肿瘤动物模型的构建——白血病篇
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肿瘤动物模型“新宠“——PDTX篇导读近年来,随着“肿瘤精准医疗”概念的提出,一种新的肿瘤模型应运而生,并被称为“目前最接近人类临床实际情况的肿瘤模型”,它对肿瘤新药研发、靶点筛选及个性化治疗起着重大推动作用。
它就是我们本期主角:人源肿瘤组织异种移植模型(PDTX),本文就为大家详细介绍这种PDTX模型的应用和常见PDTX模型的建立。
什么是PDTX模型?PDTX(Patient-derived tumor xenograft)即人源性肿瘤组织异种移植模型,又名PDX。
指将肿瘤患者的新鲜肿瘤组织移植(异位或原位)到免疫缺陷鼠(NOD/SCID、NRG小鼠等)上,在小鼠上培育出人的肿瘤组织。
该模型保持了人源肿瘤的原始多样性,更好地模拟了肿瘤细胞在人体内的生长环境[1]。
PDTX模型与CDTX比较,优势在哪里?CDTX(肿瘤细胞系移植模型)一直是我们往期内容的主角,它因易构建、成瘤率高、周期短等优点而被广泛应用,然而却依然存在一些缺陷而无法接近临床病人肿瘤的实际情况。
最大的缺陷就是CDTX缺乏肿瘤异质性!CDTX也可称为传统的荷瘤模型,即使用传统的体外处理过的永生化肿瘤细胞系移植小鼠,由于这类细胞的同质性,缺少细胞外基质、非肿瘤细胞等肿瘤微环境,使得肿瘤移植后难以有临床组织病理特征。
因此所得出的药物剂量范围、疗效与实际临床会有较大出入[2]。
就在去年,美国国家癌症研究所(NCI)宣布被全世界使用了25年的NCI-60(在培养基中生长的60种人类癌细胞系)从其药物筛选程序中“退休”,并决定将启动一个得到更新的、来源于病人新鲜样本的癌症模型库。
如下表为PDTX与CDTX的比较:PDTX的应用1. 药物筛选:经过近几十年的研究,发现PDTX模型进行药物筛选的结果跟临床的相关性非常高,所以很多研究单位和制药企业都纷纷采用PDTX模型进行肿瘤药物的筛选和评估,得出更加合理有效的治疗方案[3]。
2. 肿瘤个性化治疗:同一肿瘤在不同患者上发展情况不同,加上同一肿瘤还有许多分型,因此选择的治疗方法也不相同。
κB、mTOR、Par-4、p21等 [10]。
在本研究中发现PESV 能显著降低K562细胞的PI3K,p-Akt的表达,有一定的时间依赖性。
两个蛋白的表达随PESV作用时间的延长下调更为明显,与其诱导凋亡的效应相一致,其效应均优于环磷酰胺。
说明PESV较好的抑制了PI-3k/Akt信号转导途径及该通路作用的下游通路,从而通过影响调控因子促进K562细胞的凋亡。
由此,可以认为慢粒患者造血干细胞的恶性转化可能是通过BCR/ABL 融合蛋白P210 表达,激活信号传导途径,影响下游因子,发挥抑制细胞凋亡的作用。
慢性粒细胞白血病的发病机制提示我们通过研制新的酪氨酸激酶抑制因子,抑制蛋白酶体或通过作用于BCR/ABL下游的靶向信号途径[11],对慢性粒细胞白血病的治疗可能是一个新的有效的途径。
本研究在一定程度阐明中药全蝎提取物PESV促进慢性粒细胞白血病细胞的凋亡,干预PI-3K、p-Akt信号蛋白的表达,进而起到调控下游信号因子的表达,促进人慢性粒细胞白血病细胞K562细胞凋亡的作用。
小剂量K562细胞成功建立NOD/SCID小鼠白血病的病理模型郝征7 杨文华 于文俊 张佳NOD/SCID(非肥胖糖尿病/重症联合免疫缺陷)小鼠是在SCID(重症联合免疫缺陷)小鼠的基础上与非肥胖性糖尿病小鼠(NOD/Lt)品系回交的免疫缺陷鼠[1]。
NOD/SCID小鼠既有先天免疫缺陷,又有T和B淋巴细胞缺乏,各种肿瘤细胞可以植入,且较少发生排斥反应及移植物抗宿主病(GVHD),所以NOD/SCID小鼠已成为血液学实验研究的有用工具。
人白血病细胞株注射于NOD/SCID小鼠体内,可以在外周血、脾脏、淋巴结等处检测到并长期存在,各类白血病细胞及杂交瘤细胞均能在其体内迅速增殖。
本研究取白血病人K562细胞系尾静脉接种到NOD/SCID小鼠体内,观察建立NOD/SCID小鼠白血病模型病理组织变化。
1.材料和方法1.1实验动物及预处理SPF级NOD/SCID小鼠,3-4周龄,雌雄各半,购于中国医学科学院实验动物研究所,饲养于中国医学科学院血液学研究所动物实验中心SPF级层流室,标准颗粒饲养,饮水酸化处理,垫料及一切与鼠接触物品均灭菌处理。
肿瘤动物模型构建方法及来源分类
顾名思义,肿瘤动物模型构建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。
根据肿瘤动物模型构建方法或者来源分为三大类
1、自发性肿瘤动物模型
