小鼠模型在大肠癌研究中的应用进展Word下载.docx
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肠道的肿瘤，可以作为研究HNPCC很好的模型，Mlh1-/-小鼠易患胃肠道肿瘤和胃肠道肿瘤［5］。
Mlh2-/-基因缺陷的纯合子小鼠伴有APC基因的失活,易发生淋巴瘤和肠内肿瘤。
3.2家族性多发性腺癌的小鼠模型一序列特殊
基因的改变会包括抑癌基因APC,p53和Smad3的失活和原癌基因K-Ras基因的激活，最终导致胃肠道肿瘤的发生。
用N-乙基-N-亚硝基脲诱导C57BL/6J（B6）雄性小鼠显性突变可致Min阳性鼠，其存活期＜150d,杂合子Min小鼠低龄时产生大量小肠肿瘤,少量结肠和十二指肠息肉,与人类家族性多发息肉病（familialadenomatouspolyposis,FAP相似，目前
已用于FAP药物治疗的研究。
Min小鼠的优点为其腺瘤发生、发展的遗传背景相同,无结肠肿瘤遗传异质性[6]。
3.3FAP的限制性小鼠模型随着新技术的出现,现在可以实现在特定时间和特定组织内,使体细胞基因激活或失活[7-13]。
例如Apc模型小鼠,Apc基因可因腺病毒感染大肠表达Cre重组酶后被删除[14],从而抑制B连环蛋白的条件表达，导致胃肠息肉的形成[15,16]。
限制性小鼠模型能很好的模拟FAP综合征,具有肿瘤自发性、发生率高及可预测性的特点,并且无
免疫原性,能在免疫活性小鼠中生长。
4移植小鼠模型移植肿瘤是当今最常用的肿瘤动物模型,其方便简便,移植成功率高,成瘤快,成本低且实验效果好。
4.1免疫缺陷小鼠由于裸小鼠和严重联合免疫
缺陷（severecombinedimmunodeficiency,SCID小、鼠
的应用,人类的肿瘤在受体小鼠内的异种移植得到实现,而不受移植排斥的影响。
裸、鼠11号染色体上的隐形裸基因突变而无
被毛,先天性无胸腺或仅有异常的胸腺上皮,不能分
泌胸腺素使T细胞正常分化,细胞免疫力低下[17]。
SCID小鼠首先发现于C.B-17的同源近交系,其第16号染色体上称scid的单个隐形基因突变。
SCID小鼠的所有T淋巴细胞和B淋巴细胞功能测试均为阴性,对外源性看远无细胞免疫及抗体反应,体内缺乏携带前B细胞、B细胞和T细胞表面标志的细胞。
4.2移植的材料移植的肿瘤来源包括裸鼠体内的移植瘤、手术切除的人类肿瘤组织、人癌细胞株等。
肿瘤的来源、性质对移植的成功率有明显的影响,转移肿瘤组织异种移植的成功率高于原发肿瘤组织,转移率也较高;
经传代培养或筛选过的高转移人癌细胞移植成功率和转移率均较高。
4.3移植的方法及部位移植的方法和部位有很多种（表1）,移植的部位包括皮下、腹腔、静脉、脾内和原位移植。
由于皮下组织与结肠浆膜下或肝脏内的微环境有所区别,皮下生长的肿瘤会呈现不同的特征,因为生长的微环境和结肠或肝脏中生长的肿瘤的微环境的差别,皮下肿瘤移植模型会出现某些特征的改变（如生长因子的水平、营养素和肿瘤的血管发生、转移的行为等）,另外大肠癌在大肠中的原位移植模型会发生肿瘤的转移,但是皮下生长的肿瘤不发生转移[18]。
大肠癌的原位移植有两种方法,在大肠浆膜下注射肿瘤细胞或将实体瘤移植到大肠中。
肿瘤细胞体外培养,选出转移性高的细胞亚群,在宿主体内连续传代,与兴趣靶器官组织共同孵育,利用克隆技术,建立细胞株,都可以使肿瘤转移能力增强。
•3589-医学综述2010年12月第16卷第23期MedicalRecapitulateQec
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收稿日期:
