骨转移癌痛动物模型研究进展

肿瘤骨转移动物模型研究进展刘福英【摘要】骨转移是乳腺癌、前列腺癌及肺癌等肿瘤的常见并发症,是预后不良的独立危险因素.肿瘤骨转移动物模型是研究骨转移发生机制及评价治疗策略的重要工具.现对骨转移动物模型的研究进展进行综述.【期刊名称】《中国比较医学杂志》【年(卷),期】2010(020)007【总页数】4页(P1-4)【关键词】肿瘤;骨转移;模型,动物【作者】刘福英【作者单位】河北医科大学,河北省实验动物重点实验室,石家庄,050017【正文语种】中文【中图分类】R73骨转移是恶性肿瘤的常见并发症，主要见于乳腺癌、肺癌及前列腺癌，发生率在70%左右。

骨转移发生后一般会引起溶骨性病变，即造成骨丢失、骨痛、高钙血症、骨折、神经压迫及运动丧失等症状［1］。

有关骨转移发生的机制还不确切;另外，骨转移发生后一般是不能治愈的，是导致肿瘤患者死亡的重要原因之一。

因此，研制骨转移动物模型对于深入研究肿瘤骨转移发生机制及新的治疗方法有重要意义。

建立的骨转移动物模型应具备如下两个特点:(1)与人类肿瘤骨转移过程相似;(2)模型易于建立、具有可重复性，成瘤时间一致，且成瘤后存活时间较长。

由于自发肿瘤的骨转移发生率较低，肿瘤骨转移的转基因动物制备方法还不成熟，因此，肿瘤骨转移模型一般采用肿瘤移植的方法，即将来源于自发性或诱导性动物或人类肿瘤细胞株，通过原位或异位移植，制备动物模型。

该模型的优点是成本低、周期短、成瘤时间一致。

骨特殊的解剖结构和分子特征是肿瘤发生骨转移的重要原因。

骨的干骺端拥有丰富的窦状结构，且血流流动缓慢，为肿瘤细胞与内皮细胞间的相互作用及肿瘤细胞在骨髓中集落形成提供了保证［2］。

更为重要的是，骨髓中的造血祖细胞及成纤维细胞表达VEGFR-1(血管内皮生长因子-1)、整合素配体及纤维结合蛋白的受体，这些分子的表达为肿瘤细胞的迁徙提供了合适的环境［3，4］。

此外，各种生长因子、细胞因子如内皮素、TGF-β、IL-1、IL-6及IL-8通过旁分泌的方式调节肿瘤细胞的生长。

・综述・ 前列腺癌骨转移动物模型研究进展齐思勇1施明2高江平1【摘要】 近年来，我国前列腺癌发病率呈逐年升高趋势，前列腺癌骨转移是最常见的并发症之一，研究前列腺癌骨转移机制具有重要的临床意义，动物模型是研究前列腺癌骨转移的重要工具。

目前建立骨转移动物模型的方法主要有自发及诱发动物模型、移植模型、转基因小鼠模型，明确各模型的优缺点，对于选择合适的骨转移动物模型很有必要。

【关键词】 前列腺肿瘤； 骨转移； 模型，动物； 移植； 小鼠, 转基因Research progress of animal model of prostate cancer bone metastasis Qi Siyong1, Shi Ming2, GaoJiangping1. 1Department of Urology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China; 2The Instituteof Basic Medical Sciences, Chinese Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100850, ChinaCorresponding author: Gao Jiangping, Email: jpgao@【Abstract】 In recent years, the incidence of prostate cancer is increasing in our country. Bonemetastasis is one of the most common complications of prostate cancer, it is of great clinical significance tostudy the mechanism of bone metastasis in prostate cancer, animal model is an important tool forresearching bone metastasis of prostate cancer. At present, the animal models of bone metastasis includespontaneous and induced animal model, transplantation model and transgenic mouse model. It is necessaryto make clear the advantages and disadvantages of each model to select suitable bone metastasis animalmodels.【Key words】 Prostatic neoplasms; Bone metastasis; Models, animal; Transplantation;Mice, transgenic前列腺癌是最常见的男性泌尿系统恶性肿瘤之一，其发病率在欧美国家男性恶性肿瘤中居首[1]，且死亡率位居第二，相比欧美国家，我国的前列腺癌发病率较低，但随着近年来社会人口老龄化，环境污染及人们饮食习惯的改变，发病率也呈逐年升高的趋势。

