头颈部恶性肿瘤研究模型的演化

恶性肿瘤发生发展的机制探索以及抗癌药物治疗疗效的评估均有赖于各种体内与体外研究模型的建立。近几十年间,随着生物医学技术的快速发展,恶性肿瘤的体内外研究模型也发生了巨大的变化。基因检测技术从单基因到多基因的进展促进了生物信息学飞速发展和恶性肿瘤概念的转变;体外细胞研究模型从单层的二维培养、原代培养向立体的三维构型发展,从而更好地重现肿瘤组织的细胞间交互作用与功能;体内动物研究模型由传统的致癌物诱导、细胞或组织形成移植瘤逐渐演变为基因编辑的动物模型或人源性肿瘤异种移植模型,从而可以针对性地研究相关基因在肿瘤发生发展中的作用;传统的临床研究也从简单的临床回顾性研究更多地向前瞻性研究转变,Ⅰ期/Ⅱ期/Ⅲ期临床研究,研究者发起的临床研究以及真实世界临床研究,这些研究为临床研究增添了活力。目前恶性肿瘤研究模型存在的主要不足包括模型的单一性、对肿瘤微环境的模拟不足、动物肿瘤模型与人类肿瘤差异性,以及缺乏对个性化医疗的考量。未来仍需要进一步研发和优化研究模型,并更有效地将不同模型整合起来,形成一个优化的整体实验模型系统。本文将系统回顾恶性肿瘤研究模型的演化并对相关模型进行阐述,为科研工作者进行恶性肿瘤的研究提供合理的研究模型。

As_2O_3对人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤的抗肿瘤作用

目的探讨不同剂量三氧化二砷(As2O3)对人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤的抗肿瘤作用及机制。方法将4×106个Hela细胞接种于裸鼠皮下,建立人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤模型,随机分为As2O3低剂量(1.0 mg/kg)、中剂量(2.5 mg/kg)、高剂量(5.0 mg/kg)组及生理盐水空白对照组、顺铂阳性对照组,腹腔连续给药10 d,停药后24 h处死裸鼠留取标本计算抑瘤率,流式细胞仪检测细胞凋亡率,RT-PCR方法检测移植瘤组织caspase-3基因的相对表达量,免疫组化SP法检测磷酸化细胞外信号调节激酶(pERK)的表达。结果各剂量As2O3组及顺铂组瘤质量与生理盐水组相比均有统计学意义(F=39.14,P<0.05);As2O3高、中、低剂量组流式细胞仪检测时均出现典型凋亡峰,凋亡率分别为17.89%、17.19%、18.52%;As2O3作用后caspase-3基因的表达较生理盐水组明显升高,差异均有统计学意义(F=8.76,q=3.06～5.81,P<0.05);As2O3各剂量组pERK的表达较生理盐水组降低。结论 As2O3对人宫颈癌移植瘤的生长具有明显的抑制作用,其机制与上调caspase-3基因的表达诱导细胞凋亡,下调pERK的表达与抑制MAPK信号传导通路有关。

透明细胞肾癌裸鼠模型构建及靶向药物敏感性研究

目的利用患者来源(patients-derived cells,PDCs)的透明细胞肾癌(clear cell renal cancer cell,ccRCC)细胞建立肿瘤动物模型(patient-derived tumor xenograft model,PDX model),检测ccRCC PDCs对分子靶向药物的敏感性,为临床诊疗提供理论和实验依据。方法将ccRCC PDCs接种裸鼠皮下建立肿瘤模型,使用分子靶向药物舒尼替尼(Sunitinib)、索拉非尼(Sorafenib)、乐伐替尼(Lenvatinib)、瑞戈非尼(Regorafenib)、阿帕替尼(Apatinib)以及安罗替尼(Anlotinib)口服灌胃给药,确定药物对ccRCC PDCs在裸鼠皮下成瘤的抑制作用。收集细胞与肿瘤组织标本,利用定量PCR技术检测分子靶向药物作用靶标(VEGFR等受体酪氨酸蛋白激酶以及ERK、AKT等MAPK信号通路所属蛋白激酶),确定ccRCC PDCs在实验过程中的遗传背景是否保持稳定。结果成功获得了5株ccRCC PDCs并利用上述ccRCC PDCs接种裸鼠获得了肾癌裸鼠皮下肿瘤模型;在体外培养PDCs细胞过程中,分子靶向药物作用靶标等的表达出现下降或丢失等现象,而通过裸鼠成瘤对PDCs细胞进行扩增,肿瘤组织中分子靶向药物作用靶标等的表达相对稳定;分子靶向药物对ccRCC PDCs裸鼠皮下成瘤的抑制作用存在明确患者来源的个体差异,在所选取的分子靶向药物中,Lenvatinib的抗肿瘤活性强于其他几种分子靶向药物。结论本研究利用患者来源的透明细胞肾癌细胞系成功建立了肾癌动物模型并检测了肾癌细胞对分子靶向药物的敏感性,能够为相关临床诊疗提供理论和实验依据。

中空纤维测定法在胃癌临床前药效研究中的应用

目的探讨中空纤维测定法在胃癌临床前药效研究中的应用。方法将胃癌细胞株SNU-16、 SNU-484、SNU-668分别通过中空纤维管移植于裸鼠的皮下和腹腔,随后用标准的抗癌药物紫杉醇制剂给予治疗,将每个细胞株的中空纤维的活性与异种移植物的活性进行比较。结果使用优化的接种密度和时间表,紫杉醇治疗在胃癌细胞株SNU-16和SNU-484有效,经紫杉醇处理后的SNU-16和SNU-484胃癌细胞株减少大于50%,但在SNU-668无效。与中空纤维测定结果一致,胃癌细胞株SNU-16和SNU-484在异种移植模型中紫杉醇治疗后也表现出肿瘤消退。结论本实验研究表明中空纤维测定法对于筛选具有抗胃癌活性的小分子物质是有效的。