張 雷,易村犍
(長(zhǎng)江大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 荊州市第一人民醫(yī)院婦產(chǎn)科,湖北 荊州 434000)
卵巢癌原位移植模型建立的研究進(jìn)展
張 雷,易村犍
(長(zhǎng)江大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 荊州市第一人民醫(yī)院婦產(chǎn)科,湖北 荊州 434000)
卵巢癌是目前臨床的難題之一,隨著實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的發(fā)展,原位移植模型因其能客觀真實(shí)反映人類(lèi)卵巢癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程而成為研究熱點(diǎn),同時(shí)順鉑耐藥也是目前化療的一個(gè)難題。綜述了卵巢癌模型的分類(lèi)、原位移植瘤模型的建立及影響成功率的因素等。在實(shí)驗(yàn)方法上,通過(guò)將人卵巢癌細(xì)胞株和順鉑耐藥細(xì)胞株先進(jìn)行體外培養(yǎng),然后再分別接種于裸鼠體內(nèi)。這種方法建立裸鼠卵巢癌原位移植模型具有成瘤率高的特點(diǎn),并能保持順鉑耐藥特征。
卵巢癌;原位移植模型;實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)
卵巢癌是婦科常見(jiàn)的腫瘤之一,它的發(fā)病率居第三,次于子宮頸癌和子宮體癌。卵巢癌早期即可發(fā)生盆腔、腹腔內(nèi)種植轉(zhuǎn)移或淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,由于臨床癥狀不明顯,發(fā)現(xiàn)時(shí)多為晚期,而且卵巢癌耐藥性較高,故卵巢癌死亡率居?jì)D科腫瘤首位,嚴(yán)重威脅婦女的生命健康[1]。卵巢癌的發(fā)病機(jī)制及治療方法一直以來(lái)是臨床和基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。通過(guò)建立動(dòng)物模型來(lái)模擬人體內(nèi)環(huán)境,進(jìn)而研究其機(jī)制并探索治療方法,為臨床應(yīng)用提供保障。
卵巢癌模型的分類(lèi)有多種方法,按動(dòng)物種類(lèi):大鼠模型、小鼠模型、其它動(dòng)物模型;按腫瘤來(lái)源:誘發(fā)型、自發(fā)型、移植型、轉(zhuǎn)基因型;按接種部位:腹腔、皮下和常位 (卵巢內(nèi));按移植供體與受體關(guān)系:異種移植和同種移植;按轉(zhuǎn)移率:高轉(zhuǎn)移性和低轉(zhuǎn)移性[2]。
小鼠因其飼養(yǎng)方便,繁殖率高及與人類(lèi)基因相似性高成為應(yīng)用最廣的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,尤其在人類(lèi)腫瘤成功移植于裸鼠后,惡性腫瘤學(xué)的研究便進(jìn)入一個(gè)全新的階段。
2.1化學(xué)誘導(dǎo)型模型
用化學(xué)致癌劑(如亞硝胺類(lèi)、多環(huán)芳香烴類(lèi)、烷化劑等)通過(guò)口服、涂抹、埋藏、注入等方式誘導(dǎo)成瘤。Silva等[3]證實(shí)雌激素可誘導(dǎo)卵巢腫瘤,尤其己烯雌酚和雌二醇。己烯雌酚可引起卵巢表面乳頭狀瘤,而雌二醇引起的是卵巢漿液性囊腺瘤。
2.2皮下移植瘤模型
在小鼠肩胛區(qū)皮下注射癌細(xì)胞成瘤。許沈華等[4]用人卵巢癌細(xì)胞系移植于裸鼠皮下,建立了人卵巢癌裸鼠皮下移植瘤模型。皮下移植模型雖然成瘤率高,操作簡(jiǎn)單,但很少向遠(yuǎn)處發(fā)生轉(zhuǎn)移。
2.3腹水移植瘤模型
