乳腺癌淋巴结转移动物模型

生物科研实验室

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤，其病死率居女性癌症首位。尽管现在的医疗水平提高了乳腺癌的检出率及治疗效果，但是仍然有部分患者不能从中获益，其主要原因是乳腺癌发生了淋巴结转移或远端转移。淋巴结是机体重要的外周免疫器官，在免疫方面发挥着关键作用，当细菌或病毒入侵人体时，淋巴结能够抵抗及清除外来异物，减少机体出现感染性疾病的风险。然而，在肿瘤转移过程中，癌细胞能够进入淋巴管再通过淋巴液迁移到引流淋巴结中，并且在引流淋巴结中增殖，使引流淋巴结发生病变，甚至还能从引流淋巴结中逃逸扩散到其他器官。临床上，淋巴结的状态作为分期预后因素的诊断价值已被广泛重视，并且对淋巴结转移与否以及转移程度的评价将决定患者的后续治疗。目前针对建立肿瘤淋巴结转移的动物模型主要有舌下接种法、脚掌接种法、睾丸内接种法、骨髓内接种法、背部接种法及耳部接种法等。01实验动物BALB /c雌性小鼠，6～8周龄，体质量约为20g；小鼠乳腺肿瘤病毒介导多瘤病毒中间T抗原（mouse mammary tumor virus polyoma middle T antigen，MMTV-PyMT）转基因小鼠（乳腺癌小鼠），6～8周龄，体质量约为20g。02模型构建           
PyMT小鼠自发淋巴结转移模型原理：MMTV-PyMT转基因小鼠模型是通过植入PyMT基因到乳腺特异性启动子腺病毒(MMTV)的表达载体中建立的。乳腺特异性启动子的作用使得PyMT基因在小鼠乳腺组织中高表达，从而使小鼠出现乳腺肿瘤的表型。利用该小鼠自发乳腺癌的特性来观察其淋巴结转移规律。PyMT小鼠自发淋巴结转移模型在小鼠出生8周取材，通过对病理切片进行分析后发现该淋巴结形成了明显的巢状肿瘤，结构破坏明显，滤泡数量减少，髓窦形态明显改变，可以看到淋巴细胞与肿瘤细胞形成了明显的分界线。优点：MMTV-PyMT转基因小鼠模型具有自发性转移、可重复性和接近病理状态的特点。且淋巴结转移率为100%，成瘤率也为100%，直接选用PyMT小鼠就能满足实验要求，无需其他实验操作，但选择该模型进行研究时耗费的成本远高于其他自发性肿瘤转移模型，同时该模型用于研究肿瘤淋巴结转移时肿瘤负荷较大，且可能形成多个肿瘤，不利于后续相关实验的进行。
应用：其是一个理想的乳腺癌淋巴结自发转移研究模型。小鼠腹股沟淋巴结-对侧淋巴结模型将BALB/c小鼠后肢腹部和腿部备毛后，对小鼠进行麻醉处理，使用无菌剪刀和镊子在其腹股沟处剪开约1cm的小口，取4T1细胞悬液5μL，共计5×100000个细胞，使用一次性无菌胰岛素注射针将细胞悬液接种于小鼠腹股沟处淋巴结中。在细胞悬液进入淋巴结后，可观察到淋巴结明显凸起，以此确定肿瘤细胞悬液在小鼠淋巴结内注射成功。荷瘤后7d开始监测，每2天观察肿瘤的生长情况及小鼠状态。待小鼠生存状况差或肿瘤负荷大于2000mm3时麻醉处死小鼠。取材，做病理切片，观察淋巴结内细胞形态结构是否发生变化，以此确定是否发生淋巴结转移。优缺点：荷瘤时间比较长。该荷瘤模型的操作方法难度较大，荷瘤成功率仅为50%，该模型的构建对操作者技术要求较高，重复性较低，易操作失误形成皮下瘤，不能成功建立模型。
应用：腹股沟淋巴结-对侧淋巴结模型更适用于当淋巴结被肿瘤细胞侵袭后，其在抗肿瘤免疫中发挥的作用等相关研究。小鼠腿部-腹股沟淋巴结模型取4T1细胞悬液100μL，含5×100000个细胞，使用一次性无菌胰岛素注射针皮下接种于BALB/c小鼠左后肢大腿处。荷瘤后7d开始监测，每2天观察肿瘤的生长情况及小鼠状态。待小鼠生存状况差或肿瘤负荷大于2000mm3时麻醉处死小鼠。取材，做病理切片，观察淋巴结内细胞形态结构是否发生变化，以此确定是否发生淋巴结转移。优缺点：该模型操作简单，成瘤率为100%，重复性好，但发生转移的时间较长，接近肿瘤晚期，不利于后续实验的进行后脚掌-腘窝淋巴结模型取4T1细胞悬液50μL，含5×100000个细胞，使用一次性无菌胰岛素注射针皮下接种于BALB/c小鼠左后肢脚掌。荷瘤后7d开始监测，每2天观察肿瘤的生长情况及小鼠状态。待小鼠生存状况差或肿瘤负荷大于2000mm3时麻醉处死小鼠。取材，做病理切片，观察淋巴结内细胞形态结构是否发生变化，以此确定是否发生淋巴结转移。应用：适合用于乳腺癌淋巴结转移基础实验研究。舌下-颈内静脉肩胛舌骨肌淋巴结模型用镊子将麻醉后的BALB/c小鼠舌头固定，取4T1细胞悬液50μL，含5×100000个细胞，使用一次性无菌胰岛素注射针接种于BALB/c小鼠舌左缘黏膜下。荷瘤后7d开始监测，每2天观察肿瘤的生长情况及小鼠状态。待小鼠生存状况差或肿瘤负荷大于2000mm3时麻醉处死小鼠。取材，做病理切片，观察淋巴结内细胞形态结构是否发生变化，以此确定是否发生淋巴结转移。优缺点：根据病理切片的结果显示，小鼠淋巴结正常形态存在，无肿瘤细胞侵袭，同时荷瘤小鼠的前哨淋巴结（SLN）与正常小鼠淋巴结（Control）质量无明显变化。此外，该荷瘤模型成瘤后易引起小鼠进食困难，从而导至小鼠消瘦，在荷瘤的第9天造成小鼠死亡，存活时间短不利于后续其他实验的进行。骨髓内-腹股沟淋巴结模型取4T1细胞悬液8μL，含5×100000个细胞，使用一次性无菌胰岛素注射针接种于麻醉后的BALB/c小鼠后肢腿胫骨中。优缺点：此种方法在构建淋巴结转移小鼠模型上不易成功。该种方法的成瘤率为70%，较其他荷瘤方式成瘤率低。右上背皮-腋窝淋巴结模型取4T1细胞悬液100μL，含5×100000个细胞，使用一次性无菌胰岛素注射针皮下接种于BALB/c小鼠右上背皮下。优缺点：此荷瘤方式简单，成瘤率可达100%，但肿瘤细胞向腋窝淋巴结的侵袭较缓慢，在荷瘤后17d依然未见淋巴结结构、形态发生改变，细胞间质也未见明显变化。