肿瘤模型的选择
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动物肿瘤模型的选择如上已述,不同种属、品系和类型的实验动物其肿瘤学方面的性状各不相同,肿瘤学研究工作应当熟悉实验动物科学的开发研究成果,对有关的资料有比较全面的了解,才能为自己的课题选到合适的实验动物肿瘤模型。
实验动物的肿瘤模型可以概括地区分为下面四类:(一)自发性肿瘤模型实验动物种群中不经有意识的人工实验处置而自然发生的一类肿瘤称之为自发性肿瘤。
自发性肿瘤发生的类型和发病率可随实验动物的种属、品系及类型的不同而各有差异。
肿瘤实验研究中,一般应当选用高发病率的实验动物肿瘤模型作为研究对象,否则就无法进行研究。
当然,低发病率的肿瘤模型也有一定用处,可以用它作为对照。
肿瘤实验研究中选用自发性肿瘤型为对象进行研究有一定优点:首先是自发性肿瘤通常比用实验方法诱发的肿瘤与人类所患的肿瘤更为相似,有利于将动物实验结果推用到人:其次是这一类肿瘤发生的条件比较自然,有可能通过细致观察和统计分析而发现原来没有发现的环境的或其它的致癌因素,可以着重观察遗传因素在肿瘤发生上的作用。
但应用自发性肿瘤模型也存在一些缺点:肿瘤的发生情况可能参差不齐,不可能在短时间内获得大量肿瘤学材料,观察时间可能较长,实验耗费较大。
某个近交品系动物在一定年龄内,可以发生一定比率的某种自发性肿瘤。
目前已培育了许多种小鼠自发肿瘤,从肿瘤发生学上看,这些自发瘤与人体肿瘤相似,进行肿瘤发病学和药物筛选等实验应属理想。
但由于不易同时获得大批病程相似的自发瘤动物,又因这种肿瘤生长较慢,实验周期相对较长,所以一般很少用于筛药。
近年有人应用AKR自发白血病小鼠进行化研究,该小鼠出生后一年半内有高于90%的发病率,曾作为研究人体白血病和淋巴瘤的模型,它对药物的治疗反应类似儿童急性淋巴性白血病。
由于病程较长,已用于综合化疗研究药物诱导缓解和维持缓解的最适治疗方案。
此肿瘤可用强的松和长春新碱诱导缓解,也可以环磷酰胺和甲基-CCNU诱导缓解,再用阿糖胞苷维持缓解,后者疗效最好。
肿瘤动物模型的建立及应用肿瘤动物模型是一种在动物体内模拟人类肿瘤发展过程的实验模型,被广泛用于肿瘤的病理生理学、分子生物学、药理学等研究。
通过建立肿瘤动物模型,可以加深对肿瘤的发生、发展、转移和抑制机制的了解,同时也可以评估新药物及治疗策略的有效性。
下面将探讨肿瘤动物模型的建立及应用。
首先,肿瘤动物模型的建立是一个复杂而具有挑战性的过程。
一般来说,肿瘤动物模型的建立可以分为自发性肿瘤模型和人工诱导肿瘤模型两种类型。
自发性肿瘤模型主要是利用动物自身遗传倾向或环境诱导等因素,在动物体内自发产生肿瘤。
比如在家养动物中,很多小鼠和家兔由于遗传因素或者饮食、环境等长期暴露,会自发产生肿瘤。
这种模型更接近人类肿瘤的发展过程,但是其建立的可控性和可重现性较差,需要耗费大量的时间和经费。
人工诱导肿瘤模型则是通过外界的干预手段,比如化学药物、辐射等方式,直接在动物体内诱导肿瘤的产生。
这类模型具有较好的可控性和可重现性,可以更好地满足科研实验的需要。
常用的人工诱导肿瘤模型包括移植肿瘤模型、化学诱导模型、基因编辑模型等。
其次,肿瘤动物模型的应用范围非常广泛。
一方面,肿瘤动物模型可以用于研究肿瘤的发生机制和发展过程。
比如,利用肿瘤动物模型可以深入探究各种致癌物质或致癌基因对肿瘤发生的影响,分析肿瘤细胞的生物学特性和转移能力等。