在小鼠腹腔內(nèi)注射癌細(xì)胞成瘤。腹腔接種較易顯示癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。Kyriazis等將人細(xì)胞系移植到裸鼠腹腔或皮下均成瘤,皮下移植瘤可見(jiàn)到包膜和淋巴管侵襲,但只有極少數(shù)動(dòng)物發(fā)生了局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。腹水移植瘤顯示不同臟器浸潤(rùn)并且有60%的動(dòng)物發(fā)生肺廣泛轉(zhuǎn)移和縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[5]。
2.4原位移植瘤模型
皮下移植瘤模型和腹水瘤模型雖然較為常用,但由于與人卵巢癌生物學(xué)特征存在差距,在實(shí)際的應(yīng)用中受到一定的限制。原位移植模型近年來(lái)備受關(guān)注,原位移植不僅成功率高,而且移植瘤容易發(fā)生類(lèi)似于病人的轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移率較高。取穩(wěn)定傳代若干代后的小鼠皮下移植瘤的瘤塊,切下一定量的瘤組織縫入小鼠的卵巢內(nèi),即可建立原位移植瘤模型[6-10]。
在腫瘤的化療中,順鉑的耐藥性是個(gè)棘手的問(wèn)題。建立耐藥的腫瘤動(dòng)物模型有助于研究其耐藥機(jī)理及逆轉(zhuǎn)方法。首先將體外培養(yǎng)活性較好的人卵巢癌細(xì)胞株配制成一定濃度的細(xì)胞懸液,然后采用順鉑低劑量誘導(dǎo)方式篩選出耐藥細(xì)胞株系,抽取一定劑量接種于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的皮下,待其形成所需的卵巢癌瘤塊后,再切下一定量的瘤組織植入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的卵巢中。這種方法能有效的刺激卵巢癌細(xì)胞,組織塊能夠更好的適應(yīng)卵巢局部的微環(huán)境[11-12]。
盡管從皮下移植瘤模型、腹水瘤模型到原位移植瘤模型在不斷完善,但由文獻(xiàn)報(bào)道可知,卵巢癌模型建立的成功率不等[13],這可能與下列因素有關(guān)。
4.1動(dòng)物的選擇
常用的建立卵巢癌模型的動(dòng)物為大鼠和小鼠,其中小鼠最為常用。免疫治療現(xiàn)已成為卵巢癌重要的治療方法之一,故免疫治療動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在一定程度上受到限制。有學(xué)者提出,在卵巢局部環(huán)境中生長(zhǎng)的腫瘤細(xì)胞由于經(jīng)歷了惡性細(xì)胞選擇,惡性程度更高的腫瘤細(xì)胞會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng),所以以往一般常用免疫正常小鼠來(lái)建立腫瘤移植模型,這也對(duì)之后卵巢癌的研究有極其重要的意義[11]。
4.2動(dòng)物生存環(huán)境
SPF(無(wú)特殊病原菌環(huán)境)和GF(無(wú)菌環(huán)境)兩種飼養(yǎng)環(huán)境下的裸鼠更有利于腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移,這種環(huán)境污染少,減少了抗原刺激,更有利于提高移植瘤的成活率和轉(zhuǎn)移率。
4.3動(dòng)物性別和年齡
移植在新生或幼年的裸鼠體內(nèi)的腫瘤相比于成年鼠更容易生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。有學(xué)者報(bào)道,3周齡的幼年裸鼠體內(nèi)表現(xiàn)有明顯侵襲及高度自發(fā)性或轉(zhuǎn)移的腫瘤,6~8周齡的成年裸鼠體內(nèi)呈現(xiàn)局限性生長(zhǎng)或者低轉(zhuǎn)移。建議用4~5周齡幼鼠。卵巢癌為激素依賴(lài)性腫瘤模型,造模時(shí)應(yīng)注意裸鼠的雌雄,裸鼠的激素水平很大程度上影響裸鼠移植瘤的成功率。
4.4裸鼠免疫功能
腫瘤細(xì)胞能否發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移,主要是由本身的生物學(xué)特性決定。裸鼠并非沒(méi)有免疫能力,其體內(nèi)NK細(xì)胞、B細(xì)胞活性較高,在抵抗移植腫瘤中它們可能起作用。