非小细胞肺癌骨转移大鼠模型的建立及其肿瘤标志物检测摘要】目的检测血中骨转移相关肿瘤标志物,为肺癌骨转移早期诊断提供理想的动物模型.方法:６周龄雄性SD大鼠２０只,随机分为PBS对照组和观察组,在大鼠左后肢胫骨平台下分别注射PBS溶液和人肺腺癌A５４９细胞.造模后第１５天进行影像学测定并取材,评估骨质缺损程度,HE染色观察肿瘤形态,并通过检验学指标评估骨破坏程度.结果:观察组大鼠体质量逐渐下降,对照组大鼠体重均缓慢增加.２周时观察组大鼠左后肢的活动功能已开始受到影响.显微CT和病理染色显示观察组大鼠胫骨平台破坏严重,呈明显的溶骨性表现,而PBS组大鼠未见骨结构改变.与PBS组相比,观察组大鼠血中BGP、ET－１、PGE２含量明显升高(P＜０．０１),有显著统计学差异.结论:利用人肺腺癌A５４９细胞接种于具有正常免疫功能的SD大鼠体内建立肺癌骨转移模型,同时检测血中BGP、ET－１、PGE２含量变化,为肺癌骨转移早期诊断提供支持. 【关键词】骨转移瘤;非小细胞肺癌;模型/大鼠;肿瘤标志物【中图分类号】R７３【文献标识码】B【文章编号】１００８－６３１５(２０１５)１２－０５９８－０２肺癌是目前发病率最高的恶性肿瘤[１－３].骨转移瘤常引起顽固性疼痛、病理性骨折和神经压迫等并发症,严重影响患者的生存和生活质量[４－６].由于肺癌骨转移机制的复杂,临床治疗手段有限疗效不佳动物模型的建立就显得尤为重要.本实验将人肺腺癌A５４９细胞接种于具有正常免疫功能的SD大鼠体内,建立肺癌骨转移模型,同时检测血中骨转移相关肿瘤标志物BGP、ET－１、PGE２,为肺癌骨转移早期诊断提供理想的动物模型.１材料与方法１．１主要试剂和材料本实验使用了人肺癌细胞系,A５４９细胞,购自中国科学院上海细胞库,用含１０％胎牛血清的１６４０培养液(含１００U/ml青霉素,１００Lg/ml链霉素)于３７℃、５％CO２及饱和湿度的培养箱中维持培养.实验动物为SPF级SD大鼠３０只,雄性,６周龄,体重２００±２０g.１．１．２仪器设备C０２培养箱为SANYO 产品,型号为MCO－１８AIC;超净工作台由苏州净化设备有限公司生产,型号为SW －CJ－２G;显微镜为UOLYMPS产品,型号BH２;美国ThermoScientificULT－１３８６－３V 超低温冰箱;小动物气体麻醉机为MatrxVMR 型;microCT为瑞士SCANCOμCT８０型;γ放射免疫计数器为安徽中科中佳科学仪器有限公司GC－１２００型等. １．２方法１．２．１动物模型建立、分组及给药取对数生长期的A５４９肺癌细胞,经胰酶消化后,加入不含血清１６４０培养液调整细胞浓度为１×１０７个/ml.６周龄雄性SD大鼠２０只,随机分为PBS对照组和观察组.大鼠经气体麻醉机麻醉后,取仰卧位固定于操作台上,左后肢褪毛,消毒左侧胫骨上皮肤.将胫骨上段皮肤切开lcm 大小口,分离开肌肉暴露出胫骨骨面,同时避免损伤血管神经.用２０ml注射器针头在胫骨骨面穿刺打孔后,用１０ul微量进样器深刺入骨髓腔, 观察组大鼠缓慢注入２００ul含１０７个A５４９肺癌细胞混悬液,对照组大鼠缓慢注入２００ulPBS溶液,然后迅速用无菌骨腊封住针孔,用生理盐水清洗创口缝合皮肤,创口处做防感染处理.待其苏醒后送回笼中.术后３天每天腹腔注射青霉素１万U/只.每天观察小鼠生存状态及接种部位有无变化. １．３观察指标１．３．１一般观察观察大鼠进食及精神状态,分组前及实验结束前隔２天称重一次.１．３．２大鼠疼痛行为观察观察自由行走痛行为评分和丙酮刺激引发缩足反应时间.缩足反应时间的确定[６]:室温保持于(２０＋１)℃,吸取２０ul丙酮,滴于大鼠左侧后肢足掌,记录出现缩足反应的时间,每隔５min进行１次,共５次,取平均值.１．３．３显微CT摄片造模１５天后处死,取各组大鼠的左后肢,置于４％的多聚甲醛中,固定７２h.