上海中医药大学附属曙光医院 万华 上海中医药大学附属曙光医院 万华 乳腺癌 动物模型 研究现状 乳腺癌 动物模型 研究现状
乳腺癌动物模型是研究乳腺癌 生物学行为及进行实验治疗的重要 工具之一。根据乳腺癌模型建立方 法不同,可分为自发性、诱发性、 移植性和转基因性四类,所用的动 物为大鼠或小鼠。 乳腺癌动物模型是研究乳腺癌 生物学行为及进行实验治疗的重要 工具之一。根据乳腺癌模型建立方 法不同,可分为自发性、诱发性、 移植性和转基因性四类,所用的动 物为大鼠或小鼠。
自发性乳腺癌模型 自发性乳腺癌模型 自发性乳腺癌的鼠模是最早被人类使 自发性乳腺癌的鼠模是最早被人类使 用的乳腺癌动物模型。已有将近 100 年的 用的乳腺癌动物模型。已有将近 100 年的 历史。最早的研究者 Little 等通过小鼠选择 历史。最早的研究者 Little 等通过小鼠选择 性的近交,发现了许多有着 “ 自发性 ” 的乳 性的近交,发现了许多有着 “ 自发性 ” 的乳 腺癌特性的小鼠。 腺癌特性的小鼠。 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4
现在常用的办法是,在取 得自发性乳腺癌鼠模后,取瘤 组织进行鼠间传代,其形态学、 生物化学、病理分子生物学及 遗传学均有类似人乳腺癌的生 物学的特性,经鼠间原位移植 各代生物学性能稳定。 现在常用的办法是,在取 得自发性乳腺癌鼠模后,取瘤 组织进行鼠间传代,其形态学、 生物化学、病理分子生物学及 遗传学均有类似人乳腺癌的生 物学的特性,经鼠间原位移植 各代生物学性能稳定。
天津市肿瘤医院肿瘤研究所实验肿瘤 室, 99 年 8 月 l7 日发现一只繁育 263 日龄雌 性 TA Ⅱ系小鼠左下腹自发乳腺肿物,伴 呼吸困难。在无菌条件下处死荷瘤鼠, 见肺部小结节,取肺转移瘤结节,按常 规制成 2mm 小块,分别移植于 5 只 8 月龄 同系雌性小鼠左下腹乳腺区域,移植后 第 5 天, 5 只小鼠移植区出现瘤结,除 1 只 荷瘤鼠作为鼠间传代外,余 4 只荷瘤鼠第 68 天观察发现有 3 只伴发肺转移。病理诊 断:乳腺癌 A 型伴肺转移。 天津市肿瘤医院肿瘤研究所实验肿瘤 室, 99 年 8 月 l7 日发现一只繁育 263 日龄雌 性 TA Ⅱ系小鼠左下腹自发乳腺肿物,伴 呼吸困难。在无菌条件下处死荷瘤鼠, 见肺部小结节,取肺转移瘤结节,按常 规制成 2mm 小块,分别移植于 5 只 8 月龄 同系雌性小鼠左下腹乳腺区域,移植后 第 5 天, 5 只小鼠移植区出现瘤结,除 1 只 荷瘤鼠作为鼠间传代外,余 4 只荷瘤鼠第 68 天观察发现有 3 只伴发肺转移。病理诊 断:乳腺癌 A 型伴肺转移。
以后鼠间移植均用原位移植瘤组织进行 连续传代,移植瘤同原发瘤形态学特征, 命名为 BCML — TA Ⅱ 99 。 目前 BCML — TA Ⅱ 99 已传至第 35 代,移植成活率为 100 % (190 / 190) ,原位移植荷瘤鼠晚期只有肺转 移之特性 (55 . 47 %. 76 / 137) 。 以后鼠间移植均用原位移植瘤组织进行 连续传代,移植瘤同原发瘤形态学特征, 命名为 BCML — TA Ⅱ 99 。 目前 BCML — TA Ⅱ 99 已传至第 35 代,移植成活率为 100 % (190 / 190) ,原位移植荷瘤鼠晚期只有肺转 移之特性 (55 . 47 %. 76 / 137) 。 孙慧等。我院发现并建立近交系 TA Ⅱ鼠乳腺癌肺转移原位模型. 中国肿 瘤临床.2001,28(10):799 孙慧等。我院发现并建立近交系 TA Ⅱ鼠乳腺癌肺转移原位模型. 中国肿 瘤临床.2001,28(10):799
