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肿瘤动物模型的构建——结直肠癌篇

发布时间：

2024-06-17 09:33

结直肠癌(colorectal cancer, CRC)属于世界上第三大最常见的恶性肿瘤，严重威胁人类生命健康,，以40岁到50岁年龄组发病率最高。所以建立合适的结直肠癌动物模型，对于研究结肠癌的发生、发展机制、研发新型抗肿瘤药物尤为重要。

肿瘤移植模型

目前用于研究结直肠癌移植瘤动物模型根据移植物来源不同，分为细胞系来源异种移植模型（cell line-derived xenografts，CDX）和患者来源异种移植模型（patient derived xenograft，PDX）。

CDX 是一种将肿瘤细胞系直接植入免疫缺陷小鼠体内而建立的模型。这种通过肿瘤细胞系建立的人源性移植模型，操作简单、成本低、广泛应用于肿瘤研究。

艾菱菲生物精选细胞系

人源	HT-29、HCT-116、SW620
鼠源	CT26、MC38

另一种PDX模型是将来源于患者的结直肠癌组织块接种到免疫缺陷小鼠体内而建立的模型。结直肠癌PDX模型在组织病理学、癌基因表达及对药物反应上均可较好地复制原发肿瘤的生物学特点，具有较好的临床预见性。

许多患有结直肠癌的病人都是因为发生肝而转移死亡，肝脏是结肠癌常见的转移部位。根据移植部位又可分为异位移植，例如脾脏注射（肝转移）。

艾菱菲生物CT26脾脏肝转移模型案例展示：

脾脏肝转移模型造模方法

| 实验动物：5周雌性BALB/c

| 实验方案：

① 小鼠麻醉后，上腹斜切口用组织镊将脾脏从腹腔中轻轻牵出至生理盐水湿润的纱块上，用注射器将细胞缓慢注入脾脏，可见注射位置被膜肿胀、变白。

② 各组注射完毕后用组织镊将脾脏轻轻送回原位，用手术缝合线缝合伤口，手术操作过程要严格遵守无菌操作原则，麻醉清醒后继续SPF级别饲养。

| 实验评价体系：

体重曲线

接种后每周称重小鼠2-3次；

活体成像

接种后每周进行活体成像；

终点拍照

实验结束后拍摄脾脏和肝脏照片。

| 实验结果：

① 体重曲线：

图片来源艾菱菲生物

② 活体成像：

根据活体数据分析，明显看到肝脏和脾脏部位都有荧光图像。

图片来源艾菱菲生物

③ 终点拍照：

终点拍照也可看出肝脏和脾脏上有明显肿块，说明造模成功。

图片来源艾菱菲生物

|注意事项

01 本实验细胞注射后10天左右肿瘤已明显转移，实验周期短；

02 此实验一定要在无菌环境操作、SPF级动物房饲养，并补充一定的抗生素；

03 使用合适的细胞量注射。

脾脏注射（肝转移）多造成结直肠癌的肝脏转移，模型的表型更接近于结直肠癌术后肝转移的临床特征，常用于研究肝转移机理或筛选抑制肝转移的药物。

化学诱导模型

目前，常用的结肠癌化学诱导剂有二甲基肼（dimethylhydrazine, DMH）、氧化偶氮甲烷（azoxymethane, AOM）及致炎剂葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodiuln, DSS）等。其制作方法相对简单，重复性好，可以在较短时间内大量复制，而且基本模拟癌变的过程，因此在实验中应用较广。

AOM/DSS诱导结直肠癌模型

基因工程小鼠

基因工程型结直肠癌动物模型，即应用分子生物学手段对结直肠癌发生相关的基因进行编辑，如外源癌基因的导入和细胞内抑癌基因的敲除等，建立的结直肠癌动物模型。

遗传性非息肉病性结直肠癌（HNPCC）：HNPCC是APC基因失活致杂化性缺失，错配基因(MLH-l、MLH-2、MLH-6、PMS-1、PMS-2)突变所致。基因敲除MLH-l或MLH-2基因的纯合子小鼠，淋巴细胞会发生瘤变，同时也易患胃肠道的肿瘤，可以作为研究HNPCC很好的模型。

家族性腺瘤性息肉病（FAP）：APC-β-catenin-TCF 主导的Wnt通路失调是FAP 发生的主要途径。APC基因其中一条链的第850号密码子等位突变引起肠道多发性腺瘤，因而被称之为Min(multiple intestinal neoplasia)小鼠，被认为是当前较为理想的家族性腺瘤性息肉病(FAP)的研究模型。

类器官

类器官模型是利用3D培养技术将干细胞或器官祖细胞在体外培养，通过添加特定的细胞外基质类似物和细胞因子定向诱导，形成与来源器官结构类似的细胞组织。作为一种新型的研究模型，它的出现为癌症研究开辟了新的道路，为精确肿瘤学提供了前所未有的机会。

在芯片上培养的小鼠类器官模型具有优异的性能。第7天小鼠小肠类器官（左）和结肠类器官（右）的免疫荧光染色的共聚焦图像。图片来源于【2】

总结

根据研究目的选择合适的结直肠癌动物模型对于肿瘤致病机理研究与临床诊断和治疗都有重要意义。艾菱菲生物可提供多种方式结直肠癌动物模型，并针对相关疾病模型进行药理药效等服务，欢迎广大客户前来咨询！

参考文献：

[1]程姝敏.C57BL/6小鼠和NSG小鼠人原代结肠癌移植瘤模型的构建及其特点[D].济宁医学院,2020.DOI:10.27856/d.cnki.gjnyx.2020.000020.

[2]Cui Y ,Xiao R ,Zhou Y , et al.Establishment of organoid models based on a nested array chip for fast and reproducible drug testing in colorectal cancer therapy[J].Bio-Design and Manufacturing,2022,5(04):674-686.

肿瘤动物模型的构建——结直肠癌篇

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