用水冲洗干净,固定于支架上进行microCT图像采集.１．３．４骨组织病理学观察造模１５天大鼠处死后将取血后的大鼠左侧后肢剪下,将胫骨分离修剪,保留少许肌肉组织.用１０％中性福尔马林固定１周, 流水冲洗１天,再用１０％硝酸脱钙３天,流水冲洗１天,脱水,石蜡包埋常规切片,片厚４~６um,HE染色,光镜下观察肿瘤生长和骨结构的破坏情况. １．４肿瘤标志物检测放射免疫法(RIA)检测大鼠血中BGP、ET－１、PGE２含量１．４．１血清骨钙(BGP):抽取适量腹腔静脉血,将其注入未加任何抗凝及促凝成分的试管中,静置,待凝固后,４℃３０００rpm 离心,１０min,分离血清,２０℃冰箱保存待测.测定前,使样本置于室温中复融,再次４℃３０００rpm 离心,５min,取上清测定.１．４．２血浆内皮素－１(ET－１):抽取适量腹腔静脉血,将其注入含７．５％EDTA－Na２和抑肽酶的试管中,混匀,４℃３０００rpm 离心,１０min,分离血清,２０℃冰箱保存待测.测定前,使样本置于室温中复融,再次４℃３０００rpm 离心,５min,取上清测定.１．４．３鼠血浆前列腺素E２(PGE２):抽取适量腹腔静脉血,将其注入含２％EDＧTA－Na２和抑肽酶抗凝管中,４℃３０００rpm 离心,１０min,分离血清,２０℃冰箱保存待测.测定前,使样本置于室温中复融,再次４℃３０００rpm 离心,５min,取上清测定. ２统计方法采用SPSS１７．０软件对数据进行统计分析,计量资料用x±s表示,采用t 检验比较其间差异,以P＜０．０５为差异有统计学意义.３结果３．１荷瘤大鼠生长情况:在肺癌细胞A５４９接种后７d,观察组肉眼可观察大鼠的左后肢接种处肿胀,呈球状或不规则形状,并随时间的延长而逐渐突出增大,至２周时已开始影响左后肢的活动功能(见图１).４讨论非小细胞肺癌并骨转移临床上多见.肺癌骨转移的防治已成为当前恶性肿瘤治疗的一个重点.如何建立可重复性强、周期短、生长一致性好的肺癌骨转移动物模型便成为了学者们的探索重点.肺癌骨转移性动物模型的制作方法有左心室注射法,细胞系原位接种形成自发性骨转移法和局部注射制作骨转移,模型法.骨钙素由成骨细胞分泌产生,是骨中最丰富的非胶原蛋白,具有骨代谢调节激素作用,在骨转运活动增高时,BGP合成释放增加,能精确反应体内骨的形成过程,是反映骨代谢的重要指标.骨结构的破坏时会产生一些细胞因子如血浆内皮素－１、前列腺素E２,致敏周围神经末梢增加了机体对痛觉刺激的敏感性.肺癌骨转移模中血中BGP、ET－１、PGE２含量的变化, 反映骨代谢异常和骨癌痛发生的致痛物质,加上ECT和X线的联合检测可望早期发现肺癌骨转移,及早指导临床进行针对性治疗,对于提高患者生活质量,延长生存期具有重要意义.参考文献[１]HanahanD,WeinbergRA．Hallmarksofcancer:thenextgeneration．Cell,２０１１,１４４(５):６４６－６７４．[２]InfanteMV,PedersenJH．Screeningforlungcancer:arewethereyet?[ CurrOpinPulm Med,２０１０,１６(４):３０１－３０６．３] KatakamiN．Lungcancerwithbonemetastasis．GanToKagakuRyoho．[ ２００６,３３(８):１０４９－１０５３．４]赵志勇,周予兰,王伟．血清骨钙素测定在肺癌骨转移诊断中的价值．检验医学,２００７,２２(４):４８４．４８５ [５] WinstonC．V．Parris．天津:天津科学技术出版社,２００３． [６]谭煌英,于莉莉,高福云,等．大鼠骨癌痛模型的建立及组织学研究．癌症进展杂志,２００５,３(１):７５－７９。