优点:发病机制及机理较接近人。
缺点:数量及种类非常有限,无法满足实验的需要。
2、诱发性肿瘤动物模型
优点:发病机制及机理也较接近人。
缺点:诱发剂对人体都有很大的毒性,对实验人员存在较大的风险;实验周期非常长,且诱发成功的时间不一致,无法在同一条件下大批量实验。
3、移植性肿瘤动物模型
优点:可以在同一条件下大批量移植,实验周期较短,对动物的治病机制亦与人类相似,已成为目前应用为广泛的造模方法。
实验中肿瘤动物模型构建关键要细心,尤其是肿瘤细胞选择,肿瘤组织块处理上要仔细认真,这是影响模型成功建立的关键,还有移植手术时更要耐心细致,不要还没有建立就已经失败。
斑马鱼模型在⽩⾎病研究中的应⽤急性淋巴细胞⽩⾎病(ALL)起源于⾻髓中的T淋巴细胞和B淋巴细胞,是⼉童最常见的癌症。
⽬前,通过包含化疗的典型治疗和⾼危或复发病例的异基因⾻髓移植治疗,这些⼉童的5年⽣存率超过90%。
虽然这些患者的存活率很⾼,但⽬前的治疗有许多长期的有害副作⽤。
由于这些原因,⽬前的⼯作重点是降低治疗毒性,并为⾼风险患者和复发疾病患者开发有针对性的治疗⽅法。
1、急性T淋巴细胞⽩⾎病:急性T淋巴细胞⽩⾎病(T-ALL)占⼉童急性淋巴细胞⽩⾎病的15%。
T-ALL 在胸腺形成,来源于已经获得遗传或表观遗传变化并迁移到⾻髓、外周⾎和淋巴结的未成熟胸腺细胞。
T-ALL患者的基因改变包括易位、基因融合、染⾊体获得和缺失以及表观遗传异常。
⼉童和成年T-ALL患者均在NOTCH,PI3K–AKT,JAK–STAT和RAS通路中表现出频繁的突变,不像⼤多数其他⼉科癌症在突变上与成⼈癌症明显不同。
早期的斑马鱼T-ALL模型总结了⼩⿏和⼈类研究,并快速的发现了此疾病的肿瘤进展与存活的新机制。
2、Myc驱动的T-ALL斑马鱼模型:第⼀个转基因斑马鱼肿瘤模型是应⽤rag2启动⼦驱动⼩⿏原癌基因Myc在T和B淋巴细胞中的表达的T-ALL模型。
在Tg(rag2:mMyc)转基因模型中,Myc嵌合体表达诱导6%的动物出现T-ALL,平均潜伏期为44天。
由Myc驱动的T-ALL条件种系斑马鱼模型现已通过以下三种⽅法之⼀建⽴:(i)将Cre mRNA注射到Tg(rag2-lox-dsRED-lox-EGFP-mMyc)斑马鱼胚胎;(ii)让Tg(rag2:LDL-EGFP-mMyc) 和Tg(hsp70:Cre) 品系斑马鱼杂交;(iii)⽤4-羟基他莫昔芬处理Tg(rag2:hMYC-ER)品系斑马鱼。
正如后⾯详述的,在这些精准模型中重现性和肿瘤分⽣率的提升(到⽣命第35天,肿瘤发⽣率达80%-100%),使得促进或抑制Myc-驱动T-ALL发病,发展和⽣存的新基因和/或遗传途径,以及可抑制体内肿瘤发⽣的药物的发现成为可能。
如何进行小鼠肿瘤模型的建立及鉴定小鼠肿瘤模型的建立及鉴定是癌症研究中非常重要的一步,可以用于研究肿瘤的发生机制、治疗策略以及评估新的抗癌药物。
下面将详细介绍小鼠肿瘤模型的建立及鉴定的方法并提供一些实用的技巧。
肿瘤模型建立的方法主要包括人工移植方法、化学物质诱导方法和遗传工程方法。
一、人工移植方法:1.将人类肿瘤细胞、移植物肿瘤组织或细胞株移植到小鼠体内,可以通过裸鼠或免疫缺陷小鼠模型建立人类肿瘤模型。
当细胞或组织取出并经过相关处理后,通过给小鼠注射或将其移植到小鼠体内,研究人类肿瘤的生长和发展。
2.移植人体肿瘤片段。
3.使用免疫缺陷小鼠模型,如裸鼠、严重联合免疫缺陷小鼠等,可以接受外源组织移植而不会引发排斥反应。
二、化学物质诱导方法:1.化学物质诱导肿瘤模型是通过给予小鼠致癌物质或诱导剂来诱发肿瘤发生。
2.应遵循相关伦理原则使用易获得且时间成本低的致癌物质。
3.诱导剂可通过各种途径给予小鼠,如口服、皮下注射、腹腔注射等。
4.对于使用化学物质诱导的肿瘤模型,需要在给药期间和给药后对小鼠进行定期观察和血液检测,以评估肿瘤的发生和发展情况。
三、遗传工程方法:1.遗传工程方法可利用转基因技术将特定肿瘤相关基因引入小鼠体内,例如,通过敲除或激活肿瘤抑制基因或癌基因等,产生特定类型的肿瘤模型。
2.通过基因敲除、敲入或点突变技术,可改变小鼠体内特定基因的表达水平,以模拟人类肿瘤的发生和发展。
确定小鼠肿瘤模型建立成功后1.观察和检测小鼠是否出现明显的肿瘤体积增大和质地变硬等症状。
2.定期观察小鼠的体重变化,以评估肿瘤对小鼠健康状况的影响。
3.使用体重表、肿瘤质量表等测量工具定期测量肿瘤体积,以评估肿瘤生长速度。
4.进行组织学检测,通过活体组织活检或解剖后进行病理学检测,以确定肿瘤种类和分级。
5.对肿瘤样本进行免疫组织化学染色、分子生物学检测等,以确定肿瘤的分子特征。
总结:建立和鉴定小鼠肿瘤模型是一项复杂的工作,需要专业的知识和技术支持。
