后的動物組織或器官埋置于該動物或另一正

5、常動物皮下而 產(chǎn)生的該組織或器官的腫瘤。,誘發(fā)性腫瘤動物模型建立方法,致癌物,致癌物,10,1.涂抹法（皮膚癌）2.經(jīng)口給藥法（消化道或消化腺)3.注射法4.氣管灌注法（肺癌）5.穿線法6.埋藏法,誘發(fā)性腫瘤模型——致癌物給予途徑,11,1.肺癌（Carcinoma of the lung)[簡述]：在實驗功物身上誘發(fā)肺癌，要比誘發(fā)其他腫瘤困難得多，誘癌率低，呼吸道給藥的方法常常誘發(fā)多種肺外腫瘤而不是肺腫瘤。[方法]：

6、 ①二乙基硝胺(DEN)誘發(fā)小鼠肺癌：小鼠每周皮下注射1％DEN水溶液1次，每次劑量為56mg／kg； ②烏拉坦誘發(fā)肺腺癌：小鼠(A系，1-1.5月齡)每次每只腹腔注入馬拉坦生理鹽水液0.1-0.3ml，間隔3-5日再注，共注2-3個月每只小鼠用量約為100mg,誘發(fā)性腫瘤模型——舉例,12,[特點]：①DEN總量達868mg，觀察時間為100天，發(fā)癌率可達40％ ，DEN總量達1176mg，觀察時間為半年時，發(fā)癌率可達9

7、4％ ，其中支氣管鱗狀細胞癌占41％。②烏拉坦注后3個月肺腺癌發(fā)生率為100％，且多數(shù)為多發(fā)性，誘發(fā)肺腫瘤的部位和組織分型與人類肺腫瘤相近似。,13,2.食管癌（Carcinoma of esophagus)[簡述]：亞硝胺在體內(nèi)經(jīng)過代謝，產(chǎn)生重碳烷，使核酸或其他分子發(fā)生烷化而致癌．不對稱亞硝胺口服或胃腸外給藥，均能誘發(fā)大鼠食管癌。[方法]： ①甲基芐基亞硝胺(MBNA)誘發(fā)食管癌：將1％MBNA溶液加在少量的粉末狀飼料中

8、，攪拌均勻，出1月齡以上Wistar大鼠自由攝食．結藥量每天0.75～1.5mg/kg ②二烴黃樟素誘發(fā)大鼠食管癌模型：在大鼠飼料中加入微量（1/2500～1/10000）黃樟素喂養(yǎng)大鼠誘發(fā)率達20％一70％,14,[特點及應用]：MBNA誘發(fā)的食管癌可見食管鱗狀細胞癌的組織，但很少發(fā)生轉(zhuǎn)移；亞硝胺致癌性較強，大劑量1次給藥，即可致癌。,15,3.肝癌（Carcinoma of the liver) [簡述]：常用口服致肝癌

9、的物質(zhì)有乙基亞硝胺(DEN)，4-2甲基氨基偶氮苯(DBA)、2-乙酰氨基酸(2AAF)．亞胺基偶氮甲苯OAAT和黃曲霉素。 [方法]： ①DEN誘發(fā)大鼠肝癌：取體重250g左右的封閉群大鼠給與0．25％DEN水溶液0．25-1mL灌胃或稀釋10倍放在飲水瓶中自由飲水，劑量為每天2-10ml/kg，喂養(yǎng)半年左右 ②黃曲霉素誘發(fā)大鼠肝癌：每月飼料中含0．001～0.015mg/kg混入飼料中喂6個月左右。,16,[特點及

10、應用]：DEN誘發(fā)大鼠致癌率為70％．DBA誘癌率為60％，黃曲霉素誘發(fā)大鼠肝癌發(fā)生率為80％，此種方法從病因?qū)W角度分析，與人體腫瘤較為近似，故此類模型常用于腫瘤特點的深入研究。,17,4.宮頸癌（Carvical carcinoma) 用穿線法將附有0.1mg二甲基膽蒽（DMC）的棉沙線結穿入雌性小白鼠的宮頸部，并固定縫線。觀察半年左右處死動物，取宮頸組織。,,18,三.移植性腫瘤動物模型及其研究方法,定義：模型是指將