通过模拟肿瘤的生长形态,可以更好地了解肿瘤细胞的生理活动和分子机制,为探寻肿瘤治疗策略提供理论依据。
另一方面,肿瘤动物模型还可以用于筛选和评估抗肿瘤药物。
通过向肿瘤动物模型中输入肿瘤细胞或移植肿瘤组织,可以评估新药物对肿瘤生长的抑制效果,了解药物的毒副作用、适应症等。
这种通过体内实验评估药物疗效和安全性的方法,大大提高了新药物研发的效率和成功率。
此外,肿瘤动物模型还被广泛用于研究肿瘤的诊断和预后指标、肿瘤免疫治疗、基因治疗等领域。
通过模拟肿瘤动物模型,可以更好地理解和验证这些新技术和新疗法在肿瘤治疗中的应用。
裸鼠前列腺原位肿瘤模型的建立裸鼠前列腺原位肿瘤模型是研究前列腺癌的一种重要方法,可以帮助研究前列腺癌的发生机制、治疗方法以及预后。
在这篇文档中,我们将介绍创建裸鼠前列腺原位肿瘤模型的步骤和需要注意的事项。
一、实验动物选择当前,最常用的裸鼠前列腺原位肿瘤模型是使用BALB/c裸鼠进行实验。
这种鼠标品系的免疫系统极度压制,不会产生对异位移植物的免疫反应,从而提供了可行的肿瘤原位移植模型。
二、细胞株选择在建立裸鼠前列腺原位肿瘤模型的时候,选择合适的细胞株非常重要。
选择常用的前列腺癌PC-3和LNCaP细胞,或者使用病人前列腺癌细胞系,也可以根据需要转移所选原位移植物的特定表型。
三、移植前肿瘤细胞的处理肿瘤细胞的本质是异种细胞体,从人体获取到的肿瘤组织处理一般包括酶处理过程和细胞悬液制备过程。
酶液(例如胰酶)可以消化组织基质和纤维素,使细胞更容易生长。
酶液需要在恰当的温度和pH值下进行消化,并获得最高的细胞产量。
消化完毕后,过滤产生的细胞系悬液,以获得细胞。
四、移植前的裸鼠准备在移植前,要为裸鼠准备好阴茎垫和保持体温的设备。
可以使用小激光剪切器轻轻地切割皮肤做一个小孔,将悬液注入到前列腺内。
五、细胞移植移植前,应将细胞重新悬浮在适合的细胞培养基中,调整至合适的细胞浓度。
将细胞直接注入到头孢钠和甲苯磺丁脲等抗生素加载的BALB/c裸鼠前列腺中。
六、术后护理在移植完成后,将裸鼠安置在恰当的环境中,并监测它们的舒适程度。
为了预防感染和控制感染,需要注射抗生素和止痛药,以及监测患处的融合情况。
七、标本收集和肿瘤评估从移植的裸鼠体内收集原位移植物的标本,并用组织学方法鉴定癌细胞的形态学,确定癌细胞类型。
在肿瘤评估过程中,还可以进行微管道侵袭实验、体内药物毒理学试验等进一步的研究。
总之,裸鼠前列腺原位肿瘤模型的建立对研究前列腺癌的发生机制、治疗方法和预后等方面有重要意义。
从以上步骤和注意事项可以看出,建立该模型的过程繁琐,需要确保实验严谨,才能有效提高研究精度和推进前列腺癌的临床治疗。
免疫疗法相关肿瘤模型介绍导读前两期我们介绍了常见的肿瘤动物模型,考虑到肿瘤免疫疗法不同于普通抗癌药物的作用方式和评价体系,有必要在此单独介绍一下肿瘤免疫疗法研究领域常用的肿瘤动物模型。
为此,笔者专门搜集和整理了一些相关资料,以当前较为成熟的CAR-T/TCR-T以及免疫检查点阻断技术为例,对免疫疗法肿瘤模型的特点、常用实验动物及细胞株、建立方法以及药物评价方式等关键点做个简要介绍,以期为有志于从事肿瘤免疫疗法研究的同行们提供些许参考。
背景在当今众多的癌症治疗手段中,免疫疗法无疑是近年来最为吸引人们眼球的“明星”治疗手段,普遍引起学术界及医学界的强烈关注和研究兴趣。