自发性的肿瘤通常比用实验方法诱 发的肿瘤与人类所患的肿瘤更为相似, 有利于将动物实验结果用到人。 自发性的肿瘤通常比用实验方法诱 发的肿瘤与人类所患的肿瘤更为相似, 有利于将动物实验结果用到人。 但肿瘤发生情况可能参差不齐,不可能 在短时间内获得大量肿瘤学材料。 但肿瘤发生情况可能参差不齐,不可能 在短时间内获得大量肿瘤学材料。 吴细丕等。 实验动物与肿瘤研究 中国医药科技出版社。 吴细丕等。 实验动物与肿瘤研究 中国医药科技出版社。
诱发性乳腺癌模型 以化学致癌物刺激使大鼠产生乳腺癌 的方法,被广泛地运用于有关影响乳腺癌 病程发展因素的假设检验及疾病防治的研 究中,二甲基苯蒽( DMBA )是最常用的 化学致癌物。 以化学致癌物刺激使大鼠产生乳腺癌 的方法,被广泛地运用于有关影响乳腺癌 病程发展因素的假设检验及疾病防治的研 究中,二甲基苯蒽( DMBA )是最常用的 化学致癌物。 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4
张毅等用健康雌性 Wister 大鼠 30 只,50~60 天龄, 体重 90~110g, 以二甲基苯蒽 10mg/100g 体 重右臀部注射, 复制大鼠同时性乳腺癌与纤维肉 瘤动物模型。 24 周后取肿瘤及瘤旁组织标本。 以组织学观察乳腺肿瘤均为乳腺癌, 与人乳腺癌 相似, 右后肢肿瘤均为纤维肉瘤, 与人纤维肉瘤 相似。 张毅等用健康雌性 Wister 大鼠 30 只,50~60 天龄, 体重 90~110g, 以二甲基苯蒽 10mg/100g 体 重右臀部注射, 复制大鼠同时性乳腺癌与纤维肉 瘤动物模型。 24 周后取肿瘤及瘤旁组织标本。 以组织学观察乳腺肿瘤均为乳腺癌, 与人乳腺癌 相似, 右后肢肿瘤均为纤维肉瘤, 与人纤维肉瘤 相似。 张毅等。 DMBA 诱导大鼠乳腺癌与纤维肉瘤中 cyclin D1 及 p53 蛋白的表达及其意义。 中国普外基础与临床杂志。 ; 8(5) : 285 - 287 张毅等。 DMBA 诱导大鼠乳腺癌与纤维肉瘤中 cyclin D1 及 p53 蛋白的表达及其意义。 中国普外基础与临床杂志。 ; 8(5) : 285 - 287
张毅等又以同样的实验方法,探讨联合应 用三苯氧胺及全反式维甲酸对实验性大鼠乳腺 癌发生促进期的化学预防作用。利用 DMBA 诱 导大鼠乳腺癌发生。在给药后第 8 周应用三苯 氧胺 (TAM) 和全反式维甲酸 (RA) 。在第 24 周观 察大鼠乳腺肿瘤发生情况及乳腺发育情况。结 果 对照组大鼠乳腺癌发生率为 70 — 58 %; TAM 组与 RA 组发生率分别为 %和 15 . 79 %,明显低于对照组; TAM + RA 组无乳腺肿 瘤发生。 张毅等又以同样的实验方法,探讨联合应 用三苯氧胺及全反式维甲酸对实验性大鼠乳腺 癌发生促进期的化学预防作用。利用 DMBA 诱 导大鼠乳腺癌发生。在给药后第 8 周应用三苯 氧胺 (TAM) 和全反式维甲酸 (RA) 。在第 24 周观 察大鼠乳腺肿瘤发生情况及乳腺发育情况。结 果 对照组大鼠乳腺癌发生率为 70 — 58 %; TAM 组与 RA 组发生率分别为 %和 15 . 79 %,明显低于对照组; TAM + RA 组无乳腺肿 瘤发生。 张毅等。三苯氧胺联合全反式维甲酸对大鼠乳腺癌的预防作用 。第三军 医大学学报。 ; 23(8): 张毅等。三苯氧胺联合全反式维甲酸对大鼠乳腺癌的预防作用 。第三军 医大学学报。 ; 23(8):
