直肠癌原位小鼠模型的研究进展

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1、直肠癌原位小鼠模型的研究进展【关键词】直肠癌人类应用小鼠模型进行肿瘤研究已有100多年历史。小鼠体型小、繁殖周期短、产仔数多、饲养容易、肿瘤生长迅速、遗传资源丰富，小鼠的基因和人类相似达95%，以上优点决定了小鼠模型在研究人类肿瘤时有着得天独厚的优势，特别是遗传工程小鼠和免疫缺陷小鼠的出现，进一步拓展了小鼠在人类肿瘤研究中的应用领域。本文就直肠癌原位小鼠模型（以下简称模型）的制备方法、优缺点、适用范围作一综述。1自发模型自发模型指小鼠未经任何有意识人工处理，在自然情况下产生肿瘤的模型。许多近交系小

2、鼠品系是自发的高癌品系。时洪凯等[1]用BubR1+/-小鼠和ApcMn/+小鼠杂交获得BubR1+/-ApcMn/+小鼠自发产生直肠肿瘤，伴发末端结肠和小肠肿瘤。自发模型的发生特征和人类肿瘤发生很相似，其缺点是模型建立所需时间长，容易受饲料和饲养环境影响，不可能大量获得，所以实际应用很少。2诱发模型诱发模型指化学药品、病毒、物理因素等诱导产生肿瘤的模型。其中，化学药品诱导模型最常用。致癌剂早期多用芳香胺类，之后多采用直接致癌剂亚硝胺类化合物和间接致癌剂甲基氧化偶氮甲醇（MNM）及其类似物。2.1

3、直接致癌剂多采用灌肠方式诱导局部致癌，致癌剂在体内代谢活化后与细胞中的生物大分子共价结合，引起DNA损伤及遗传密码突变，这些损伤和突变未能修复或清除，则形成肿瘤细胞。国内常用甲基硝基胍（MNNG）。2.2间接致癌剂既可口服亦可注射，药物本身并不致癌，须经氧化脱烷基后才具有致癌作用。以二甲基肼（DMH）为例，它主要在肝脏被氧化成甲基偶氮甲醇，与B葡萄糖醛酸结合，一部分随胆汁进入肠腔，在肠道细菌和肠黏膜上皮的B葡萄糖苷酸作用下，导致结直肠黏膜上皮癌变。以DMH及偶氮氧甲烷（AMO）常用。刘成霞等[

4、2]应用二甲基肼连续注射于昆明小鼠皮下11周，给药后第12周成瘤率为92.86%(13/14)，肿瘤结节多分布于大肠远端和近肛门处，结节数目由单个到数十个不等。诱发模型的发生过程类似人类肿瘤，简单经济，成瘤率高，适用于直肠癌发生发展以及肿瘤预防药物研究。最近研究表明，致癌物诱发模型和基因工程模型相比更接近临床[3]。陆嵘等[4]在DMH诱导小鼠结直肠癌同时，进行5脱氧杂氮胞苷干预，肿瘤发生率，肿瘤数目，肿瘤最大直径与对照组相比有统计学差异，肿瘤组织中P27Kip1表达量降低。但这种模型成瘤时间需

5、数月，潜伏期、发生率、瘤块数目不稳定，常伴直肠外肿瘤发生,症状出现较晚，不能满足肿瘤研究和药物筛选的精确要求[5]。3基因工程模型3.1转基因模型是将促进肿瘤发生、发展的基因转移到小鼠体内的模型。1982年由美国R.D.Palmiter实验室产生的“超级小鼠”首次证实了转基因小鼠的可行性。通常采用显微注射法将目的基因注入受精卵的雄原核，再将受精卵植入假孕小鼠体内，然后在新生鼠中筛选出基因组中整合有目的基因的小鼠。3.2基因剔除模型是将抑制肿瘤发生、发展以及转移的基因剔除的模型。目前的方法有两种：

6、①组成型基因剔除。利用同源重组法将体外培养的胚胎干细胞（ES细胞）的目的基因剔除，再将ES细胞植入小鼠胚泡腔内，得到嵌合体小鼠并筛选出由所植入ES细胞发育而来的个体。②诱导型基因剔除。利用同源重组法在ES细胞中目的基因两侧各加一个loxP位点，培育出相关小鼠体系，并与带有Cre基因的转基因小鼠进行交配，获得目的基因两侧同时含有loxP位点和Cre基因的小鼠。最后，在适当时候做干扰素处理，便可实现对目的基因定时和定位剔除的目的。Colnot等[5]采用Cre/loxP系统对主要发生小肠肿瘤的ApcM

7、n/+小鼠进行外显子14敲除处理，获得主要发生末端结肠和直肠肿瘤的ApcDelta14/+小鼠。3.3基因替换模型是由外源DNA取代内源靶序列。它的制备方法和基因剔除模型相似。基因工程模型具有其它模型不可比拟的优势，发生过程和人类肿瘤相一致，可模拟部分癌前病变，且肿瘤细胞的基因变异是已知的，加以活体发光荧光成像技术的应用，对于肿瘤的发生、发展、转移的分子机制研究，尤其在分子靶向治疗方面显示出巨大潜力，也可用于肿瘤预防的研究[7,8]。基因工程模型的缺点是：设备及技术水平要求高，制做复杂，潜伏期长，

8、成瘤不规则，转移率低，而且，和自发、诱发肿瘤模型一样,常伴直肠以外部位的肿瘤发生，不能提供精确、规则的模型。目前尚不确定它可否应用于药物研究[5]。4移植性模型4.1移植性模型是将肿瘤细胞移植到小鼠直肠壁建立的模型，根据供体和受体是否同一种系分为同种和异种移植性模型。1992年，Kashtan等[9]首次将肿瘤细胞种植于小鼠直肠黏膜下层。国内，付斌等[10]将鼠616黑色素瘤细胞种植于C57BL6J小鼠直肠黏膜下,术后第10天肉眼见肿瘤形成,并多伴有淋巴转移。免疫缺陷小鼠发现后,