随着以T细胞受体T细胞技术(TCR-T)、嵌合抗原受体T细胞技术(CAR-T)以及免疫检查点阻断技术(Immune Checkpoint Blockade)为代表的新兴肿瘤免疫疗法不断取得临床上的突破和成功,奇迹频现,捷报频传,持续更新着人们对机体免疫系统潜在的强大肿瘤杀伤能力的认知,进一步提高人们战胜恶性肿瘤的信心,当然也持续激发着科研人员对“肿瘤免疫疗法”这一强大抗癌利器的研究和开发热情。
而对于肿瘤免疫疗法的研究,离不开相关动物模型的选择和建立。
事实上,目前已经取得临床成功的肿瘤免疫疗法中,无一例外都已经过大量严格的临床前动物实验进行验证、评估和预测。
可见,相关动物模型的建立对于肿瘤免疫疗法的开发和应用是至关重要且必不可少的。
免疫疗法相关肿瘤模型一、以CAR-T/TCR-T为代表的细胞过继性疗法(Adoptive Transfer)常用肿瘤动物模型细胞过继性疗法是指将供体(donor)细胞(此处主要是T淋巴细胞)经体外刺激活化或者基因修饰后再次回输入受者(Recipient)体内,从而达到相关治疗目的的治疗方式。
供体细胞可以是来源于受者自身,也可以来自于其他个体,前者称为自体移植(Autograft),后者则有两种情况,如果受者与供者属于相同种属,称为同种异体移植(Allograft),反之则为异种移植(Heterograft)。
肿瘤的小鼠模型研究引言:肿瘤是一种常见的疾病,造成了全球广泛的健康问题。
为了研究这种疾病的发生机制以及开发有效的治疗方法,科学家们一直在寻找合适的动物模型来进行实验。
其中,小鼠模型已经成为肿瘤研究领域最常用的模型之一。
本文将介绍小鼠模型在肿瘤研究中的应用,包括模型建立、体内实验和数据分析等方面。
一、小鼠模型的建立1.1 选择适当的小鼠品系建立肿瘤小鼠模型时,选择合适的小鼠品系非常重要。
由于不同品系的小鼠在遗传背景、免疫系统和易感性等方面存在差异,因此需要根据具体的研究目的选择合适的品系。
目前常用的小鼠品系包括NOD/SCID小鼠、BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠等。
1.2 形成肿瘤模型形成肿瘤模型的方法有很多种,常用的方法包括植入肿瘤细胞、化学诱导和基因敲除等。
其中,植入肿瘤细胞是最常用的方法之一。
这种方法将肿瘤细胞注射到小鼠体内,使其形成肿瘤。
根据不同的实验目的,可以选择不同的细胞类型,如肿瘤细胞系、原代肿瘤细胞或转基因小鼠肿瘤细胞等。
此外,还可以通过化学物品诱导小鼠形成肿瘤,或者利用基因敲除技术使小鼠体内特定基因缺失从而形成肿瘤。
二、小鼠模型的应用2.1 病理学研究小鼠模型可以用于病理学研究,通过对小鼠形成的肿瘤进行组织学和病理学检查,可以了解肿瘤的组织结构、细胞类型和病理特征等。
这对于肿瘤的诊断和鉴别诊断非常重要。
2.2 药物筛选小鼠模型可以用于筛选新的抗肿瘤药物。
通过将候选药物注射到小鼠体内,观察其对肿瘤的治疗效果,可以评估药物的抑制肿瘤生长的能力。
这种方法可以帮助科学家们确定哪些药物具有潜在的治疗效果,并优先发展。
2.3 肿瘤发生机制研究肿瘤的发生机制是肿瘤研究的重要课题之一。
小鼠模型可以通过研究肿瘤的发生过程以及相关信号通路的调控机制,揭示肿瘤的发生机制。
这对于进一步了解肿瘤的发生发展规律以及找到干预和预防肿瘤的新途径具有重要意义。
