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动物模型泛地应用于卵巢癌的研究 卵巢癌动物实验模型造模方法概述

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  • 来源:专业提供(ATCC,DSMZ,RCB,JCRB细胞库源细胞、动物实验、CRO服务、SCI润色)
  • 发布时间:2022-05-25 11:17
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【概要描述】卵巢癌动物模型的发展很大程度上推动了卵巢癌的研究,有利于从多角度进行卵巢癌研究。基因工程小鼠(GBM)、同基因型肿瘤模型、异种移植瘤模型、活体动物体内成像技术,这些技术的发展使得卵巢癌动物模型研究更加完善

动物模型泛地应用于卵巢癌的研究 卵巢癌动物实验模型造模方法概述

【概要描述】卵巢癌动物模型的发展很大程度上推动了卵巢癌的研究,有利于从多角度进行卵巢癌研究。基因工程小鼠(GBM)、同基因型肿瘤模型、异种移植瘤模型、活体动物体内成像技术,这些技术的发展使得卵巢癌动物模型研究更加完善

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  摘要∶
  卵巢癌是常见的妇科恶性肿瘤之一,易发生广泛的腹腔内转移,且预后较差,死亡率较高。近年来关于卵巢癌的研究越来越多,动物模型也广泛地应用于卵巢癌的研究中。建立卵巢癌动物模型有利于研究其诱导因素,发病机制,病理演变,病变转移,以助于卵巢癌的早期发现。同时卵巢癌动物模型还可应用于卵巢癌治疗药物的药理学研究,以改善治疗方案及预后。文章就常见卵巢癌动物模型分类,建立方法及应用做一概述。
  关链词∶
  卵巢癌;动物模型;动物造模方法
  简介
  卵巢癌是常见的妇科恶性肿瘤疾病之一,因其病位居于盆腔深部,发病极具隐匿性,卵巢恶性肿瘤早期筛查及诊断困难,大多数患者首次就诊时已为晚期,错过了手术治疗的最佳时机,致死率高,严重威胁女性身心健康。据国际癌症机构(IARC)发布的 《2020 年全球癌症统计》 显示,卵巢癌在该年全球女性新发癌症中占比,3.4%,死亡率在其中占比4.7%,在女性癌症发病及死亡顺位中均为第 8 位1。在我国卵巢癌在女性恶性肿瘤及死亡顺位中位居第11位及第9位。因此近年来,卵巢癌越来越受到关注,研究者们通过多种卵巢癌动物模型的建立及应用探讨卵巢癌的发生机制、发病规律及治疗方案。目前,常用的卵巢癌模型有自发性卵巢癌动物模型、诱导性卵巢癌动物模型、移植性卵巢癌动物模型、基因工程卵巢癌动物模型,现对动物模型总结如下。
  1 自发性卵巢癌动物模型
  自发性肿瘤动物模型是不经人为条件处理,自然产生的,是在长期动物实验过程中发现的易患该种疾病的动物品系,并人为促使其繁殖而形成的动物模型。现阶段常用的卵巢癌自发性动物模型包括小鼠、东方田鼠及长爪沙鼠。其中因小鼠基因与人类基因的相似度高达 95%,所以小鼠自发性肿瘤实验结果类比干人有较大的优热,故本文主要以小鼠进行阐述。实验人员在长期饲养中发现以下小鼠品系中自发性卵巢癌的发病率较高∶RIⅢ系17月龄雌鼠卵巢影发病率在 50%~60%、C3H 系中C3HeB/Fe19月龄雌鼠卵巢癌发病率为22%~64%、CE 系推鼠发病率为33%。日发现同品系小鼠之间生产雌鼠较育成雌鼠发病率高【3】。肿瘤形成后可见腹部包块,解剖提取卵巢包块进行病理切片,可见癌细胞可判断模型建造成功。
  自发性卵巢癌动物模型能够完整地再现肿瘤发生发展的过程,便干实验人员观察卵巢癌的发病机制及病理演变过程,发现新的诱导因素,有利于进行临床卵巢癌的早期发现。同时实验所产生的自发性卵巢癌肿瘤可用干种精性肿瘤的细胞来源。但该种建模方法所需实验周期较长,实验动物体内环境不能完全与人体内环境相同,体内免疫机制与人体免疫机制不同,其病理进程与临床病情仍存在较大出入,因此现阶段较少在实验研究中应用。
  2 诱发性卵巢癌动物模型
  诱发性肿瘤动物模型是指通过物理或化学方法人工诱导实验动物发病,生成肿瘤。在卵巢癌实验研究中,大多以大鼠为实验动物,使用化学物质二羟甲基厂酸(DMBA)作为致癌物质,诱导实验动物发病。在查阅资料时发现许多研究人员采取诱发模型进行卵巢癌的相关研究,其建模方法虽各有差别但大部分采用 【MBA 埋线法进行诱导,该方法最早由 SEKIYA等于1975年采用,并成功诱导出卵巢癌模型,后经多位学者验证。KANTER等于2006年在上述方法的基础上构建出了新的诱导模型-4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物(-VCD)联合MIBA 诱导法,这种方法是先运用 VCD使实验动物产生卵巢早衰后用 DBA 诱导卵巢癌的发生。