不同骨癌痛动物模型拟合临床特征的研究桂琦;陈豫;于世英【摘要】目的旨在明确目前几种骨癌痛动物模型与临床特征的拟合情况.方法查阅从1999年到2012年5月Pubmed数据库中骨癌痛动物研究的相关文献,并采用回顾性研究,纳入2010年5月至2011年3月在同济医院肿瘤科住院的骨转移瘤患者81例以及2010年5月至2012年5月在该院就诊的原发骨肿瘤患者12例,对患者的一般资料、原发肿瘤部位、骨转移部位和骨疼痛相关信息进行统计分析.结果共分析了7种不同骨癌痛动物模型的26项研究.临床回顾性分析显示,绝大部分骨肿瘤患者为骨转移患者;骨转移疼痛与原发骨肿瘤疼痛在发病年龄、疼痛是否为首发症状以及疼痛类型上均有显著差异;四肢近端骨转移较远端骨更为常见.结论注射转移性肿瘤细胞造模、股骨为成瘤点、测量方法中包含爆发痛测量的动物模型相对能够较好地模拟骨癌痛临床情况,其研究结果能为临床研究和治疗提供较为有效的参考.%Objective To examine the characteristics of bone cancer pain in several animal models and their similarity to clinical characteristics. Methods The relevant studies on animal models of bone cancer pain between 1999 to May 2012 were searched in Pubmed database. Clinical data of 81 bone cancer patients with bone metastases who were admitted to the Department of Oncology from May 2010 to March 2011 were retrospectively analyzed as well as patients with primary bone cancer who were treated between May 2010 and May 2012 in our hospital. Demographic data ,primary tumor site ,bone metastasis site and bone pain-related factors were statistically analyzed. Results A total of 26 studies on 7 kinds of animal models of bone pain were identified. Theretrospective analysis of clinical data revealed that most bone cancer patients were cancer patients with bone cancer metastases. There was significant difference in onset year ,whether the pain was the initial symptom ,and pain type between the secondary and primary bone cancer. Bone metastasis occurred commonly in the proximate limbs than distal limbs. Conclusion Animal models which were established by injection of metastatic tumor cells,selecting the femur as bone tumor site and containing the tests of breakthrough pain in measurement methods fit clinical characteristics of bone cancer pain well and they will provide effective evidence for clinical research and treatment.【期刊名称】《华中科技大学学报（医学版）》【年(卷),期】2013(042)003【总页数】5页(P299-303)【关键词】骨癌痛;动物模型;临床特征【作者】桂琦;陈豫;于世英【作者单位】华中科技大学同济医学院附属同济医院肿瘤科,武汉,430030;华中科技大学同济医学院附属同济医院肿瘤科,武汉,430030;华中科技大学同济医学院附属同济医院肿瘤科,武汉,430030【正文语种】中文【中图分类】R738.1大部分癌症患者在疾病晚期会出现骨转移，而骨骼的转移往往会并发疼痛。

