張曉艷 譚紅 周驄 聶敏海
(西南醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院 四川 瀘州 646000)
口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC,簡(jiǎn)稱口腔鱗癌)是位居第18的危害人類健康的惡性腫瘤[1]。希望通過體外模型或動(dòng)物模型來研究分析口腔鱗癌的發(fā)生發(fā)展過程,為其治療提供思路和依據(jù)。
口腔鱗癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)變和致病過程是復(fù)雜多變的。Hawkins等[2]發(fā)現(xiàn),4-硝基喹啉-1-氧化物(4-Nitroquinoline-l-oxide,4NQO)飲水法誘導(dǎo)大鼠口腔黏膜癌變的過程與人口腔黏膜癌變過程相似,該大鼠模型的建立有利于研究人口腔鱗癌的發(fā)生發(fā)展。通過時(shí)間變量的影響,以期得到在屏障環(huán)境下,4NQO誘癌模型的較優(yōu)選擇。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
165只6周齡雄性SD大鼠(成都達(dá)碩生物有限公司提供),體重約200~220g;屏障環(huán)境,室溫20~25℃,濕度40%~60%,燈光模擬自然循環(huán)。純凈無(wú)菌飲水和SPF級(jí)動(dòng)物專用滅菌固體飼料喂養(yǎng)(成都達(dá)碩生物有限公司提供),系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)物品均經(jīng)消毒滅菌后傳送進(jìn)入;4NQO(Sigma公司,美國(guó))。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 SD大鼠165只,隨機(jī)分11組,每組15只。實(shí)驗(yàn)組1為A、B、C、D、E組,實(shí)驗(yàn)組2為A1、B1、C1、D1、E1組,F(xiàn)組為空白對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)大鼠分別于第10周(A)、12周(A1)、14周(B)、15周(B1)、18周(C、C1)、21周(D1)、22周(D)、24周(E1)、26周(E、F)分9批處死。對(duì)照組F于26周同期處死。
1.2.2 制質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.025%的4NQO水溶液,4℃冰箱避光保存。飼育時(shí)稀釋為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.004%置遮光瓶?jī)?nèi)。對(duì)照組飲滅菌水置普通塑料瓶?jī)?nèi)。全組每周換水3次,瓶?jī)?nèi)殘余水做無(wú)害化廢棄處理。
1.3 觀察指標(biāo)
1.3.1 觀察大鼠的行為和精神狀態(tài),每周稱重1次;2周觀察口腔黏膜情況,并記錄。
1.3.2 處死取舌、雙頰、腭、食道的黏膜和頸淋巴結(jié)、肝及脾的組織標(biāo)本,觀察標(biāo)本的組織病理學(xué)變化。蘇木精-伊紅染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)染色切片,光學(xué)顯微鏡下觀察病理改變。病理分級(jí)為正常黏膜,上皮單純性增生,輕度、中度、重度上皮異常增生,口腔鱗癌。上皮異常增生的診斷參考世界衛(wèi)生組織2005年標(biāo)準(zhǔn)[3]。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)所獲病理分級(jí)數(shù)據(jù)用等級(jí)資料兩樣本的秩和檢驗(yàn),統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 實(shí)驗(yàn)共獲得有效動(dòng)物模型156只,斗毆死亡2只,麻醉意外死亡1只,衰竭死亡6只。
2.2 SD大鼠進(jìn)入屏障環(huán)境2周后飲食飲水趨于正常。
2.3 觀察發(fā)現(xiàn)對(duì)照組口內(nèi)均較清潔,舌色粉,柔軟富彈性,無(wú)肉眼可見改變。實(shí)驗(yàn)組從9周開始,舌逐漸出現(xiàn)粗糙不平,缺乏光澤,白色樣變,舌體萎縮、彈性降低。18周后口腔清潔較差,黏膜水腫,偶伴充血糜爛面、偶見新生物和潰瘍面。22周后發(fā)現(xiàn)部分大鼠頰部新生物,伴舌根潰瘍。各組全程均未出現(xiàn)大鼠口腔黏膜組織壞死。
