医学实验肝癌动物模型的研究进展

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医学实验肝癌动物模型的研究进展

陈谦孙慧李强

肝癌是我国常见的恶性肿瘤，具有发展快、预后差的特点。动物模型是动物实验研究的基础，由于种属之间的差异及人类肝癌形成过程中的多因性，建立一个完全反映人类肝癌的动物模型比较困难，但可依据不同的实验目的选择相应的动物实验模型。随着转基因技术、基因敲除技术、克隆技术等分子技术在实验动物模型制作中的广泛应用，实验动物的品种、品系及具有人类疾病特征的模型动物种类数量快速增长…１。一、理想的医用实验肝癌动物模型应具备的条件１．动物模型与人类肝癌的生物学行为相同或相近。肝癌属于血管依赖性实体瘤，模型标本肝脏血管应明显增粗，周边癌组织生长活跃，瘤体内有丰富的动静脉短路。血清ＡＦＰ及肿瘤酶学反应阳性，癌肿形成过程与人类肝癌的自然发生过程相似。２．选取模型的方法简便易行，实验周期短，动物的大小、体形、寿命等适合于所做的实验研究。３．动物模型的制备要具有可重复性，选取模型要稳定，制备成功率高而死亡率低。４．采用的实验方法对人体无害或危害较少，对于环境污染少。二、肝癌动物模型的分类及其应用１．动物来源：鼠和兔为主。（１）鼠分为正常鼠和裸鼠。正常鼠包括大鼠和小鼠。大鼠实验模型经济、易饲养、易获得，常用品系为Ｗｉｓｔａｒ大鼠和ＳＤ大鼠。裸鼠包括裸大鼠和裸小鼠。裸大鼠对异种肿瘤易于接受，但饲养较为困难、价格昂贵限制了广泛应用。裸小鼠是一种自发无毛突变种，由于缺乏胸腺而细胞免疫缺陷，因此可以接受同种或异种的正常及恶性组织移植【２】，人肝癌细胞裸小鼠模型是目前实验中最能反映人类肝癌生物学特性的“活试管”。裸鼠已成为体

作者单位：３０００６０天津市环湖医院肿瘤科（第１作者现在天津医科大学附属肿瘤医院肝胆科，３０００６０）内研究恶性肿瘤生物学特性和筛选抗癌药物的理想工具［３一］，其中以原位种植模型最为理想［８，９｜。其建模周期短，成功率高而自然消退率低，但裸小鼠体形小、免疫力低下，饲养条件要求在无特定病原体存在（ＳＰＦ）的条件下，环境要求恒温、恒湿，并且实验操作要求精细。（２）兔常用大耳白兔或新西兰白兔。由于兔体型较大，更适于肝动脉插管等局部治疗肝肿瘤的影像诊断及介入放射治疗的实验研究【１２．肿瘤来源：（１）自发性肝癌模型。常用来反应动物的肿瘤易感性和环境致癌物及促癌物质的积聚程度。由于自发性肝癌发生率低且不稳定。发生时间难预测且参差不齐，多用于病因学研究和移植性肿瘤的瘤源。（２）诱发性肝癌模型。指用化学、物理、生物等致癌因素作用于实验动物形成肝癌。化学药物最为常见，如氨基偶氮染料、亚硝胺和黄曲霉菌等。给药方法有经口给药法和注射给药法。可单一也可多种药物与不同促癌剂按不同顺序组合成不同的综合诱发肝癌方案。周期较长，死亡率高，肝癌出现的时间、部位、病灶数等在个体问表现不均一。大剂量一次或多次给予ＤＥＮ或联合其他致癌物或细胞坏死剂。可以引起嗜酸性细胞为主的多种细胞类型的转变灶、癌性结节和肝癌。这与人类肝癌的形成过程相似。（３）移植性肝癌模型。指把肝癌组织块（来源于动物或人）、肝癌细胞株或非肝脏来源的恶性肿瘤（乳腺癌，结直肠癌等）接种于实验动物体内所形成的荷肝癌动物模型。主要包括同种移植（模型动物之间）和异种移植（人和裸鼠之间）两种［１１】。①移植性大鼠肝癌模型：此种模型一般只能用于同种动物间的肿瘤移植。种鼠主要是诱发性制备的ＢＥＲＨ－２移植性大鼠和自发性制备的Ｗａｌｋｅｒ－２５６鼠肝癌肉瘤带瘤大鼠。该模型性质稳定、制作方法简单，成功率高（＞９５％）、周期短（７～１０ｄ），自然生存时间为３—４周。目前广泛地应用于肝癌影·３７７·