三、小鼠模型研究的数据分析小鼠模型研究产生的数据通常需要进行统计分析,以便得出可靠的结果。
肿瘤动物模型的构建第一类是皮下移植瘤顾名思义,这种模型的建立是将肿瘤细胞或肿瘤组织直接种植在小鼠的皮下。
种植的点也有讲究,一般选择血运淋巴回流丰富的腹股沟和腋窝。
可根据实验设计选择移植点,统一移植点的位置,除了遵守实验统一的条件外,待肿瘤成熟后收集肿瘤时留下照片证据也显得美观。
裸鼠(Balb/c 鼠,无毛发,T 淋巴细胞缺陷)是比较常见和常用的实验用鼠,尤其是在皮下移植瘤肿瘤模型的建立中起到重要作用。
裸鼠移植瘤模型的建立具有建立周期短、成瘤率高、易于操作、成本低的优点。
当然,这种肿瘤模型也有缺陷,即不能很准确的模拟正常人体肿瘤发生发展的过程。
肿瘤细胞移植时的简要步骤:首先准备好要移植的肿瘤细胞(细胞量根据不同肿瘤略有不同,我们所用的前列腺癌细胞系每个移植点一般选择1x106左右;肿瘤细胞可与基质胶1:1 混匀后用 1 ml 注射器吸取,基质胶能够给肿瘤细胞提供营养环境,有助于肿瘤细胞生长)。
戴无菌手套后,将小鼠用左手大拇指和食指捏住颈部皮肤,然后将鼠尾用左手无名指和小指固定于左手大鱼际。
将腋窝或腹股沟用75% 酒精消毒 3 次。
右手持吸有肿瘤细胞和基质胶混合液的注射器,在腹股沟或腋窝的位置,45 度斜角进针,注意不要突破腹膜,将针头保持于皮下位置。
然后近水平位置将针头几乎完全插入皮下,将混有基质胶的肿瘤细胞注射入皮下(肿瘤细胞量约1x106),快速退针,左手食指轻压针孔约1 min 后将小鼠放回饲养笼中,注意将小鼠侧放于垫料上,防止其不适呕吐时呕吐物误入呼吸道引起窒息。
2~3 h 后观察小鼠是否苏醒。
如果是利用肿瘤组织(人体肿瘤标本或小鼠移植瘤传代)建立裸鼠皮下移植瘤模型,则需要首先将肿瘤组织用无菌PBS(或1640 培养基)洗涤 3 次,然后在无菌平皿上切成或用无菌剪刀剪成<1 mm3 体积的小块(种植前可裹基质胶)备用。
将小鼠用水合氯醛麻醉后平卧于解剖板上,四肢用胶带固定,将腋窝或腹股沟用75% 酒精消毒3 次,然后用眼科剪剪开约0.5 cm 小口,小镊子将皮下筋膜与皮肤分开,然后将肿瘤组织放入贴近腹股沟或腋窝的深部,每个位置放置2~3 块肿瘤组织,注意不同组间统一放置肿瘤组织块数以保持一致。
肿瘤小鼠造模方法肿瘤小鼠模型是研究肿瘤发展、治疗和预防的重要工具。
通过模拟人类肿瘤的形成和发展过程,可以更好地了解肿瘤的病理生理特征,并为肿瘤的早期诊断和治疗提供有益的信息。
下面我们将介绍几种常用的肿瘤小鼠造模方法。
1. 异种移植模型异种移植模型是最常用的肿瘤小鼠模型。
它通过将人类肿瘤细胞或肿瘤组织移植到小鼠体内形成肿瘤。
该方法可以用于研究肿瘤的生长、转移、侵袭和药物敏感性等方面。
在异种移植模型中,首先需要获取人类肿瘤细胞或肿瘤组织样本。
常用的来源包括人类肿瘤细胞株、肿瘤切片、肿瘤移植瘤等。
然后,将这些样本注射到小鼠体内,通常是通过皮下注射、腹腔注射或静脉注射的方式。
注射后,观察肿瘤的生长情况,定期测量肿瘤体积,并进行影像学检测以评估肿瘤的进展和治疗效果。
2. 转基因小鼠模型转基因小鼠模型是通过改变小鼠基因组中的特定基因,使其表达或缺失某种特定基因,从而模拟人类特定基因异常引起的肿瘤。
这种模型常用于研究特定基因对肿瘤发生和发展的影响。
转基因小鼠模型的制备通常分为两个步骤:基因敲除和基因敲入。