2.4 大鼠模型病理分級(jí)結(jié)果如表1所示。
表1 實(shí)驗(yàn)各組病理分級(jí)表
經(jīng)等級(jí)資料兩樣本的秩和檢驗(yàn),示不同時(shí)間對(duì)模型的影響不同,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(當(dāng)ν→∞時(shí),按α=0.05,Z=1.66,0.01<P<0.05)。
在收集的標(biāo)本中各階段病變占當(dāng)組的比例如表2所示,可知實(shí)驗(yàn)組1前期模型的成模率比重較高,而實(shí)驗(yàn)組2后期的成模率比重較理想。
表2 各階段病變?cè)诟鹘M中的比例
實(shí)驗(yàn)表3,各階段所得標(biāo)本總數(shù)占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的比例,正常黏膜的數(shù)目最多,其余各階段數(shù)目基本一致。后期病理檢查發(fā)現(xiàn),所有標(biāo)本中,2例食管鱗癌,1例淋巴轉(zhuǎn)移,未發(fā)現(xiàn)肝和脾等的明顯病理改變。
表3 各階段模型占模型總數(shù)的比例
在常用的口腔鱗癌誘導(dǎo)劑4NQO和二甲基苯并蒽(10-dimethyl-1,2-benzanthracene,DMBA)間,因DMBA誘導(dǎo)的模型易出現(xiàn)組織炎癥反應(yīng)和壞死[4],因此4NQO誘癌模型自出現(xiàn)[5]就被認(rèn)可,該大鼠模型對(duì)口腔鱗癌的研究有重要意義。本研究在屏障系統(tǒng)下用4NQO飲水法成功建立大鼠模型,將口腔鱗癌的連續(xù)過程展現(xiàn),突顯了4NQO的誘癌作用。
實(shí)驗(yàn)中同一時(shí)間范圍內(nèi),相同因素下飼養(yǎng)的大鼠可能有相似或相同的病理改變,但因個(gè)體差異使病變程度不一。隨時(shí)間推移,向癌轉(zhuǎn)變的概率增高,發(fā)展迅速。本研究說明在4NQO誘癌過程中,10周后開始出現(xiàn)各個(gè)階段病理改變,在24周后逐漸轉(zhuǎn)化為鱗癌。實(shí)驗(yàn)組1取材較早,間隔4周,獲得上皮單純性增生和輕度上皮異常增生的有效標(biāo)本較多,后期各階段的標(biāo)本稍不足。而實(shí)驗(yàn)組2的取材時(shí)間推遲,間隔3周,前期各階段有效標(biāo)本稍不足,中度、重度上皮異常增生和鱗癌標(biāo)本較均衡。經(jīng)秩和檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),總的來說實(shí)驗(yàn)組1的取材時(shí)間優(yōu)于實(shí)驗(yàn)組2。在10周左右開始取材,綜合兩實(shí)驗(yàn)組的間隔時(shí)間,所得標(biāo)本可能各階段較均衡,但該方法有待實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。
在舌癌早期會(huì)出現(xiàn)頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,浸潤(rùn)深度和轉(zhuǎn)移率與腫瘤的直徑、分級(jí)、生長(zhǎng)方式、分化程度是否有相關(guān)性尚有待研究[6]。口腔作為消化道起始,模型中未發(fā)現(xiàn)食管黏膜上皮異常增生,僅2例食管黏膜上皮癌,1例淋巴轉(zhuǎn)移??紤]其可能原因是4NQO致癌有一定的靶向性;也可能是造模時(shí)間相對(duì)較短,口內(nèi)原發(fā)灶未轉(zhuǎn)移,但并不排除可能存在的隱匿性頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及微轉(zhuǎn)移。阻斷轉(zhuǎn)移是癌前狀態(tài)到鱗癌的關(guān)鍵點(diǎn),也是目前亟待解決的問題[7]。
總的來說,4NQO飲水法建立大鼠口腔鱗癌模型的方法較簡(jiǎn)便、靶器官較明確、病變典型,過程相對(duì)穩(wěn)定,癌變時(shí)間相對(duì)可控可循,整個(gè)過程與人口腔鱗癌的過程相似,該模型是研究口腔鱗癌的理想模型[8],優(yōu)化該模型對(duì)研究口腔癌前病變、鱗癌的發(fā)生發(fā)展和鱗癌的治療預(yù)防都有深遠(yuǎn)意義[9]。