血液系统疾病常见动物模型造血系统疾病(Disease of hematopoietic system),除了地中海贫血等少数疾病具有明确的病因以外,再盛赞该性贫血等大多数疾病都还没有明确的病因,造血系统疾病的动物模型,就成为研究造血系统疾病的发病机理、探索新型治疗技术和新药研究的基本工具。
一、缺铁性贫血动物模型缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)是体内用来合成血红蛋白(HGB)的贮存铁缺乏,HGB合成减少而导致的小细胞低色素性贫血,主要发生于以下情况:(1)铁需求增加而摄入不足,见于饮食中缺铁的婴幼儿、青少年、孕妇和哺乳期妇女。
(2)铁吸收不良,见于胃酸缺乏、小肠粘膜病变、肠道功能紊乱、胃空肠吻合术后以及服用抗酸和H2受体及抗剂等药物等情况。
(3)铁丢失过多,见于反复多次小量失血,如钩虫病、月经量过多等。
IDA是一种多发性疾病,据报道,在多数发展中国家,约2/3的儿童和育龄妇女缺铁,其中1/3患IDA,因此,研究IDA的预防和治疗具有重要的意义。
在这些研究中,缺铁性贫血的动物模型(Animal model of IDA),又是实施研究的基础工具。
常见的IDA动物模型的构建技术如下:实验动物:一般选用SD大鼠,4周龄,雌雄不拘,体重65g左右,HGB≥130g/L。
建模方法:低铁饲料加多次少量放血法。
低铁饲料一般参照AOAC配方配制,采用EDTA 浸泡处理以去除饲料中的铁,饲料中的含铁量是诱导SD大鼠形成缺铁性贫血模型的关键,现有研究表明,饲喂含铁量<15.63mg/Kg的饲料35天,SD大鼠出现典型IDA表现,而饲喂含铁40.30mg/Kg的饲料SD大鼠出现缺铁,但并不表现贫血症状。
建模时一般采用去离子水作为动物饮水,以排除饮水中铁离子的影响。
少量多次放血主要用于模拟反复多次小量失血导致的铁丢失,还可以加速贫血的形成。
放血一般在低铁饲料饲喂2周后进行,常用尾静脉放血法,1~1.5ml/次,2次/周。
EL9611红白血病小鼠急性GVHD动物模型的建立五纳宁;何善阳;徐霖;陈康;赵湛;廖冰;曹开源【摘要】AIM: To establish an acute graft - versus - host disease ( GVHD ) model in EL9611 erythroleukemia mice.METHODS: Using C57BL/6 ( H - 2b ) mice as the donor and BALB/c ( H - 2d ) mice as the recipient in allogeneic bone marrow transplantation ( allo - BMT ), the acute GVHD model was established.The mice were divided into leukemia group ( n = 10 ), radiation control group ( leukemic mice given radiation without allo - BMT, n = 4 ), GVHD group ( leukemic mice given radiation + allo - BMT, n = 10 ) and normal control group ( n = 4 ).In leukemia group, 2 × 106/mouse EL9611 erythroleukemic cells were transfused via tail vein into BALB/c mice to build the erythroleukemia model.In GVHD group, 7 days after leukemic cell transfusion, the mice received total dose of 8.0 Gy [60Co]γ of total body irradiation( TBI ), and within 5 h, 2 × 10 C57BL/6 bone marrow cells and 1 × 10 C57BL/6 spleen cells per mouse were transfused via tail vein to build the acute GVHD model in EL9611 erythroleukemia mice.The clinical manifestations of posture , fur, stool and so on were