林辉等进行槲皮素抑制乳腺癌发生 及增殖的实验研究。将 79 只 SD 大鼠适应 性喂养 5 天后随机分为 4 组 : 林辉等进行槲皮素抑制乳腺癌发生 及增殖的实验研究。将 79 只 SD 大鼠适应 性喂养 5 天后随机分为 4 组 : A 组( DMBA )、 B 组( DMBA+TAM )、 C 组( DMBA+ 槲皮素)、 D 组(空白对 照)。 28 周后, A 组乳腺癌发生率为 76.2%, 明显高于 B 组和 C 组。 A 组( DMBA )、 B 组( DMBA+TAM )、 C 组( DMBA+ 槲皮素)、 D 组(空白对 照)。 28 周后, A 组乳腺癌发生率为 76.2%, 明显高于 B 组和 C 组。
各组大鼠乳腺癌发生情况 各组大鼠乳腺癌发生情况 组别 n 发生乳腺癌的动物数 乳腺癌发生率( % ) 组别 n 发生乳腺癌的动物数 乳腺癌发生率( % ) A * A * B B C C D D 与 B 、 C 组比较 *P<0.05 与 B 、 C 组比较 *P<0.05 林辉等。槲皮素抑制乳腺癌发生及增殖的实验研究。中国普外基础与临床 杂志。 (5): 林辉等。槲皮素抑制乳腺癌发生及增殖的实验研究。中国普外基础与临床 杂志。 (5):
杨笋等研究去氢表雄酮抗始发突变的作用, 取 21 天龄刚离乳的雌性大白鼠 60 只,随机分为 四组,每组 15 只,持续给药 12 周,第 3 周将 DMBA( 溶于花生油中 ) 以 70mg / kg 剂量灌胃给 药攻击。对照组 SD 雌性大鼠自口服 DMBA 后的 第 8 周起,开始发生乳腺肿瘤,此后肿瘤诱发 率、每只大鼠荷瘤数及荷瘤体积均呈逐渐上升 起势,至第 15 周实验结束时,对照组肿瘤诱发 率为 73 . 0 %。 杨笋等研究去氢表雄酮抗始发突变的作用, 取 21 天龄刚离乳的雌性大白鼠 60 只,随机分为 四组,每组 15 只,持续给药 12 周,第 3 周将 DMBA( 溶于花生油中 ) 以 70mg / kg 剂量灌胃给 药攻击。对照组 SD 雌性大鼠自口服 DMBA 后的 第 8 周起,开始发生乳腺肿瘤,此后肿瘤诱发 率、每只大鼠荷瘤数及荷瘤体积均呈逐渐上升 起势,至第 15 周实验结束时,对照组肿瘤诱发 率为 73 . 0 %。 杨笋等. 去氢表雄酮抗始发突变作用的研究. 中华肿瘤杂志。 (2): 杨笋等. 去氢表雄酮抗始发突变作用的研究. 中华肿瘤杂志。 (2):
总之诱发性乳腺癌模型操作简单,已使 用多年。 总之诱发性乳腺癌模型操作简单,已使 用多年。 但致癌的诱癌过程需要较长的时间,成 功率多数达不到 100 %,且常诱发多部位肿 瘤,故不常用于药物筛选。 但致癌的诱癌过程需要较长的时间,成 功率多数达不到 100 %,且常诱发多部位肿 瘤,故不常用于药物筛选。