基因敲除是指将目标基因从小鼠基因组中彻底删除,而基因敲入是指将目标基因导入小鼠基因组中,使其表达或缺失。
基因敲除通常采用胚胎干细胞技术。
首先,通过体外培养的方法获得小鼠胚胎干细胞,然后,通过基因编辑技术,将目标基因从胚胎干细胞基因组中删除。
最后,将这些基因敲除的胚胎干细胞注入到小鼠的早期胚胎中,使其发育成为具有目标基因敲除的小鼠。
基因敲入通常采用质粒转染、病毒载体转染或基因修复等方法。
通过以上方法,将目标基因导入小鼠的基因组中,使其表达或缺失。
这种模型的制备过程比较复杂,需要专业的实验条件和技术支持。
3. 化学诱导模型化学诱导模型是通过给予小鼠特定的诱癌物,如化学物质或药物,来诱发肿瘤的形成。
这种模型可以模拟某些环境因素或生理机制与肿瘤发生的关系。
在化学诱导模型中,首先选择合适的诱癌物,如DMBA(二甲基苯并[a]芘)、DEN(二乙胺)等。
如何正确地选择肿瘤动物模型?展开全文导读在中国,每天约有7710例患者死于癌症,每分钟大概6人死于癌症,因此,癌症的研究无疑成为生物医学的重中之重,动物模型在肿瘤发生发展及药物研发上扮演着至关重要角色。
那么面对不同的肿瘤模型,究竟怎样的动物模型才可以准确反映人类肿瘤发展情况呢?这就是我们本期内容,告诉大家什么样的肿瘤动物模型才是你真正想要的。
首先我们要知道,最大的问题不是如何去建立模型,而是建立什么样的模型。
因为不同的模型会导致实验结果有较大出入,肿瘤学研究工作者应当熟悉该领域已有的研究成果,查阅全面资料后,才能为自己的课题选到合适的实验动物肿瘤模型。
第一步,需要明确你的实验目的根据设定的实验目标来选择最合适的动物模型,才能得到科学的结论和理想的结果。
肿瘤动物模型的应用一般分为:肿瘤发生发展机制研究、抗肿瘤药物筛选、免疫疗法相关研究等。
第二步,了解已有的各类常见肿瘤模型分类及特点肿瘤动物模型一般分为:①CDTX(肿瘤细胞系移植模型)②P DTX(人源肿瘤组织异种移植模型)③诱发性肿瘤动物模型④基因修饰肿瘤模型⑤自发性肿瘤动物模型;每个模型介绍详情可点击往期文章(3.4肿瘤动物模型介绍)。
第三步,进一步细化到模型的每一个不定因素主要包括以下几个不确定因素:(1)细胞系的选择根据研究的肿瘤类型以及基因型选取相应的肿瘤细胞系,用于荷瘤的细胞要保证较好的生长状态,无污染,处于对数生长期。
不同肿瘤细胞系的成瘤率不同,结合自身选取成瘤率高的细胞系进行实验。
如乳腺癌细胞有几十种,根据来源有鼠源和人源的,根据分型有三阴性与非三阴性的,如果要更贴近人类三阴性乳腺癌的研究,一般会选择易荷瘤的MDA-MB-231细胞。
(2)小鼠品系的选择肿瘤细胞系移植模型分为两种:将人的肿瘤细胞系或肿瘤组织移植到小鼠体内和将小鼠的肿瘤细胞移植到小鼠体内,前者为异种移植因此必须选择具有免疫缺陷的小鼠(如:nude,NOD/scid,NSG),后者为同种移植,因此选择与肿瘤细胞系来源一致的小鼠(C57BL/6品系来源的黑色素瘤细胞系B16F10以及路易斯肺癌细胞系LLC就要选择C57BL/6品系的小鼠)。
不同种属、品系和类型的实验动物其肿瘤学方面的性状各不相同,肿瘤学研究工作应当熟悉实验动物科学的开发研究成果,对有关的资料有比较全面的了解,才能为自己的课题选到合适的实验动物肿瘤模型。
实验动物的肿瘤模型可以概括地区分为下面四类:(一)自发性肿瘤模型实验动物种群中不经有意识的人工实验处置而自然发生的一类肿瘤称之为自发性肿瘤。
