結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是最常見的消化道惡性腫瘤之一,發(fā)病率及死亡率在全球惡性腫瘤排名前三。近二十年來,由于人口增長、衰老及生活方式的改變等,結(jié)直腸癌發(fā)病率呈明顯上升趨勢,嚴(yán)重威脅著人類的健康。
結(jié)直腸癌小鼠模型能夠模擬人體結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展,在疾病發(fā)生機(jī)理研究,藥物新靶點發(fā)現(xiàn)及臨床前藥效學(xué)評價等方面具有十分重要的理論價值和臨床意義,結(jié)直腸癌模型主要分為移植瘤模型和原發(fā)瘤模型兩種。
結(jié)直腸癌移植瘤模型就是將人體或小鼠原發(fā)的結(jié)直腸癌組織或細(xì)胞移植到小鼠身上使其生長成腫瘤的動物模型。該模型目前在實驗室中應(yīng)用較為廣泛,根據(jù)移植物來源可分為同種移植和異種移植。同種移植采用鼠源組織或細(xì)胞,異種移植采用人源組織或細(xì)胞,更接近人體腫瘤真實情況,也因此更受歡迎,但其需要免疫缺陷小鼠作為宿主。
目前人源性結(jié)直腸癌移植瘤(異種移植)模型主要分為兩種:
①CDX模型(cell-line-derived xenograft),將人源的結(jié)直腸癌細(xì)胞系接種到免疫缺陷小鼠體內(nèi),用作CDX模型的人源結(jié)直腸癌細(xì)胞系易獲取,成瘤效果好,驗證數(shù)據(jù)詳實(有大量細(xì)胞功能學(xué)和藥效數(shù)據(jù)可供參考),操作簡單、成本低,在各類實驗室中都有使用。
②PDX模型(patient-derived xenograft),將來源于患者的結(jié)直腸癌組織塊接種到免疫缺陷小鼠體內(nèi)。
結(jié)直腸癌PDX模型在組織病理學(xué)、癌基因表達(dá)及對藥物反應(yīng)上均可較好地復(fù)制原發(fā)腫瘤的生物學(xué)特點,具有較好的臨床預(yù)見性。
根據(jù)移植部位,又可分為異位移植(皮下、尾靜脈、脾臟等)和原位移植(盲腸)。
脾臟肝轉(zhuǎn)移模型造模方法
實驗動物選擇
BALB/c 雌性 5周齡
實驗操作步驟
1.麻醉小鼠
2.制作上腹斜切口
3.分離脾臟,輕輕牽拉至體外,放置在用生理鹽水濕潤的紗布上
4.細(xì)胞注射
5.觀察反應(yīng),可看到注射部位脾臟被膜出現(xiàn)腫脹和變白
6.復(fù)位脾臟
7.傷口無菌縫合
8.麻醉清醒后將小鼠移回SPF級飼養(yǎng)環(huán)境中繼續(xù)飼養(yǎng)
實驗評價
1、體重曲線 接種后每周稱重小鼠2-3次
2、活體成像 根據(jù)活體數(shù)據(jù)分析,明顯看到肝臟和脾臟部位都有熒光圖像
3、術(shù)后破腹觀察拍照 實驗結(jié)束后拍攝脾臟和肝臟照片,有明顯腫塊,說明造模成功
4、組織病理染色 結(jié)腸組織行HE染色后,對比正常組與模型組
原發(fā)瘤模型
在藥物篩選、藥效評價或臨床預(yù)測方面,移植瘤顯然有獨(dú)特的優(yōu)勢。但若我們想探究結(jié)直腸癌發(fā)生或轉(zhuǎn)移的內(nèi)在機(jī)理,顯然原發(fā)瘤模型更為適合。目前主流的結(jié)直腸癌原發(fā)瘤模型分為化學(xué)誘發(fā)型模型和基因工程小鼠模型。
化學(xué)誘發(fā)型模型是在實驗條件下,人為地運(yùn)用各種致癌因素,通過口服、注入、埋藏和涂抹等方式誘發(fā)動物發(fā)生腫瘤。其制作方法相對簡單,重復(fù)性好,可以在較短時間內(nèi)大量復(fù)制,而且基本模擬癌變的過程,因此在實驗中應(yīng)用較廣。
目前,常用的結(jié)腸癌化學(xué)誘導(dǎo)劑有二甲基肼(dimethylhydrazine, DMH)、氧化偶氮甲烷(azoxymethane, AOM)及致炎劑葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate sodiuln, DSS)等。
基因工程型即應(yīng)用分子生物學(xué)手段對結(jié)直腸癌發(fā)生相關(guān)的基因進(jìn)行編輯,如外源癌基因的導(dǎo)入和細(xì)胞內(nèi)抑癌基因的敲除等建立的結(jié)直腸癌動物模型。該類模型特異性高,在發(fā)展機(jī)制中有獨(dú)特的優(yōu)勢,腫瘤的發(fā)生發(fā)展在理論上與原發(fā)腫瘤一致的,且可對任何動物進(jìn)行建模;但由于目前對癌基因及抑癌基因本身的研究還有待深入,建立的模型還不夠理想,造價較貴,短期內(nèi)很難普及。