移植性乳腺癌模型 60 年代,先天性免疫缺失的裸鼠的出现 为异种移植模型提供了良好的条件。人乳 腺癌细胞株 MCF-7,SHZ-88 等相应荷瘤鼠模 型的建立,为研究人乳腺肿瘤细胞的生物 学性状、抗肿瘤药物的筛选及作用机理的 研究提供了可靠的研究基础。 60 年代,先天性免疫缺失的裸鼠的出现 为异种移植模型提供了良好的条件。人乳 腺癌细胞株 MCF-7,SHZ-88 等相应荷瘤鼠模 型的建立,为研究人乳腺肿瘤细胞的生物 学性状、抗肿瘤药物的筛选及作用机理的 研究提供了可靠的研究基础。 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4
甄林林等用激素受体阳性的 MCF-7 人乳腺癌细胞株,接种于 20 只 裸小鼠右侧胸壁乳垫下,肿瘤移植 成功率(成瘤率)为 95 %,病理学 检查为浸润性导管癌。该方法建立 的人乳腺癌裸鼠移植模型,成功率 高,肿瘤可部分保持人乳腺癌生物 学特性。 甄林林等用激素受体阳性的 MCF-7 人乳腺癌细胞株,接种于 20 只 裸小鼠右侧胸壁乳垫下,肿瘤移植 成功率(成瘤率)为 95 %,病理学 检查为浸润性导管癌。该方法建立 的人乳腺癌裸鼠移植模型,成功率 高,肿瘤可部分保持人乳腺癌生物 学特性。 甄林林等。人乳腺癌裸鼠移植模型的建立。南京医科大学学报。 ; 21(6) : 甄林林等。人乳腺癌裸鼠移植模型的建立。南京医科大学学报。 ; 21(6) :
孙慧等将人乳腺癌细胞系 MCF-7 培养后的 细胞悬液于 SCID 鼠下腹左侧乳腺原位皮下注射, 待肿瘤长至 1cm 3 时,行 SCID 鼠间原位传代。后 取鼠间传第三代原位移植瘤组织,无菌剪切成 1mm 3 左右小块,分别移植于 10 只小鼠下腹左乳 腺区域。初代细胞悬液接种 5 天后可见肿瘤生 长,第 2 - 5 代行组织块接种, 3 天后可见肿瘤 生长,共计鼠间传代 5 次,成瘤率 100 %。最长 荷瘤鼠生存时间 60 天。 孙慧等将人乳腺癌细胞系 MCF-7 培养后的 细胞悬液于 SCID 鼠下腹左侧乳腺原位皮下注射, 待肿瘤长至 1cm 3 时,行 SCID 鼠间原位传代。后 取鼠间传第三代原位移植瘤组织,无菌剪切成 1mm 3 左右小块,分别移植于 10 只小鼠下腹左乳 腺区域。初代细胞悬液接种 5 天后可见肿瘤生 长,第 2 - 5 代行组织块接种, 3 天后可见肿瘤 生长,共计鼠间传代 5 次,成瘤率 100 %。最长 荷瘤鼠生存时间 60 天。 孙慧等。人乳腺癌细胞系 MCF-7 原位移植血管生成超微结构观察 及相关因子表达。 中国肿瘤临床。 ;28(5): 孙慧等。人乳腺癌细胞系 MCF-7 原位移植血管生成超微结构观察 及相关因子表达。 中国肿瘤临床。 ;28(5):
刘胜等研究温肾活血中药对体内移 植瘤的影响作用。选用 BALB/c 裸小鼠, 雌性,将 MCF — 7 细胞 5×10 7 接种于 BALC/c 裸小鼠皮下,建成人乳腺癌 MCF — 7 裸小鼠移植瘤。连续传 3 代后, 取生长旺盛期的瘤组织剪块,无菌条件 下接种于裸小鼠右侧腋窝皮下。接种后 24h 随机分笼。温肾活血法组按高、中、 低剂量每日灌胃给药,阳性对照 CTX 组 隔天腹腔给药,空白对照组口服给等量 生理盐水。 3 周后处死动物,计算各组平 均瘤重。 刘胜等研究温肾活血中药对体内移 植瘤的影响作用。选用 BALB/c 裸小鼠, 雌性,将 MCF — 7 细胞 5×10 7 接种于 BALC/c 裸小鼠皮下,建成人乳腺癌 MCF — 7 裸小鼠移植瘤。