observed.Pathological examination was conducted to examine the changes of liver, spleen, skin, small intestine and peripheral blood.The survival rate was also calculated.RESULTS: ( 1 ) In leukemia group, the mean survival time ( MST ) was ( 14.5 ± 2.1 ) days, or ( 7.5 ± 0.7 ) days when irradiation day was as day 0( P < 0.01 compared with GVHD group ).The death rate was 100% with no spontaneous remission.The dead mice showed splenohepatomegalia[liver weight ( 2.40 ±0.48 ) g, spleen weight ( 0.84 ±0.20 ) g, P <0.01 compared with normal group]and high WBC count [( 3.33 ±0.27 ) × 1010/L prior to death, P <0.05, compared with normal group].Pathological examination showed disorganization of normal tissues and leukemic cell infiltration.( 2 ) In radiation control group, MST was ( 9.0 ± 0.7 ) d, with significant difference as compared with GVHD group and normal group ( P < 0.01 ).The death rate was 100%.Pathological examination showed hematopoiesis exhaustion.( 3 ) In GVHD group, MST was ( 32.0±3.2)d(P<0.01 compared with other groups ).The death rate was 100% , the symptoms were observed on day 10 - 13 after allo-BMT.Clinical manifestations and pathological examination co rresponded to those of Ⅰ degree to Ⅱ degree of GVHD.CONCLUSION: Intravenous infusion of 2 × 106/mouse EL9611 leukemic cell successfully establishes the EL9611 erythroleukemia animal model.Seven days after EL9611 leukemic cell transfusion, lethal dose of TBI and allo - BMT can successfully build the acute GVHD model of EL9611 leukemic mice.%目的:建立EL9611红白血病小鼠急性移植物抗宿主病(GVHD)的动物模型.方法:同种异基因骨髓移植(allo-BMT)以C57BL/6(H-2b)鼠为供鼠,BALB/c(H-2d)为受鼠.设白血病组(n=10)、照射对照组(白血病鼠照射后不进行allo-BMT,n=4)、GVHD组(白血病鼠照射+allo-BMT,n=10)及正常对照组(n=4).白血病组采用每只BALB/c鼠尾静脉输注2×106个EL9611红白血病细胞建立红白血病动物模型;GVHD组于接种白血病细胞7 d 后行总剂量为8.0 Gy的1次性[60Co]γ射线全身照射(TBI),照射后5 h内每只小鼠尾静脉输注C57BL/6鼠骨髓细胞2×106个+脾细胞1×107个,建立EL9611红白血病小鼠的急性GVHD动物模型.观察小鼠体位、皮毛、大便等临床表现,病理检查肝脾、皮肤、小肠、外周血和骨髓,计算生存率.