·综述·

像学诊断实验及肝癌局部治疗研究。②移植性小鼠肝癌模型：遵义医学院用６１５近交系小鼠于１９８２年建立了我国第１株小鼠移植性肝癌模型Ｈ６１５。Ｈ６１５对化疗药物的敏感性与肝癌的临床化疗效果相近，因此可用作肝癌的基础研究及药效学研究，还可用于不同治疗方案的比较与探索。移植性小鼠肝癌模型远少于移植性大鼠肝癌模型，但小鼠饲养方便，操作简单，更适用于药物筛选及较大规模的实验性治疗。③裸鼠人肝癌移植模型：将人肝癌细胞株或肝癌组织块直接移植到裸鼠体内而建立的模型，属于人鼠异种移植。我国目前已建立５株裸小鼠人肝癌组织模型ＬＴＮＭｌ—５和１株裸小鼠人肝癌细胞株模型ＬＣＮＭｌ，还有人肝细胞癌裸小鼠移植瘤ＳＭＭＣ－ＬＴ—ＮＭ等。裸鼠人肝癌模型的建立使得在动物身上研究人类肝癌成为可能，保留了原发人肝癌的形态和功能及分泌ＡＦＰ等特征，是最接近人的一种肝癌模型。移植部位根据实验目的和实验条件的不同可采用腹腔移植、皮下移植和肝内移植。移植方法有组织块移植法、悬液移植法、组织匀浆移植法等。１９９４年经筛选建立的裸小鼠人肝癌高转移模型ＬＣＩ—Ｄ２０。传代周期为２０天，其特点是：自发转移率达１００％且转移早，同时具有淋巴道和血道转移的特点，生存期长达４０天左右，瘤细胞ＤＮＡ分析与染色体检查及病理形态学特征均维持来源人肝癌细胞的特征。ＡＦＰ阳性，此模型是目前研究人肝癌转移机制及抗转移治疗较为理想的高转移模型。并为裸大鼠人肝癌模型提供瘤源。④移植性兔肝癌模型：诱发性制备同种移植性兔肝癌模型。瘤源ＶＸ２肿瘤细胞株起源于Ｓｈｏｐｅ病毒诱发的兔乳头状瘤衍生的鳞癌，经７２次移植传代后正式建株，命名ＶＸ２，接种到兔的肝脏可制成原位肿瘤的动物模型。移植性兔ＶＸ２肝癌模型为目前国内最大的动物实验性肝癌模型；实验证明该肿瘤为富血

管性肿瘤。其供血动脉主要为肝动脉，数　万方数据·３７８·

字减影（ＤＳＡ）造影显示肿瘤内碘油浓聚，类似于人类原发性肝癌的碘油沉积；病理学上，肿瘤为巨块型实体瘤，浸润性生长，血供丰富，类似于巨块型肝癌；模型制作简便易行，价格相对较低廉，且实验周期短，一般ＶＸ２肝癌生长至直径３ｃｍ大小仅需３～４周。⑤其他移植性肝癌模型：用肿癌细胞悬液（ＶＸ２、Ｗ２５６及Ｋ１２／ＴＲ，ＣＣ５３１等结直肠癌瘤株）经门静脉系统的血管或器官注射，可制作弥漫型转移性肝癌模型。主要用于转移性肝癌的基础研究及实验性治疗。（４）基因性肝癌模型。基因打靶技术和克隆技术能使动物表现出一些人类疾病，一旦人类肝癌相关基因被成功克隆，便可制备相应的基因剔除动物模型，从而对肝癌基因的功能和作用途径进行深入的研究［１２·ｌ三、肝癌动物模型制备中的注意事项诱发型肝癌模型，制备动物模型的早期应注意预防动物的感染发生，特别是肺感染，多在开始给药后４周左右，表现为动物的咳嗽、气促；在肿瘤形成期动物的无明显征兆的突然死亡多由肝癌组织破裂出血所致。移植型肝癌模型，应严格无菌操作，避免感染所致的接种失败，移植后使用抗生素预防感染，可提高接种成功率；剥离肿瘤到接种时间尽可能短，最好１ｈ内完成，对动物手术打击小，术后恢复快；环境因素适宜，保持实主堡塞墅窆Ｅ整盘查２ＱＱ§生３旦筮２≥鲞筮≥翅￡ｈ垫Ｊ坠２曼ｇ望，丛婪出２ＱＱ§。№ｉ２≥，№：３

验动物最佳的温度和湿度，对动物的生长发育和移植瘤的生长及各项指标的准确性都是有利的。四、展望肝癌动物模型会随着肝癌的实验性治疗和肝癌基础研究的日益深入和发展而不断改进、完善。利用基因技术或其他科学的途径，继续研究更符合人体肝癌多种生物学特性的动物模型，培育出更加符合实验要求的动物新品种；减少或消除大动物的个体差异。提高实验的可行性和准确性，同时提高该实验动物的产量；寻求一种更适于裸鼠，特别是裸大鼠的饲养条件，以便被广为使用；基因打靶技术结合体细胞克隆技术可以将离体培养或基因定点修饰后的动物体细胞转变成动物个体，可以很好地解决动物转基因效率低和基因表达方面的问题，这些可能成为肝癌动物模型的发展方向。

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