连续传 3 代后, 取生长旺盛期的瘤组织剪块,无菌条件 下接种于裸小鼠右侧腋窝皮下。接种后 24h 随机分笼。温肾活血法组按高、中、 低剂量每日灌胃给药,阳性对照 CTX 组 隔天腹腔给药,空白对照组口服给等量 生理盐水。 3 周后处死动物,计算各组平 均瘤重。 刘胜等. 温肾活血法中药对人乳腺癌 MCF — 7 细胞株体内外生长的影响。 中国中医基础医学 杂志。 2001 ; 7(1):54-57 刘胜等. 温肾活血法中药对人乳腺癌 MCF — 7 细胞株体内外生长的影响。 中国中医基础医学 杂志。 2001 ; 7(1):54-57
王烈等将乳腺癌细胞 SHZ-88 培养扩增 后,以 5×10 6 细胞数接种于 SD 大鼠右腋皮下, 2 周后肿瘤平均直径达 0.9±0.3cm, 以此模型来 研究乳腺癌的基因治疗。 王烈等将乳腺癌细胞 SHZ-88 培养扩增 后,以 5×10 6 细胞数接种于 SD 大鼠右腋皮下, 2 周后肿瘤平均直径达 0.9±0.3cm, 以此模型来 研究乳腺癌的基因治疗。 王烈等。 HSV-TK,B7 联合基因治疗诱发乳腺癌细胞调亡及增强免疫作用的观 察。中华实验外科杂志。 ; 17 ( 4 ): 326 - 327 ) 王烈等。 HSV-TK,B7 联合基因治疗诱发乳腺癌细胞调亡及增强免疫作用的观 察。中华实验外科杂志。 ; 17 ( 4 ): 326 - 327 )
华西医科大学白绍槐等,将 1996 年 1 月 获得的一例乳腺浸润性导管癌患者的原 发肿瘤和转移淋巴结,移植于 BALB/c- nu/nu 裸小鼠胸部乳垫下, 31 天后在局部 出现肿瘤结节,并逐渐长大,以后进行 鼠间传代移植,移植成功率 100 %,肿瘤 保持了原先的生物学特性。 华西医科大学白绍槐等,将 1996 年 1 月 获得的一例乳腺浸润性导管癌患者的原 发肿瘤和转移淋巴结,移植于 BALB/c- nu/nu 裸小鼠胸部乳垫下, 31 天后在局部 出现肿瘤结节,并逐渐长大,以后进行 鼠间传代移植,移植成功率 100 %,肿瘤 保持了原先的生物学特性。 白绍槐等。人乳腺浸润性导管癌裸鼠移植模型的建立。 白绍槐等。人乳腺浸润性导管癌裸鼠移植模型的建立。 华西医科大学学报。 1999 ; 30 ( 2 ): 220 华西医科大学学报。 1999 ; 30 ( 2 ): 220
陈大富等将 F35 代人乳腺侵润性导管 癌 - 癌块分成 4 - 6mm 3 大小,分别接种 于 16 只裸鼠右腋乳垫下,接种 55 天后, 肿瘤大小为 2700±872 mm 3 ,平均瘤重 达 1.25±0.24g 。 陈大富等将 F35 代人乳腺侵润性导管 癌 - 癌块分成 4 - 6mm 3 大小,分别接种 于 16 只裸鼠右腋乳垫下,接种 55 天后, 肿瘤大小为 2700±872 mm 3 ,平均瘤重 达 1.25±0.24g 。 陈大富等。人参皂甙 Rg3 与化疗药物联合应用时对裸鼠原位种植人乳腺癌的影 响。中国普外基础与临床杂志。 ; 9 ( 5 ): 301 - 303 陈大富等。人参皂甙 Rg3 与化疗药物联合应用时对裸鼠原位种植人乳腺癌的影 响。中国普外基础与临床杂志。 ; 9 ( 5 ): 301 - 303