2010-09-13修回日期:
2010-11-07
洪卫文（综述），苏国强※（审校）
（福建医科大学教学医院,厦门市第一医院普外科,厦门361000）
中图分类号:
R332文献标识码:
A文章编
号:
1006-2084（2010）23-3588-03
摘要:
大肠癌是胃肠道常见的恶性肿瘤,它致死率高并容易发生转移,我国近年大肠癌的发病率呈逐年上升趋势。
动物实验在研究大肠癌的发生、发展及药物治疗中都起着重要作用,目前用于大肠癌研究的主要动物模型包括诱发性肿瘤模型、基因工程动物模型、大肠癌癌细胞
移植模型和最新报道的在特定时间、特定组织激活或剔除靶基因的限制性小鼠模型。
现阐述最常使用的大肠癌小鼠模型及它们各自的优缺点和最新进展。
关键词:
大肠癌;
小鼠模型;
动物实验
AdvanceinMouseModelsofColonCancerHONGWei-wen1,SUGuo-qiang2.（Departmentof
GeneralSurgery,TeachingHospitalofFujianMedicalUniversity,XiamenFirstHospital,Xiamen
361000,China）
Abstract:
Colorectalcancer（CRC）remainsasoneofthemostcommoncancers,withaprogres
sivelyincreasingincidenceinChina,whichislife-threateningandmorelikelytometastasizeStudies
ofcoloncanceronmousemodelsplayanimportantroleintheinvestigationintocarcinogenesis,patho
genesis,andtreatmentofCRC.Thecurrentlyavailablemousemodelsmainlyincludespontaneousandchemicallyinducedcolorectalcancermodels,transgenicmodels,implantationmodels,andconditional
mousemodelsnewlyreportedtohavespecificgenesactivatedorknockeddown.Thisreviewwilldiscuss
mostfrequentlyusedmodelsthathavebeendeveloped,includingtheiradvantagesanddisadvantages.
Keywords:
Coloncancer;
Mousemode;
lAnimalstudy大肠癌是全球第三大常见的恶性肿瘤,大肠癌动物实验的研究已经大约有80年,理想的动物模型应该真实地反映出人类大肠癌的发病机制、肿瘤生长过程中的生物化学变化、生物学行为和形态学特点及对实验药物治疗疗效的一致性等。
目前已经建立了一些动物实验模型,能近似的模拟肿瘤的某些特征,但是不能完全模拟人类大肠癌的全部特征,因此,应根据研究的需要来选择不同的动物模型,达到最好的研究效果。
1大肠癌发生的分子机制大肠癌的发生是一个多步骤,多阶段及多基因参与的遗传性疾病（图1）。
从腺瘤到癌序列约经历10~15年,在此癌变过程中,遗传突变包括癌基因激
活（K-ras、c-myc、EGFR）、抑癌基因失活（APC、DCC、p53）、错配修复基因突变（HMSHI、HLH1、PMS1、PMS2、GTBP）及危险修饰基因（COX-2、CD44v）［1］。