自发性肿瘤发生的类型和发病率可随实验动物的种属、品系及类型的不同而各有差异。
肿瘤实验研究中,一般应当选用高发病率的实验动物肿瘤模型作为研究对象,否则就无法进行研究。
当然,低发病率的肿瘤模型也有一定用处,可以用它作为对照。
肿瘤实验研究中选用自发性肿瘤模型为对象进行研究有一定优点:首先是自发性肿瘤通常比用实验方法诱发的肿瘤与人类所患的肿瘤更为相似,有利于将动物实验结果推用到人;其次是这一类肿瘤发生的条件比较自然,有可能通过细致观察和统计分析而发现原来没有发现的环境的或其它的致癌因素,可以着重观察遗传因素在肿瘤发生上的作用。
但应用自发性肿瘤模型也存在一些缺点:肿瘤的发生情况可能参差不齐,不可能在短时间内获得大量肿瘤学材料,观察时间可能较长,实验耗费较大。
某个近交品系动物在一定年龄内,可以发生一定比率的某种自发性肿瘤。
目前已培育了许多种小鼠自发肿瘤,从肿瘤发生学上看,这些自发瘤与人体肿瘤相似,进行肿瘤发病学和药物筛选等实验应属理想。
但由于不易同时获得大批病程相似的自发瘤动物,又因这种肿瘤生长较慢,实验周期相对较长,所以一般很少用于筛药。
近年有人应用AKR自发白血病小鼠进行研究,该小鼠出生后一年半内有高于90%的发病率,曾作为研究人体白血病和淋巴瘤的模型,它对药物的治疗反应类似儿童急性淋巴性白血病。
由于病程较长,已用于综合化疗研究药物诱导缓解和维持缓解的最适治疗方案。
此肿瘤可用强的松和长春新碱诱导缓解,也可以环磷酰胺和甲基-CCNU诱导缓解,再用阿糖胞苷维持缓解,后者疗效最好。
自发肿瘤多数为病毒性,如C3H小鼠出生后有高的乳腺癌发生率,A系小鼠出生后18个月内有90%的肺癌发生率,AK和C57小鼠有高的白血病发生率等等,这些肿瘤多发生于体表部位或易为目前体检新发现的部位。
AKR白血病的生长规律研究提示,该鼠出生时即带有致癌的RNA病毒,于鼠龄6~13月内,每月小鼠自发瘤的死亡率为15~20%,而伴有增殖能力的瘤细胞常于诊断前一个月在小鼠胸腺中出现,诊断后中等生存期为16天,以上规律的阐明为化疗提供了基础知识。
当前新药研究中自发瘤模型应用最多的小鼠自发乳癌,常用高自发率的C3H小鼠或BALB/C雌鼠与DBA/2雄鼠杂交的第一代CD2F1小鼠(自发乳癌),它们于生后10个半月可摸到肿瘤,而后生存20~35天死亡,大量繁殖此类小鼠,自发瘤可高达70%。
一般于摸到肿瘤块后分组给药,观察其平均生存时间的延长率来评价药物的疗效。
(二)诱发性肿瘤模型用化学致癌物、射线或病毒均可在各类动物中诱发不同类型的肿瘤。
强化学致癌物二甲基苯蒽(DMBA)和甲基胆蒽可诱发乳癌,二苯苄芘诱发纤维肉瘤均已列为美国NCI第二筛瘤株。
现举DMBA诱发大鼠乳腺癌试验为例,取鼠龄2月的Sprague-Dawley雄鼠,单次灌喂麻油溶解DMBA 20mg,肿瘤自60天开始生长,至120天癌发生率达63~100%。
此时开始分组给药,并每周测瘤大小及记录死亡时间作为疗效指标。
还可用DMBA诱发乳头状瘤,实验用丙酮溶解DMBA 150μg/小鼠,隔14天二侧背部皮肤各涂一处,第3周用巴豆油0.5mg,在同一部位每周涂2次共3~4月。
当瘤>4mm开始治疗,每天腹注或口服一次,共5次,每周一次共2~6周,用测量瘤大小办法来观察抑制率。
用二乙基硝胺(DEN)0.005%掺入饮水中口服8个月诱发大鼠肝癌。
此外15PPb黄曲霉素AFB,或0.06%奶油黄连续口服4个月均可诱发大鼠肝癌。