结果:白血病组生存时间(14.5±2.1) d[从照射当天(第0 d)算起为(7.5±0.7) d],生存时间与GVHD组相比P<0.01,死亡率100%,无自发缓解,死亡时肝脾肿大(肝重2.40 g±0.48 g,脾重0.84 g±0.20 g,与正常对照组比P<0.01),外周血WBC升高[死亡前(3.33±0.27)×1010/L,与正常对照组比P<0.05],病理检查示组织正常结构破坏,白血病细胞浸润.照射对照组生存时间为(9.0±0.7) d,生存时间与GVHD组和正常对照组相比差异显著(P<0.01),死亡率100%,病理检查显示造血衰竭.GVHD组生存时间为(32.0±3.2)d,生存时间与其它各组相比P<0.01,死亡率100%,allo-BMT后第10-13 d出现症状,临床表现和病理检查符合Ⅰ到Ⅱ度GVHD的改变.结论:采用EL9611红白血病细胞(2×106/鼠)静脉输注的方式可成功建立EL9611红白血病动物模型;接种EL9611红白血病细胞第7 d行TBI +allo-BMT可成功建立EL9611红白血病小鼠的急性GVHD动物模型.【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2011(027)008【总页数】5页(P1657-1661)【关键词】移植物抗宿主病;红白血病;小鼠;模型,动物【作者】五纳宁;何善阳;徐霖;陈康;赵湛;廖冰;曹开源【作者单位】中山大学附属第三医院肾移植科,广东,广州,510630;中山大学第一附属医院黄埔院区妇产科,广东,广州,510700;中山大学热带病防治研究教育部重点实验室,广东,广州,510080;中山大学热带病防治研究教育部重点实验室,广东,广州,510080;东莞市中医院神经内科,广东,东莞,523000;中山大学中山医学院病理学教研室,广东,广州,510080;中山大学热带病防治研究教育部重点实验室,广东,广州,510080【正文语种】中文【中图分类】R363移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD)是同种异体骨髓移植(allogeneic bone marrow transplantation,allo-BMT)后最主要的并发症之一,它的发生严重影响着移植后的生存时间和生存质量。
常用疾病动物模型上海丰核可以为广大客户提供各种疾病动物模型定制服务,同时提供相关疾病模型的药物敏感性实验分析服务。
客户只需要提供疾病模型的用途及建模方法的选择,我们会根据客户的具体要求量身定做各种动物模型服务。
4.其他皮下肿瘤小鼠小鼠或裸鼠同上,可采用人源肿瘤细胞,更加贴近实际12天(八)心血管疾病模型1. 动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+维生素D喂养)兔高脂、高胆固醇饲喂兔造模,成膜后血脂变化显著,为伴高血脂症的动脉粥样硬化4月血管组织病理切片染色2. 主动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+主动脉球囊损伤)兔此模型用大球囊损伤加高脂饲养方法成功建立兔主动脉粥样硬化狭窄的动物模型,为相关基础研究提供可靠模型。
2月动物实验模型病理切片展示一、CCl4诱导的肝脏纤维化简介:肝纤维化是肝细胞坏死或损伤后常见的反应,是诸多慢性肝脏疾病发展至肝硬化过程中的一个中间环节。
肝纤维化的形成与坏死或炎症细胞释放的多种细胞因子或脂质过氧化产物密切相关。
CCl4为一种选择性肝毒性药物,其进入机体后在肝内活化成自由基,如三氯甲基自由基,后者可直接损伤质膜,启动脂质过氧化作用,破坏肝细胞的模型结构等,造成肝细胞变性坏死和肝纤维化的形成。
通过CCl4复制肝纤维化动物模型通常以小鼠或大鼠为对象,染毒途径主要为灌胃、腹腔注射或皮下注射。
动物模型图. 经过3个月的CCl4注射造模,小鼠的肝脏在中央静脉区形成了比较明显的肝纤维化,中央静脉之间形成了纤维桥接。
(Masson染色)二、CXCL14诱导的急性肝损伤动物模型简述:CCl4是最经典的药物性肝损伤造模毒素之一,其在肝内主要被微粒体细胞色素P450氧化酶代谢,产生三氯甲烷自由基和三氯甲基过氧自由基,从而破坏细胞膜结构和功能的完整性,引起肝细胞膜的通透性增加,可溶性酶的大量渗出,最终导致肝细胞死亡,并引发肝脏衰竭。
根据CCl4代谢和肝毒性机制可复制不同的肝损伤模型,其中给药剂量和给药方法是其技术关键。
肿瘤动物模型的构建——淋巴瘤篇导语淋巴瘤(Lymphoma)是一种原发于淋巴结和淋巴组织的恶性肿瘤。
近年来其发病率正以每年4%的速度上升。
初期往往仅因表现为持续发烧或淋巴结肿大,而被大家忽视。
加上淋巴瘤亚型(>80种)众多,治疗困难重重。
因此迫切需要建立正确的动物模型,这对于研究淋巴瘤的发病机制和治疗手段十分重要。