11、動物或人體腫瘤移植到同種或異種動物體內(nèi)連續(xù)傳代而形成移植性腫瘤動物的腫瘤實驗動物選擇：移植性腫瘤常用動物為小鼠、大鼠和地鼠腫瘤細胞的選擇：篩選抗癌藥物時，最好選用3類瘤株，及肉瘤、腹水型腫瘤和白血病株。在眾多移植性腫瘤中，小鼠Lewis肺癌、小鼠黑色素瘤B16及小鼠白血病P388是目前最受重視和應用最廣的。,19,接種方法（無菌操作）,1.實體瘤,實體瘤接種法：瘤塊接種法、瘤細胞懸液接種法、培養(yǎng)細胞接種法、活細胞接

12、 種方法等,20,?瘤塊接種法,選取接種后7~10d生長狀態(tài)良好的瘤源動物，頸椎脫臼處死，消毒操作部位皮膚。切開皮膚，剝離出接種用的瘤塊，剔除非腫瘤組織和壞死組織，選取生長良好而無變性壞死、淡紅色（黑色素瘤則呈黑色或黑紫色）、魚肉裝的瘤組織，在無菌平皿內(nèi)剪成2mm3小塊。平皿放置在冰塊上，平皿內(nèi)放置少許滅菌的PBS或其它營養(yǎng)液。用無菌套管針抽吸瘤塊，接種于同種受體動物腋窩皮下（接種部位皮膚應先消毒）。也可取出腫瘤后切成小塊

13、，在受體動物的腋下剪開一個小口，用無齒眼科鑷夾取瘤塊，送入切口內(nèi)。腋窩部皮膚松弛，能允許腫瘤生長的較大，宿主動物的壽命也可延長。接種操作的時間盡可能縮短，從瘤塊取材到接種結束一般應在30min內(nèi)完成。,21,?瘤細胞懸液接種法,每次接種的動物數(shù)量較多時可采用此法。具體方法是：無菌操作取出瘤塊，將數(shù)個瘤塊混合后剪成小塊，放入玻璃勻漿器中，加無菌生理鹽水向一個方向轉(zhuǎn)動研磨后，經(jīng)濾網(wǎng)過濾，加生理鹽水稀釋成1:3~1:4（腫瘤g：生理鹽水ml）

14、的瘤細胞懸液，用臺盼蘭染色法計數(shù)活細胞數(shù)，用1ml注射器注射到接種部位，每個接種點接種0.2ml(一般含1×106~1×107個細胞數(shù)）。通常接種到腋窩皮下，每只動物可選用多個接種點。,22,?瘤細胞懸液接種法,將對數(shù)生長期細胞用0.25%胰蛋白酶消化脫壁后，用PBS或者生理鹽水以1000r/min離心10min，洗滌2次，洗掉細胞中胰蛋白酶和培養(yǎng)液中血清等成分，用臺盼藍拒染法計數(shù)活細胞數(shù)，用生理鹽水將腫瘤稀釋成一定

15、濃度的細胞懸液，細胞懸液置于冰上，使用1ml注射器在每個接種點接種0.2ml(含1×106~1×107個細胞),應盡快注射到接種部位。,23,2.腹水瘤,24,腫瘤細胞的凍存與復蘇,對腫瘤細胞或瘤株進行冷凍保存可以使其得以長期使用，防止退化或變異，保存不同代細胞的特征。一般在液氮中保存1~2年，細胞存活率可達80%~90%。1.凍存方法：取對數(shù)生長期增殖旺盛的細胞，胰蛋白酶消化、離心、洗滌， 用含7份培養(yǎng)液、2