•96•DOI:10.3969/j.issn.l672-9463.2017.05.032中国现代医药杂志2017年5月第19卷第5期MMJC,May 2017，V〇119，No.5•综述.乳腺癌骨转移实验动物模型研究进展石佳佳韩倩倩王白燕朱艳琴乳腺癌是女性最常见的肿瘤相关死因，骨體是 其最常见的转移组织[1]。

流行病学显示，大约85% 的患者承受着骨转移的痛苦[2]。

近年来，乳腺癌骨 转移日益成为肿瘤领域研究的热点,专家学者对此 进行了大量的实验研究以期为乳腺癌骨转移的预 防和治疗提供有效方法，本研究查阅近十年相关文 献总结乳腺癌骨转移的相关实验动物模型,现将其 阐述如下。

1乳腺癌骨转移实验模型细胞株的选择目前常用于乳腺癌骨转移实验造模细胞株，主 要包括人源性乳腺癌细胞株和动物源性乳腺癌细 胞株。

1.1人源性乳腺癌细胞株运用于动物实验造模的 人源性乳腺癌细胞株主要包括MDA-MB-231、MDA-MB-435、MCF-7、ZR-75-1和 SUM1315 等，大部分取材于乳腺癌转移位置的渗出液，具备恶性肿 瘤的特点[3'多数人源性乳腺癌细胞株可在动物体内形成乳腺癌恶性肿瘤，并形成乳腺癌骨转移 灶。

MCF-7虽然广泛应用于体内实验，但在乳腺癌 骨转移动物造模实验中少见。

查阅近十年相关文 献发现，应用于乳腺癌骨转移动物模型的HBC主要 为 MDA-MB-231 或者 MDA-MB-435 细胞株，二者 不仅能够形成骨转移亦可以转移到肺、脑等其他器 官。

1.2动物源性乳腺癌细胞株目前应用的动物源性▲基金项目：河南中医药大学科研苗圃工程项目（编号：MP2016-02、MP2016-07);河南中医药大学2016年研究生创新基金项目（编号:2016YCX002)作者单位:450046河南郑州，河南中医药大学通讯作者:朱艳琴乳腺癌细胞株多为小鼠或大鼠乳腺癌细胞株，主要 包括小鼠乳腺癌细胞株4T1、MRMT- I大鼠乳腺癌 细胞株、MADB-106大鼠乳腺癌细胞株和大鼠Walker256乳腺癌细胞株等。

骨癌疼痛的机制及药物治疗研究进展邓博．贾立群（中日友好医院中医肿瘤科。

北京１０００２９）中图分类号：Ｒ７３０．５３文献标识码：Ａ文章编号：１００１—００２５（２０１０）０２—９１１４－－０３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－００２５．２０１０．０２．０１６据报道．有７５％．９５％的晚期癌和转移癌患者都有癌症疼痛…．严重影响癌症患者的生活质量。

由于受现有治疗措施的局限．大部分患者的癌症痛尚未得到有效控制。

骨癌痛是癌症痛的典型代表．也是肿瘤发生骨转移时最常见的症状之一１２１．临床上主要表现为：持续的进行性的基础痛（ｏｎｇｏｉｎｇｐａｉｎ）、暴发痛（ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｐａｉｎ）和异样疼痛（ａｌ—ｌｏｄｙｎｉａ）ｔ２‘３１。

ｌ骨癌疼痛的产生机制骨癌疼痛病理机制复杂．原因较多。

总体来说可分为机械性变形或化学介质释放所造成的骨内膜或骨膜伤害性刺激感受器的激活。

机械原因由肿瘤牵张骨膜或对周围组组、神经或血管的压迫．肿瘤侵犯骨组织而导致疼痛。

化学介质引起的疼痛原因则为前列腺索的分泌过多．引起破骨细胞活性增加．从而导致骨质溶解加快．促使肿瘤周围的骨质吸收．使神经末梢对疼痛刺激致敏而产生疼痛。

肿瘤导致的骨质破坏和局部缺血、缺氧的微环境是骨癌痛形成的起始冈素．以及肿瘤扩散至邻近的软组织或周围神经。

在这些凶素的持续刺激下中枢神经系统也被致敏。

并对骨癌痛的维持起重要作用。

还有高钙血症及病理性骨折等诸多因素１４１。

１．１局部骨组织的变化骨组织局部微环境变化，如缺氧、酸性ｐＨ值和过高的细胞外钙离子浓度．均可影响肿瘤生长和骨癌痛发生１５１。

骨组织的破坏程度特别是进行性的溶骨活动与突破痛的严重程度和发作频率有关。

破骨细胞是骨吸收的启动因素。

骨癌痛中成骨细胞和破骨细胞的平衡被打破，激活的破骨细胞可分泌酸和溶解酶降解骨基质导致骨吸收引起疼痛。

癌细胞和破骨细胞相互作用激活破骨细胞导致骨质破坏，而且可导致癌细胞的侵袭性增殖。