淋巴瘤为全身性肿瘤?淋巴系统像血液系统一样遍布全身,所以淋巴瘤几乎可以发生在身体的任何部位。
如果淋巴瘤细胞浸润进血液,则发展成淋巴细胞白血病(lymphoma cell leukemia,LCL),变成液体瘤,成为全身性肿瘤。
如下图:人体淋巴组织分布和淋巴瘤后期转移示意图(图片来自Zevalin网站)。
淋巴瘤分类众多淋巴瘤种类繁多,发病机制复杂,分为霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma,HL)和非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)两类,其中以生发中心(Germinal center)来源的淋巴瘤占到NHL的80%,包括伯基特淋巴瘤,滤泡性淋巴瘤和弥漫大B淋巴瘤。
其发病机制是B细胞经历生发中心不同阶段时,基因发生突变易位等。
生发中心来源淋巴瘤发病机制示意图[1]临床上根据淋巴瘤分类分为多种细胞株,下面列举一些常用淋巴瘤细胞株:下面说说常见的淋巴瘤动物模型有哪些一、异种移植型淋巴瘤模型淋巴瘤细胞株或病人淋巴瘤组织种植于免疫缺陷动物体内,建立移植性淋巴瘤模型,是目前研究最多的肿瘤模型。
一般选择免疫缺陷小鼠:SCID小鼠或NOD/SCID小鼠淋巴瘤动物模型常选用SCID小鼠,它是一种先天性T/B淋巴细胞联合免疫缺陷动物,移植成功率比较高。
但SCID小鼠仍残留某些免疫功能,而NOD/SCID小鼠较SCID小鼠出现更多的免疫缺陷,它又降低了NK细胞的活性,成为淋巴瘤实验研究的有效工具。
异种移植进一步又分为细胞移植(CDTX)和组织块移植(PDTX)操作步骤如下图所示[2]:A(CDTX)和B(PDTX)注意:(1)细胞移植法:常用皮下荷瘤,也用腹腔注射,静脉注射和原位荷瘤。
白血病动物模型研究进展
杨林承;何艺磊;李卫东
【期刊名称】《中国临床药理学与治疗学》
【年(卷),期】2014(19)12
【摘要】在研究治疗肿瘤的药物过程中,白血病动物模型常被选用。
早期的白血病动物模型与人类白血病的拟合度不高,但随着对白血病发病机制研究的不断深入和技术的不断进步,白血病动物模型与人类白血病的拟合度明显改善。
本文介绍几种白血病鼠类动物模型及研究进展。
研究与人类白血病的拟合度高的动物模型对于抗癌药物的研发起着非常重要的作用。
【总页数】6页(P1416-1421)
【关键词】白血病;动物模型;进展
【作者】杨林承;何艺磊;李卫东
【作者单位】北京大学医学部基础医学院药理学系
【正文语种】中文
【中图分类】R733.7
【相关文献】
1.人慢性粒细胞白血病动物模型研究进展 [J], 刘伟;季明春;李厚达
2.白血病动物模型的研究进展 [J], 任汝静;尹婷;洪坤;孙建辉;王丽芳;代宝强;朱亚英;谭余庆
3.慢性粒细胞白血病小鼠动物模型建立的研究进展 [J], 武小亮;卢林纲;王靖;任广
旭;韩娟
4.腰椎间盘退变动物模型研究进展及其"筋骨并重"复合因素实验动物模型构建思路[J], 黄帆;吴存书;张水冰;赵思怡;范志勇;吴山
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动物肿瘤造模实验方案
动物肿瘤造模实验是一种常用的动物实验方法,用于研究肿瘤的发生、生长、转移和治疗方案。
下面是一个可能的动物肿瘤造模实验方案:
1. 选择动物模型:常用的动物模型包括小鼠、大鼠和兔子等。
根据研究目的和肿瘤类型选择合适的动物模型。
2. 选择肿瘤细胞系:常用的肿瘤细胞包括人源性肿瘤细胞系和动物源性肿瘤细胞系。
根据研究目的和肿瘤类型选择合适的肿瘤细胞系。
3. 准备肿瘤细胞:将肿瘤细胞培养至合适浓度,并用生理盐水或其它合适的载体悬浮。
4. 动物模型建立:将肿瘤细胞注射到动物体内建立肿瘤模型。
常用的注射方式包括皮下、脾脏或其他器官内注射。
5. 观察肿瘤生长:观察肿瘤模型的生长情况,包括肿瘤体积、肿瘤质地、肿瘤血液供应等。
6. 取样分析:在不同时间点取样,对肿瘤模型进行分析,包括病理学检查、免疫组化分析、分子生物学检测等。
7. 肿瘤治疗试验:根据研究目的,对肿瘤模型进行治疗试验,可以采用化疗、放疗、免疫治疗或其它治疗方法。
8. 结果分析:根据实验结果进行数据分析和统计,并对实验结果进行解读和讨论。
需要注意的是,动物实验需要遵守伦理规范和相关法律法规,确保实验过程的合法性和道德性,并尽量减少对动物的伤害和痛苦。
在进行动物肿瘤造模实验时,应严格按照相关实验规范进行操作,并有专业实验人员进行监督和管理。