于诱发期肿瘤形成之前观察药物的抗致癌作用。
用于化疗研究的还有α-萘腰等诱发田鼠和狗的胱膀癌,N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)诱发大鼠胃癌,此外用1%DEN皮下注射,每天50mg/Kg,连续3周再观察半年内小鼠肺癌发生率也可达94%。
食管癌和鼻咽癌等也用致癌物诱发成功,部分也已用于药物作用的研究。
但致癌物的诱癌过程需时较长,成功率多数达不到100%,肿瘤发生的潜伏期个体变异较大,不易同时获得病程或癌块大小较均一的动物供实验治疗之用,再加之肿瘤细胞的形态学特征常是多种多样,且致癌多瘤病毒常诱发多部位肿瘤,故不常用于药物筛选,但从病因学角度分析,它与人体肿瘤较为近似,故此模型常用于特定的深入研究。
由于该类型肿瘤生长较慢,瘤细胞增殖比率低,倍增时间长,更类似于人肿瘤细胞动力学特征,常用于综合化疗或肿瘤预防方面的研究。
在使用化学致癌致癌时,要注意各类化学致癌剂对动物致癌的特点,如芳香胺及偶氮染料类致癌物的特点是①通常需要长期、大量给药才能致癌;②肿瘤多发生于远隔作用部位的器官如膀胱、肝等;③有明显的种属差异;④其本身不是直接致癌物,致癌是由于其某种代谢产物的作用;⑤其致癌作用往往受营养或激素的影响,例如,奶黄仅在以缺少蛋白质和核黄素的饲料喂饲大鼠时才引起肝癌,而且雄性大鼠较敏感,邻位氨基偶氮甲苯则易起雌性大鼠的肝癌。
亚硝胺类的致癌特点是:①致癌性强,小剂量一次给药即可致癌;②对多种动物(包括猴、豚鼠等不易诱发肿瘤的动物)的许多器官(包括食管、脑、鼻窦等不易引起癌的器官)能致癌,甚至可以通过胎盘致癌,如给怀孕大鼠以二乙基亚硝胺(Diethy lnitrosamine,DEN)可比较快地引起仔鼠的神经胶质细胞瘤;③具有不同结构的亚硝胺有明显的器官亲和性,例如二甲基亚硝胺等对称的衍生物常引起肝癌,不对称的亚硝胺如甲基苄基亚硝胺常诱发食管癌;在大鼠,二丁基亚硝胺能引起膀胱癌,二戊基亚硝胺能诱发肺癌,而N-甲基-N-硝基-N1-亚硝基胍则能引起胃肠癌。
黄曲霉毒素的毒性很强,很小剂量(1mg/kg体重)即可使狗、幼龄大鼠、火鸡或小鸭致死;其致癌性也极强,最小致癌剂量比亚硝胺还要小数十倍,是已知化学致癌物中作用最强者。
它能诱发多种动物(从鱼到猴)的肝癌,也可引起肾、胃及结肠的腺癌,滴入气管内可引起肺鳞状细胞癌;注入皮下可引起局部的肉瘤,还有报告认为,它可引起泪腺、乳腺、卵巢等其它部位的肿瘤。
在动物实验中早已确定:乙硫氨酸可诱发大鼠肝癌;乌拉坦(氨基甲酸乙酯,C 2H5O-CONH2)、氨乙胺可引起小鼠的肺癌;一些卤代烃如四氯化碳、氯仿等可引起大鼠或小鼠的肝癌。
三)移植性肿瘤模型目前肿瘤化疗所应用的大多数药物,都经动物移植性肿瘤试验而被发现,因此它是筛选抗肿瘤新药中最常用的模型。
其优点是接种一定量瘤细胞或无细胞滤液(病毒性肿瘤)后,可以使一群动物带有同样的肿瘤,生长速率较一致,个体差异较小,接种存活率近100%。
对宿主的影响也类似,易于客观判断疗效,且可在同种或同品系动物中连续移植,长期保留供试验之用,试验周期一般均较短,因此当前抗癌药筛选中绝大多数用移植瘤试验,如各种体型实肿瘤,腹水瘤和白血病等均被广泛使用。
但是这类肿瘤生长速度快,增殖比率高,体积倍增时间短,这些都是与人体肿瘤的显着不同点,特别是与人的实体瘤差别更大。