邵志敏等建立了炎性乳腺癌移植肿瘤模型。 他们将经病理诊断证实的女性炎性乳腺癌标本 移植至雌性裸鼠( BALB/c )皮下,当移植肿瘤 直径长至 1cm 时进行传代移植,迄今已成功传了 10 代。并证实该动物模型表现为人类炎性乳腺 癌的生物学特征,同时也发现该肿瘤动物模型 有肺部的远处转移。 此动物模型为研究肿瘤转 移机制提供了很好的研究模型。 邵志敏等建立了炎性乳腺癌移植肿瘤模型。 他们将经病理诊断证实的女性炎性乳腺癌标本 移植至雌性裸鼠( BALB/c )皮下,当移植肿瘤 直径长至 1cm 时进行传代移植,迄今已成功传了 10 代。并证实该动物模型表现为人类炎性乳腺 癌的生物学特征,同时也发现该肿瘤动物模型 有肺部的远处转移。 此动物模型为研究肿瘤转 移机制提供了很好的研究模型。 邵志敏等。 人类炎性乳腺癌移植肿瘤裸鼠动物模型的建立和生物学特性的 研究。 中华外科杂志。 ;39(10): 邵志敏等。 人类炎性乳腺癌移植肿瘤裸鼠动物模型的建立和生物学特性的 研究。 中华外科杂志。 ;39(10):
转基因乳腺癌模型 转基因技术促使了转基因乳腺 癌鼠模的出现。在国内,此种方法 转基因技术促使了转基因乳腺 癌鼠模的出现。在国内,此种方法 还刚刚起步。 还刚刚起步。
孙强等用引种的 MMTV-Wnt-1 阳性雄鼠, 目的基因为杂合子( M/+ )与正常雌性 FVB(+/+) 配种,即每一代都是同背景品系的回 交。得到 MMTV-Wnt-1 转基因小鼠,最早从 7 周 龄开始出现乳腺瘤。将瘤组织移植裸鼠后,肿 瘤可在裸鼠皮下生长,移植肿瘤病理学形态与 原发瘤一致,未出现转移。从而认为 MMTV- Wnt-1 转基因小鼠可稳定自发乳腺肿瘤,可作 为研究乳腺癌动物模型。 孙强等用引种的 MMTV-Wnt-1 阳性雄鼠, 目的基因为杂合子( M/+ )与正常雌性 FVB(+/+) 配种,即每一代都是同背景品系的回 交。得到 MMTV-Wnt-1 转基因小鼠,最早从 7 周 龄开始出现乳腺瘤。将瘤组织移植裸鼠后,肿 瘤可在裸鼠皮下生长,移植肿瘤病理学形态与 原发瘤一致,未出现转移。从而认为 MMTV- Wnt-1 转基因小鼠可稳定自发乳腺肿瘤,可作 为研究乳腺癌动物模型。 孙强等。 MMTV-Wnt-1 转基因小鼠作为高发乳腺癌动物模型的观察 中国实验动物学报。 ; 10 ( 3 ) 孙强等。 MMTV-Wnt-1 转基因小鼠作为高发乳腺癌动物模型的观察 中国实验动物学报。 ; 10 ( 3 )
所有的这些模型都有其优点和缺点。 由于人类发病人数多,乳腺癌的遗传性 和表现型的差异大,每一种动物模型都 只能表现出人类乳腺癌发生、发展或表 现型中的很少一部分。我们在对乳腺癌 进行实验研究时,可根据项目的研究目 的,期限和经费来源的不同要求选择合 适的实验模型。 所有的这些模型都有其优点和缺点。 由于人类发病人数多,乳腺癌的遗传性 和表现型的差异大,每一种动物模型都 只能表现出人类乳腺癌发生、发展或表 现型中的很少一部分。我们在对乳腺癌 进行实验研究时,可根据项目的研究目 的,期限和经费来源的不同要求选择合 适的实验模型。 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4 Heppner GH et al. Nontransgenic models of breast cancer. Breast Cancer Res ;2(5):331-4
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