白血病是造血组织的恶性增殖性疾病,其特点是骨髓及其它造血组织中大量无核细胞无限制增生,进入外周血液,临床表现以骨髓、脾、肝等造血器官中的白血病细胞恶性增生与肿大,并浸润到全身各组织脏器中,伴有不同程度的贫血、出血、感染发热以及骨骼疼痛。
白血病的发病率和死亡率逐年增加,居35岁以下青少年恶性肿瘤的首位。
小鼠(mouse,musculus)属哺乳纲(Mammalia)啮齿目(Rodentia)鼠科(Muridae)动物,在遗传学与造血系统等方面和人类十分相似,因此建立小鼠白血病模型以研究人类白血病的细胞分子生物学特性、生化免疫特征、病理生理改变、发病机制以及药物治疗和预后具有重要意义,本文就白血病小鼠模型的建立与应用现状进行综述。
1 建立白血病模型的小鼠种类目前最常用于建立白血病模型的有近交系(inbred strain)和突变系(mutant strain)小鼠。
1.1 近交系(inbred strain)小鼠主要包括:BALB/c小鼠、C57BL小鼠、AKR 小鼠、L615小鼠等。
1.1.1 BALB/c小鼠:基因型为Aabbcc,毛白色,其特征是肝、脾等富于网状内皮细胞的器官所占与体重比值较大。
BALB/c小鼠的白血病发病率雌性为12%,雄性为10%,对放射线极度敏感,常用于单克隆抗体和免疫学研究,在白血病研究中较常使用。
1.1.2 C57BL小鼠:基因型为aaBBCC,毛黑色,对Graffi白血病因子较敏感,而对化学致癌物诱导作用敏感性低,但全身经放射线照射后,淋巴瘤发生率可达90%~100%。
Noren nystrm等[1]用C57BL/6小鼠建立了T淋巴细胞白血病动物模型来评价血管形成抑制因子TN P2470的抗肿瘤效应。
1.1.3 AKR和 C58自发白血病小鼠:其它近交系小鼠还有AKR和 C58自发白血病小鼠。
AKR小鼠最早由洛克菲勒大学随机交配而得,后获得“淋巴瘤病”原种,继而选择培育成白血病高发品系,基因型为aaBBcc,带Thy-la基因,缺乏补体C5,容易诱发免疫耐受性,对白血病因子敏感。
肿瘤动物模型的构建——白血病篇
导读 白血病(Leukemia)是一种常见的恶性血液疾病,
俗称血癌。据统计,白血病是儿童恶性肿瘤的头号原因,在
儿童及35岁以下成人中发病率位居第一[1]。同时也是十大
恶性肿瘤之一。目前,白血病具体的发病原因至今尚未研究
透彻,因此建立合适的白血病动物模型,对于白血病发病机
制及药物研发具有重要意义。
本期为大家综述了白血病的基本情况及小鼠模型的分类、建
立方法和应用。
第一章: 白血病基本常识白血病是常见液体瘤
白血病是常见的液体瘤,与结肠癌、肝癌等实体瘤不同的是,
它是造血干细胞的异常分化和过度增殖导致,因此肿瘤细胞
会遍布全身,会侵犯身体的每个脏器,造成全身衰竭。
造血干细胞是血液系统中的成体干细胞,具有长期自我更新
和分化成各类成熟血细胞的能力。如下图为造血干细胞可分
类形成各种血细胞,如红细胞、血小板和白细胞:
造血干细胞分化成各类血细胞(图片来自网站)白血病致病
因素有哪些呢
现阶段认为白血病的发病因素:化学因素、电离辐射、药物、
毒物、病毒、遗传因素等有关。
白血病主要分为四类
根据白血病细胞的成熟程度和自然病程,白血病可分为急性
和慢性两大类,临床上,白血病共分为四大类:急性髓系白
血病(AML)、急性淋巴细胞白血病(ALL)、慢性髓系白血病
(CML)和慢性淋巴细胞白血病(CLL)。儿童白血病90%以
上是急性的,其中急性白血病中70%~80%是ALL。
第二章: 实验研究所用白血病模型首先,来了解一下常用
的细胞株白血病中常用的小鼠品系
用于建立白血病小鼠模型的小鼠可分为近交系和突变系。根
据不同类型和目的选择不同的小鼠品系,具体如下图所示:
最后说说常用的动物模型,主要分为三类:
一、异种移植模型
异种移植模型是最常用的淋巴瘤动物模型。根据实验目的选
择相应的小鼠品系和细胞株后,通常细胞的接种方式为皮下
注射、腹腔注射和尾静脉注射。
皮下注射和腹腔注射操作简单,很快在接种部位形成肿瘤或
腹腔内形成多发性肿瘤,适合筛选针对白血病的药物。但该
类模型与白血病临床病人实际情况差距较大。异种移植型白
血病模型异种移植示意图[2]
尾静脉注射接种模型,可形成全身性扩散的白血病模型。符
合白血病临床过程规律,此模型以动物生存期作为评价药效
的主要指标,并对采血样本进行血细胞的形态学检测。
下面以尾静脉注射模型实验步骤为例:
根据实验目的选择实验小鼠和细胞(如NOD-SCID小鼠和人
急性早幼粒细胞白血病细胞株);荷瘤细胞量一般1-2 × 105/
只。
破坏动物残留的免疫能力:给予小鼠射线照射(如剂量60Coγ
射线全身照射);
细胞接种:小鼠射线照射4-5天后,收集对数期生长的细胞,
尾静脉注射细胞悬液;
移植后第二天对小鼠分组,进行给药;统计小鼠生存率。