大肠癌多为散发,饮食习惯、体力活动及遗传易感性在结肠癌的发病中具有重要地位,主要的遗传疾病包括遗传性非息肉性结肠癌患者（5%~8%）和家族性肠息肉病患者（1%）[2]。
结肠腺瘤、溃疡性结肠炎以及结肠血吸虫病肉芽肿与结肠癌的发生有密切的关系。
2自发和诱发小鼠肿瘤模型
2.1自发小鼠肿瘤模型自发小鼠肿瘤模型是最早被报道的动物模型,自发肿瘤小鼠在自然情况下产生肿瘤,未经任何有意识的人工处理,发病特征与人类肿瘤很相似,具有很高的研究价值。
但是,由于小鼠自发大肠癌的发生率极低,缺乏可预测性和可重复性,难于获得并应用于大肠癌的研究。
图1大肠癌变过程模式图
2.2化学剂诱发肿瘤模型1941年,有研究发现用二甲蒽或甲基胆蒽喂养的小鼠会产生小肠肿瘤,其后人们逐渐发现许多化合物均有致癌性[3]。
目前经常使用的致癌物为二甲基肼和它的代谢产物氧化偶氮甲烷、N-甲基-N'
-硝基-N-亚硝基胍和N-甲基N-亚硝基脲表1大肠癌移植模型移植物移植的方法和部位异位注射（皮下）盲肠、结肠或直肠肠壁内的原位注射脾内注射腹腔内注射
特殊的血管（常用门静脉）注射实体肿瘤移植物异位移植（皮下）盲肠、结肠或直肠肠壁内手术原位移植
4.4肝转移小鼠模型大肠癌患者首先发生转移的的器官是肝脏,裸小鼠结肠内原位手术植入高转移的肿瘤细胞能够快速并有效地发生肝、淋巴节及脾转移[19]。
直接在脾内或门静脉内注射结肠癌细胞同样也能得到结肠癌的肝转移模型。
肝转移小鼠模型缺陷不能用于研究肿瘤的转移早期。
需要研究肿瘤自发转移早期阶段可以建立原发肿瘤的转移模型或利用非侵入影像技术,示踪经门静脉（示踪通过门静脉注射的肿瘤细胞）直接注射的肿瘤细胞在肝微循环中滞留,管腔外的侵袭,肝内的定植及生长等肿瘤早期侵袭的行为。
5肿瘤的影像监视
5.1非侵入性显像技术传统肿瘤观察方法为组织病理学分析,免疫组化技术。
用于小鼠处死后肿瘤的计数,测量肿瘤大小,观察转移情况并能测量各种生化指标。
其缺点是不具可重复性,而且费时费力。
最新发展起来的现代非侵入性显像技术,包括磁共振成像学、计算机断层摄影、正电子发射断层摄影和单光子发射计算机断层摄影及通过使肿瘤表达绿色荧光蛋白或萤火虫荧光素酶很好地解决了传统方法的这些缺点。
5.2增强型绿色荧光蛋白荧光显像1997年,Chishima等［20］首次将绿色荧光蛋白用于肿瘤的体内研究,开辟了肿瘤可视化的先河。
他们用绿色荧光蛋白稳定转染卵巢癌细胞,并移植到裸鼠体内,在荧光显微镜下能检测到常规方法不能检测的微转移。
随着高分辨率的活体影响体视镜的出现,肿瘤转移的全过程可以直接在体外观察。
增强型绿色荧光蛋白荧光显像模型简便易行,成功率高,能在体外无损伤,整体水平上实时观察荧光成像,监测移植肿瘤在活体内的生长和转移情况,为肿瘤的研究提供了新的监测方法。
5.3荧光素酶和生物发光显像生物发光显像也能用于跟踪肿瘤的生长,利用低光光子计数照相机能连续检测从肿瘤细胞发出的荧光,可用于肿瘤非侵入可视化及肿瘤侵袭行为研究,评估肝内结肠癌化学治疗的疗效[21]。
光学成像技术能够用于监视肿瘤的生长、侵袭、转移及肿瘤治疗疗效的评估。
与组织学分析相比,光学显像技术使用的样本量小,更为精确,并具可重复性,测量方法多样性等优点。
6结语各种大肠癌动物模型为大肠癌的研究提供了有效的手段,其应用也日益广泛,各种新的实验模型也逐渐出现并能有效地用于实验。
但是,由于人与小鼠在基因上、寿命、年龄、饮食和体力活动等方面的差异,不可能建立一种完全模拟人类大肠癌行为的小鼠模型,实验之前必须对所需的动物模型进行合理的选择,才能使实验具有现实的意义。
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