16、份小牛血清、1份DMSO配成（1~5）*106個/ml的細胞懸液，轉(zhuǎn)入細胞凍存管。將凍存管于4℃放置30min,-20℃放置4h，-70℃過夜，然后放入液氮中。2.復蘇方法：取出凍存管，迅速放入38~40℃水浴中，并不停搖動使其在一分內(nèi)全部融化，500~800r/min離心5min,棄上清，加入培養(yǎng)液，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶內(nèi)培養(yǎng)。次日更換培養(yǎng)液，以后按常規(guī)培養(yǎng)。,,25,四.人體腫瘤異種移植性腫瘤模型,這種模型使用人的腫瘤細胞，在病理組織形

17、態(tài)和遺傳特征等方面均與人類腫瘤相同，用這種模型可以比較直接的研究人類腫瘤的生物學特性及抗腫瘤藥物。常用的宿主動物：裸小鼠和C57BL/6小鼠,26,裸小鼠作為移植宿主,實驗動物：在SPF屏障系統(tǒng)內(nèi)繁殖生長的BALB/c裸小鼠，6~8周齡，體重21~22g。瘤源：來源大致分兩類，一類是人的腫瘤細胞株，另一類是源于人體腫瘤組織快的癌細胞。常用的人癌裸鼠細胞株、接種方法和最佳生長期為:結腸癌HCT-8（勻漿，3周）、胃癌MGC-80

18、3(組織塊，4~5周）、肝癌BEL-7402(組織塊，4周）、小細胞肺癌LTEP-SM1(組織塊，4~5周）、乳腺癌MCF-7(組織塊，4~5周）等操作方法（例：人胃腺癌SGC-7901)：1.超凈臺內(nèi)將移植瘤剪成2~3mm3大小的瘤塊，用套管針接種在BALB/c裸小鼠右側(cè)腋窩皮下2.接種24h后隨機分組，開始給予受試藥進行實驗治療，試驗周期6周左右3.停藥次日，稱體重，剝?nèi)∧[瘤并稱重，計算瘤重抑制率。,27,觀察指標與療效評

19、價：1.動物在接種腫瘤后6周左右形成1g以上的瘤塊（平均瘤重），則表明移植腫瘤成功2.如出現(xiàn)20%小鼠的瘤重小于400mg，則表示腫瘤生長不良3.在藥物治療期間，如給藥組小鼠死亡率超過20%或剝?nèi)∧[瘤后平均體重下降超過15%（自身對照），表示藥物存在毒性，應當減量重新實驗4.藥效可根據(jù)給藥后瘤重抑制率來評價，瘤重抑制率大于30%，并經(jīng)統(tǒng)計學處理組間差異具有統(tǒng)計學意義時，表示該受試藥有苗頭。重復3次，如療效穩(wěn)定，評定該藥有一定療效

20、注：腫瘤模型形成時間較長，需30~40d甚至更長。 在異種移植瘤實驗中，還有一種正位移植，即將人癌組織或細胞按其在人體內(nèi)的原發(fā)部位，接種于相應的器官，有別于通常的皮下接種（異位接種）,28,免疫功能抑制的大鼠作為移植宿主,實驗動物：體重120~160g的Wistar大鼠操作方法（例：人胃癌細胞株）：1.大鼠分籠飼養(yǎng)，皮下注射具有免疫抑制作用的阿糖胞苷200mg/kg體重，2d后用10Gy(1000rad)

21、60Co全身照射，照射后的大鼠飼養(yǎng)于潔凈環(huán)境中，每日紫外線燈照射1h，自由攝食飲水，飲水中加土霉素1mg/ml2.將人胃癌細胞株調(diào)至1×106個/ml細胞懸液，臺酚藍拒染法檢測癌細胞存活率后，每只鼠皮下注射0.5ml(含5×105個細胞）細胞懸液3.接種后每日觀察腫瘤生長情況，腫瘤生成后取瘤組織進行組織病理學檢查結果：一般情況下，接種3~5d形成腫瘤，移植成功率可達85%，移植成功后可用以觀察受試藥的療效,2