评价:此种模型易建立,成瘤率高,成瘤时间差异小,是筛
选抗肿瘤药物常用的动物模型。
数据分析:小鼠经X射线照射后尾静脉注射2×105个
hMRP8-PML-RARα细胞,建立ATRA耐药移植型小鼠模型[3]。
如下图:
图A统计生存曲线,给药组(LG362B和阳性药ATRA)均可
延长小鼠生存期。
图C与D剥离小鼠脾脏拍照并称重,患白血病小鼠较正常小
鼠脾脏肿大,给药组(LG362B和阳性药ATRA)均可使脾脏
恢复正常。
图e:取小鼠外周血和骨髓细胞制作涂片进行Wright-Giemsa
染色,从形态学上可观察到给药组(LG362B和阳性药ATRA)
可诱导白血病细胞分化。
二、基因修饰型白血病模型
基因修饰型白血病模型主要为利用基因编辑技术进行敲除
或插入特定基因,从而诱发动物产生白血病。如骨髓增生异
常综合征(MDS)转化为急性髓系白血病是由于NRAS和BCL-2
在形成复合物,建立骨髓增生异常综合征转化AML小鼠模型
MRP8[NRASD12/hBCL-2]筛选出BCL-2抑制剂ABT-737[4]。下
图为主要的基因工程型白血病模型[5]:评价:基因修饰型动
物模型成瘤机制清楚、病理表现明确,常用于白血病发病机
制的研究。但需构建基因工程载体,胚胎培养、显微注射等
一系列工作,周期长,花费大,一般根据实验需求构建适合
的动物模型。
三、诱发型白血病模型 诱发白血病示意图[2]
指通过使用理化和生物因素作用于小鼠而人为造成的白血
病疾病模型。小鼠长期接触致癌化学物质(如3-甲基胆蒽)
或者接受电离辐射(如γ射线),则会被诱发白血病[6]。
评价:诱发型模型操作简便,基本模拟了肿瘤的发生过程,
是一种较好的建立肿瘤模型的方法。但生物学特征不稳定,
并且诱导剂对人也有一定的危害,导致该模型较少使用。
以上就是本期我们为大家精心整理的白血病动物模型的介
绍了,希望我们可以为您的科研助力,如果还未涉及到您的
研究方向,您也可以在下面留言,也许会为您专门整理一份
稿子哦。
参考文献
[1] 2017中国城市癌症最新数据报告[2]Cook GJ, Pardee
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ABT-737 prolongs survival in an NRAS/BCL-2 mouse model of
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acute myelogenous leukaemia—development, application and
future perspectives. Leukemia, 19, 687-706(2005).
精彩内容列表(持续更新)模式动物系列(—)大小鼠基本
信息 常见大小鼠品系 如何进行小鼠科学地饲养 小鼠的一
生及繁育过程 ICR小鼠介绍 小鼠隔离与净化 常见小鼠实
验操作技能(小鼠的抓取与固定、给药方式等) 尾静脉注
射实验技巧 大鼠信息介绍
2. 模式动物系列(二)基因编辑鼠(一)基因编辑鼠的构建
流程 基因编辑鼠的构建
gRNA设计和筛选 sgRNA表达载体构建 显微注射操作
步骤及要点 小鼠培育及繁殖过程 小鼠基因型鉴定 小
鼠保种方式(精子、胚胎冻存) 小鼠体外受精介绍
(二)基因编辑鼠的发展与分类 基因编辑小鼠的发展过程
如何选择正确的基因编辑小鼠 基因敲除(KO)小鼠的原理、
构建与应用 基因敲入(KI)小鼠的原理、构建与应用 条件性
敲除小鼠(CKO)的原理、构建与应用 条件性敲入鼠(CKI)
的原理、构建与应用 Cre鼠的原理、构建与应用 转基因小
鼠的原理、构建与应用 如何查找基因序列
3. 模式动物系列(三)疾病动物模型(一)疾病动物模型概
况 疾病动物模型基本介绍 免疫缺陷动物 人源化动物 肿
瘤动物模型介绍 肿瘤模型之生长、转移及复发模型 免疫疗
法相关肿瘤模型介绍
(二)肿瘤动物模型的构建 如何正确地选择肿瘤动物模型
移植性肿瘤模型的建立之皮下荷瘤
肿瘤转移动物模型的构建(上) 肿瘤转移动物模型的构建
(下) 肺癌动物模型的构建 乳腺癌动物模型构建 结直肠
癌动物模型构建 前列腺癌动物模型构建 淋巴瘤动物模型
构建 肝癌动物模型构建
4. 实践中的实验动物福利和伦理 Nature论文险被撤稿,你
的动物实验合乎动物福利和伦理吗 实验动物的基本福利与
伦理概述
5. 小鼠命名规则
常见小鼠命名规则
基因工程鼠命名规则(上)——定点突变小鼠 基因工程鼠
命名规则(下)——转基因小鼠
6. 代谢综合征动物模型 糖尿病动物模型综述 1型糖尿病
动物模型介绍 2型糖尿病动物模型介绍 肝损伤动物模型介
绍