4.5移植方法
目前推薦使用高轉(zhuǎn)移性、高侵襲性的卵巢癌細(xì)胞株建立模型。具體方法有兩種:一是將一定濃度的卵巢癌細(xì)胞懸液直接接種于動(dòng)物的卵巢中;二是首先將一定濃度的卵巢癌細(xì)胞懸液接種于動(dòng)物的皮下,皮下移植成瘤后取一定量的卵巢癌組織塊植入小鼠的卵巢中。從理論上說(shuō),后者能更有效的刺激卵巢癌細(xì)胞,組織塊能夠更好地適應(yīng)卵巢局部的環(huán)境,而且前者要求的技術(shù)水平高,實(shí)驗(yàn)條件比較苛刻,很容易人為造成腫瘤細(xì)胞腹腔擴(kuò)散[11-12]。
4.6腫瘤來(lái)源
移植瘤組織可來(lái)源于人腫瘤手術(shù)標(biāo)本,也可來(lái)源于腫瘤細(xì)胞系。目前比較傾向于前者。一方面由于單個(gè)細(xì)胞懸液較分散,受到機(jī)體免疫狀態(tài)影響,容易被機(jī)體免疫系統(tǒng)清除,另一方面移植所用細(xì)胞經(jīng)過(guò)了多次酶處理,腫瘤原有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞,可能會(huì)引起腫瘤自然屬性和生物學(xué)特性的改變,從而影響腫瘤細(xì)胞移植及轉(zhuǎn)移。研究發(fā)現(xiàn)用細(xì)胞懸液進(jìn)行的原位移植在轉(zhuǎn)移能力方面不如完整組織塊的移植。
4.7組織特異性
因?yàn)槟[瘤組織異質(zhì)性的存在,移植部位取材和數(shù)量有限,植入到裸鼠體內(nèi)的瘤組織形成的結(jié)構(gòu),僅僅反映取材部位瘤組織的形態(tài)特點(diǎn),并且植入的瘤組織需要適應(yīng)裸鼠的體內(nèi)環(huán)境,生長(zhǎng)力較強(qiáng)的細(xì)胞株會(huì)優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng),生長(zhǎng)力較弱的細(xì)胞群在傳代過(guò)程中可能會(huì)丟失,導(dǎo)致移植瘤和原人瘤組織存在著一定差異性,從而就有移植瘤成功率和轉(zhuǎn)移率的差別[14-15]。
4.8其他因素
此外還有一些其他因素也影響著造模的成功率。如人腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)特性、狀態(tài),數(shù)量等;裸鼠品系;病人的腫瘤和裸鼠體內(nèi)腫瘤對(duì)細(xì)胞毒性的反應(yīng)性缺乏等等都會(huì)造成成瘤率的不等性[16-19]。隨著動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展和各種新型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的開(kāi)發(fā),以裸鼠為載體的人卵巢癌動(dòng)物模型,是研究卵巢癌病因?qū)W和治療學(xué)的重要工具,利用動(dòng)物模型對(duì)卵巢癌進(jìn)行各種基礎(chǔ)和臨床研究,探索其發(fā)生發(fā)展規(guī)律,開(kāi)發(fā)新的治療方法和藥物,將對(duì)卵巢惡性腫瘤防治水平的提高起到重要的推動(dòng)作用,同時(shí)為腫瘤轉(zhuǎn)移基礎(chǔ)理論的探索和逆轉(zhuǎn)方法的研究提供良好的基礎(chǔ)。
[1]鄧姍,郎景和. 協(xié)和婦產(chǎn)科臨床備忘錄[M] . 2版.北京:人民軍醫(yī)出版社,2008:211-212.
[2]李大鵬. 卵巢腫瘤動(dòng)物模型建立及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)腫瘤,2003(4)12:226-227.
[3]Silva E G,Tornos C,Deavers M,et al. Induction of epithe-lial neoplasms in the ovaries of guinea pigs by estrogenic stimulation[J]. Gynecol Onco1,1998,71(2):240-246.