许多国家筛选抗癌药物中选用移植瘤株经常改变,主要原因可能也与此有关。
现在世界上保有近500种的动物移植瘤,但常用于筛药的不到40种,多数为小鼠肿瘤,其次是大鼠和仓鼠移植瘤,包括小鼠L1210淋巴白血病、艾氏腹水瘤、Friehd病毒白血病、肉瘤180、Lewis肺癌、腺癌755、白血病615、白血病P388、Walker-256、吉田肉瘤、肉瘤45、Liol淋巴瘤、Dunning 白血病、白血病L5170Y、P1534淋巴白血病、P1798淋巴肉瘤、LPC-1浆细胞瘤、淋巴瘤8、Gardner淋巴肉瘤、B16或Cloadman黑色素瘤、Ridaway骨肉瘤、肉瘤37、P315白血病、Wagner癌肉瘤、Murphy-sturm淋巴肉瘤、Jensen肉瘤、Geurin氏癌、仓鼠十二指肠腺癌和人体肉瘤HSL第1代杂交鼠移植。
它们对抗癌药作用的敏感性大致可分为敏感、中度敏感、低敏感和不敏感瘤株四类。
敏感瘤株多数生长迅速,瘤细胞增殖比率高,倍增时间短,如L1210、P388、W256、吉田肉瘤、Wagner瘤和肉瘤45。
中度敏感的有艾氏腹水瘤和实体瘤、肉瘤180、肉瘤37、格氏癌。
低敏感瘤有大鼠肉瘤M1和AkR自发白血病。
不敏感肿瘤多生长缓慢,瘤细胞增殖比率低,如小鼠皮肤癌、CH3自发乳腺癌和诱发癌。
同样敏感株对抗癌药的疗效水平也不相同。
(四)人体肿瘤的异种移植性肿瘤模型将人体肿瘤移植于免疫缺陷动物,因能保持其生物学性,用于研究人体肿瘤对药物的敏感性有较大的帮助,当前日益受到多方面的重视。
早期工作是将人体肿瘤移植于动物缺乏免疫防御机能的特殊部位,如鸡胚、动物的眼前房、地鼠颊囊内,虽有一定比例的存活率,但因肿瘤生长缓慢又受植入部位包膜的限制,往往肿块生长较小,难以传代,更不能适应需要较多瘤源的实验治疗工作。
近些年来将人体肿瘤移植于免疫缺陷动物或无毛无胸腺小鼠(裸鼠),取得了较大的进展,故美国国立癌症研究所(NCI)于1977年已提出包括人体肿瘤移植于裸鼠的二筛实验模型。
人工制造免疫缺陷动物用于异种移植的研究,是先将动物胸腺切除,后给900拉德大剂量照射,照后2小时输注骨髓或再给抗淋巴细胞血清,进行异种移植才能生长。
由于异种移植需要附加因子,不同于它们生长在人体的自然条件下,对药物的反应性可能也不同。
但由于具有病情类似人体的优点,近年来实验报导日益增多。
1966年以来发现和培育了一种无毛裸小鼠突变株,可能直接作为人体肿瘤异种移植的接受体,不需进行附加因子的处理,可使人体肿瘤移植后生长良好。
肿瘤细胞形态、染色体含量和同功酶水平与人体肿瘤一样,说明未发生细胞选择和细胞杂交现象,细胞动力学和生物化学特征也未变,故这种小鼠的异种移植人体肿瘤已成为免疫学和肿瘤学研究中较为理想的模型,用于实验治疗方面的研究报导也明显增加。
随着对裸鼠生殖生理及生长特点知识积累,目前对如何提高供应量已制订出一套饲养、繁殖和管理办法。
目前已成功把将结肠癌、乳癌、肺癌、卵巢癌、黑色素癌、胃癌、淋巴瘤和白血病、肾病、宫颈癌、软组织肉瘤和骨肉瘤等移植于裸鼠,获得一定百分比(37.5%)的良好生长肿瘤部分并可传代。
若用已建株的人体肿瘤组织培养细胞作移植材料,接种后成活率更高(41%)。
这些成活的肿瘤对化疗药物的敏感性与临床所见十分相近。
黑色素瘤以DTIC和CCNU的抑瘤作用较强,而5-Fu则无效,与其临床客观疗效三药分别为20%、12%及2.5%的结果相似。