动物模型 | 肝癌动物模型的构建

与光同辉

肝癌(HCC)是世界第5大重要的癌症之一，类型繁多，成年患者约90％是原发性肝癌和肝肿瘤。我国每年约有ll万人死于肝癌，居恶性肿瘤病死率的第2位。男性患HCC的风险是女性的2—5倍，在小鼠中性别差异与人表现一致。目前，手术切除及肝脏移植是肝癌治疗的首要选择，然而肝癌发病隐匿，进展非常迅速，大多数患者确诊时已失去手术最佳时机，病死率居高不下。因此，需要建立良好的肝癌动物模型是人类医学研究的重要条件。

动物的选择


主要选择啮齿类动物，其中大鼠、小鼠是主要的实验动物。

造模方法


一、Hepal-6细胞诱发C57BU76J小鼠原位肝癌模型



造模方法：小鼠肝脏内注射106个Hepal-6细胞，在注射后第10天用高频超声观察肝脏接种部位并记录，然后将其处死，取肝组织，进行肝组织病理学检查。

模型特点：Hepal-6细胞悬液注射到C57BL／6J小鼠肝内后可使小鼠体内直接成肿瘤，这种方法不需要先期的体

内适应过程，而且C57B肌J小鼠具有顽强的抵抗力，容易饲养，也不需要特殊的环境，具有操作简单、建模周期短、成功率高的特点。



采用Hep_G2细胞株建立裸鼠肝癌模型

造模方法：皮下注射Hep_G2细胞(1.2×106)，种植细胞14d后，活体处死小鼠测定瘤体直径、重量及血清AFP浓度并进行病理学观察。

模型特点：省去反复对癌细胞体内外交替培养的复杂过程．周期短，成功率很高，达100％。



二、不同诱癌剂的诱癌方法



1、二乙基亚硝胺（diethylnitrosamine，DEN）诱发大鼠肝癌模型

造模方法：用 0.25% DEN水溶液按10mg/kg体重灌胃每周一次，其余时间 0.025% DEN水溶液由其自由饮用, 4周后, 停饮含DEN水而改饮灭菌自来水4周，使大鼠肝细胞损伤修复和代偿增生。在损伤修复中损伤DNA误配修复和微卫星不稳定导至基因突变加剧，继而在DEN诱癌过程中加速癌变，减少肝功能损伤而促进肝硬化及癌变。至第18周末，诱癌成功率达100%。

模型特点：造模过程中以低浓度DEN通过自然饮水，诱发的大鼠肝癌接近自然过程，而且采用单一致癌剂，免受其他致癌因子的影响，有利于对病变的观察和分析。



2、黄曲霉素 B1(AflatoxinB1，AFB1) 诱发大鼠肝癌模型

造模方法：将AFB1添加到饲料中定量食用，用含 AFB1 4～5μg饲料连续饲养大鼠 6周，90天左右诱癌率达100%。

模型特点：该方法投药剂量小，给药时间短，癌灶形成较早；癌前病变的肝细胞增生以透明细胞灶多见，伴发肝硬化程度较 DEN诱发的肝硬化程度轻，形成时间较晚。此种方法与人体肿瘤发生病因学较为近似，故此

类模型常用于肿瘤特点的研究。



三、移植性肝癌模型



根据受体动物不同移植性肝癌模型可分为正常动物移植性肝癌模型和免疫缺陷动物移植性肝癌模型。前者受体动物多为小鼠和大鼠，后者受体动物多为裸鼠、裸大鼠。建立移植瘤的基本条件是:肿瘤标本的取材应在无菌条件下取新鲜、无坏死、无包膜的瘤组织，手术标本的取材应在1～2h内完成，移植瘤受体动物 (包括免疫缺陷动物)要求在4周龄左右。移植的最常用部位是背侧皮下，或移植于肝脏内、腹腔等部位。

1、移植性大鼠肝癌模型

移植性大鼠肝癌模型的使用率远大于移植性小鼠肝癌模型。目前多采用瘤块肝包膜下移植制作该模型，具体可以添加MDL科研助手微信进行咨询。

用途：移植性肝癌动物模型主要用于抗癌药筛选。



2、移植性小鼠肝癌模型

小鼠原位移植瘤的方法是先在小鼠身上进行异位移植瘤的制作，然后再原位移植，成功率为 95.6%，原位移植瘤模型晚期出现肝内、皮下、腹膜后及肠系膜等广泛淋巴结转移，转移率为81.8%。



3、移植性裸鼠肝癌模型

采用皮下注射HepG2细胞株 (1.2×106)建立裸鼠肝癌模型，运用瘤细胞活体种植法，周期短，成功率达100%。肿瘤组织多数有完整的包膜，肿瘤直径大于1cm时，中间多有灶性坏死，其生长行为与肝癌相似。

根据原位移植理论建立的人肝癌原位移植模型不仅维持了原有瘤组织的结构，还保持了人体肝癌绝大部分生物学特性，特别是转移特性，在宿主体内能以类似于患者体内的方式显示其恶性行为。



四、转基因动物肝癌模型



转入动物体内的外源性基因可为单基因 (如HBx、c-myc、SV40 等)，也可为双基因 (如 c-myc/TGFα、c-myc/TGFβ1、HBx/c-myc等 )。转入单基因建立的肝癌动物模型比转入双基因建立的动物模型成功率高，方法步骤简单。

总结


随着对肝癌治疗和基础研究的日益深入，通过基因打靶技术结合体细胞克隆技术、核酸干扰技术等可以将离体培养、基因敲除或基因定点修饰后的动物体细胞转变成动物个体，将很好地解决动物转基因效率低和基因表达方面的问题，这些可能成为肝癌动物模型的发展方向。



进一步利用基因技术或其他科学方法，研究出更符合人体肝癌多种生物学特性的动物模型，培育出更加符合实验要求的、与人类近缘的、使其诱癌过程相似于人肝癌的发生过程，且诱癌率高, 实验重复性好，便于进行药物干预和疗效分析的动物新品种，使肝癌动物模型的建立不断改进、完善，将为肝癌的基础理论和临床应用研究提供更理想的动物模型。