[4]許沈華,牟瀚舟,錢(qián)麗娟,等.高轉(zhuǎn)移人卵巢癌裸鼠皮下移植瘤模型的建立及其生物學(xué)特性[J].中華病理學(xué)雜志,1996,25(1):33-35.
[5]Adelman D C,Erickson K L,Gershwin M E.Macrophage-mediated inhibition of melanoma cell growth in nude mice[J]. Exp Cell Biol,1983,51(3):165-171.
[6]任美萍,劉明華,曹陽(yáng),等.人卵巢癌順鉑耐藥細(xì)胞株的建立及耐藥機(jī)制研究[J].瀘州醫(yī)學(xué)院院報(bào),2009,5(32) :474.
[7]Cunjian Y,Li L,Ding M. Expression of C-Kit&PDGFRa and correlation with chemotherapy resistance in ovarian serous carcinomas:a clinical study[J]. Chinese-German Journal of Clinical Oncology,2009,4(8):229-230.
[8]張殊,林其德,狄文. 卵巢癌原位移植-轉(zhuǎn)移動(dòng)物模型的建立[J].中華婦產(chǎn)科雜志,2004,39(12) :835-837.
[9]Xiao C,Qiu L,Zen Q.Construction of s6RNA targeted to the rat aniotensin type receptors and its RNAi in cytophtsma [J]. Huangzhong Univ Sci Technolog Med Sci,2006,26 (1):4-8.
[10]Hoffman R M.Orthotopic metastatic mouse models for anti-cancer drug discovery and evaluation:A bridge to the clinic[J]. Invest New Drugs,1999,17:343-359.
[11]Condeelis J,Pollard J W. Macrophages:obligate partners for migra-tion,invesion,and metastasis[J]. Cell,2006,124:263-266.
[12]尹愛(ài)蘭,鐘梅. 綠色熒光蛋白標(biāo)記的人卵巢癌裸鼠原位移植模型的建立 [J]. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(3):484-490.
[13]Elkas J C,Baldwin R L,Pegram M,et al. Human ovarian carcinoma murine xenograft model useful for preclinical trials[J].Gynecologic Oncology,2002,87:200-206.
[14]Taillandier L,Antunes L,Angioi-Duprez K S. Models for neuro-oncological preclinical studies:solid orthotopic and heterotopic grafts of human gliomas into nude mice[J]. Neurosci Methods,2003,125(1/2):147-157.
[15]Euhus D M,Cler L,Shivapurkar N,et al. Loss of heterozygosity in benign breast epithelium in relation to breast cancer risk[J]. Natl Cancer Inst,2002,94(11):858-860.
[16]Phillips R M,Bibby M C,Double J A. Experimental correlations of in vitro drug sensitivity with in vivo responses to ThioTEPA in a panel of murine colon tumours[J]. Cancer Chemother Pharmacol,1988,21:168-172.
[17]Phillips R M,Bibby M C,Double J A,et al. Therelationship between the in vitro chemosensitivity of tumor cells and tumor response in vivo in an experimental tumor model[J]. Cell Cloning,1991,9:144-154.
[18]Jhingook Kim,Eun Sung Hwang,Jong Sik Kim .Intraperitoneal gene therapy with adenoviral-mediated p53 tumor suppressor gene for ovarian cancer model in nude mouse[J]. Cancer Gene Therapy,1999,6( 2):172-178.
[19]Tamada Y,Aoki D,Nozawa S,et al. Model for paraaortic lymph node metastasis produced by orthotopic implantation of ovarian carcinoma cells in athymic nude mice[J]. Cancer,2004,40(1):158-163.
[編輯] 一 凡
10.3969/j.issn.1673-1409(R).2012.06.032
R737.31
A
1673-1409(2012)06-R070-03
2012-04-02
張雷(1983-),女,湖北松滋人,醫(yī)師,主要從事婦科腫瘤臨床與研究工作;通訊作者:易村犍,E-mail:cunjiany@yahoo.com.cn