  下面将针对这两种诱导模型的建立方法进一步论述.
  2.1 卵巢包埋DMIRA布片法
  黄以萍等采用该种方法成功诱导大鼠卵巢癌模型具体方法如下1。首先将 DMBA 加热至融化,后按照实验动物卵巢体积采取合适大小的布片,将布片浸泡于融化的BA中,-20℃冷藏保存。选取6周龄雌性实验动物称重记录后麻醉.待麻醉成功后选取双侧卵巢位置开题。寻找卵巢。将 DB4 布片经贴哪巢包理在脂助下。逐层关感,后结喂养观察实验动物情况,术后32 周后卵巢癌诱发率为 6钱,基本为上皮性师巢癌,均一性较好。
  2.2 4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物(-V①D)联合DIBA 诱导法
  实验研究表明每日予大鼠 4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物(-VCD)可导致大鼠卵巢激素水平改变, 发情周期素乱,卵泡数量减少,卵巢缩小。最络导致卵巢功能衰竭。故而4-乙烯基-1-环己悟二环氧化物(VQD)常用做诱导大鼠卵巢早衰的实验试剂"问,也可前期运用VCD.胸腔注射给药,通过观察大鼠发情情况来推测其卵巢早衰进程,当出现发情不规律时将MIBA浸泡的缝线包埋入大鼠卵巢,诱导大鼠卵巢癌的发生。
  诱发性卵巢癌动物模型所产生的动物模型与人体模型病因学、人体肿瘤细胞动力学较为相似,可以较完整模拟卵巢癌在人体发病、演变的全过程。有利于卵巢癌预防和早期化疗的研究。但诱发性卵巢癌模型发生步骤虽然与人体极为相似。但是其诱导产生的卵巢癌类型不易控制,黄以萍等在实验中发现其诱导实验所建造的卵巢癌模型多为卵巢浆液性腺癌。而卵巢粘液性腺癌和卵巢透明细胞腺癌这两种临床预后最差的类型在实验中的发生率仅为 1.3%和 2.0%。诱发性卵巢癌的恶性程度也与临床不尽相同。
  3 移植性卵巢癌动物模型
  移植性肿瘤动物模型即把人或动物的肿瘤移植到同系、同种或者异种动物体内,现阶段移植性卵巢癌动物实验常用实验动物多为小鼠,提鼠和大鼠。肿瘤来源可分为同种可移植肿瘤--自发性肿瘤、诱导性肿瘤,异种可移植肿瘤一人临床实体瘤和人卵巢癌细胞栋。移植部位多选取皮下、卵巢移植。或者为研究卵巢癌的转移情况、转移癌的治疗选取腹腔、淋巴移植。在查阅大量文献的基础上,我将从实验动物,肿瘤来源及处理方法,移植部位及方法这三个方面详细论述。
  3.1 实验动物的选择
  移植性卵巢癌动物模型常用动物有小鼠,裸鼠和大鼠。小鼠常用的品系是 BALB/c 小鼠、SCID 小鼠、C57BL/6J 小鼠。蔡智慧等"应用 B.AB/c 雌性小鼠成功复制卵巢癌皮下种植模型,欧阳媛等一成功建造 NOD SCID 小鼠原位成瘤模型,张涛等构建NSG小鼠卵巢皮下移植痛癌模型。小鼠作为实验动物起初较少选取人源肿瘤进行移植,但宿主抗人组织的免疫排斥问题的解决,T、B、NK三系免疫细胞缺陷 NOD/SCID小鼠的应用。患者源性异种移植逐渐开始被多数学者所选择。所以现阶段多种来源肿瘤皆可应用于小鼠模型。在移植部位的选择上,由于小鼠体积较小。60%以上选择皮下移植。但也可进行卵巢原位移植,首次小鼠卵巢原位移植是由 FU 等4于1993年首次尝试并建造成功.
  先天性无胸腺小鼠,T淋巴细胞功能缺陷小鼠一棵献,因其个体之间可以保持同种遗传性及生物学特性的特点,且其个体差异较小.重复性与可比性较高,在1969年由 YGAD等一首次应用,是建立肿瘤模型常用的实验动物。根据查阅握鼠卵巢癌模型相关论文发现各种来源肿瘤皆可应用于提鼠模型。提鼠模型的种植都位也可选择皮下,卵巢原位、腹腔移植、淋巴移植。裸鼠模型比其小鼠和大鼠模型比较,其应用更多。
  但由于模鼠免疫缺乏的特点。无法模拟肿瘤细胞在机体内生长所产生的免疫反应,同样不能完全模担肿痛的发展过程,且对治疗药物的效果也无法精准体现。而大鼠具备免疫功能,可以较好地模拟人卵巢癌的发展过程,常用于病理学研究、药效研究、药物筛查及相关干预因素研究。常用的卵巢癌大鼠品种有Fischer 大鼠"明、SD 大鼠P可等.
  在实验动物的选择上首先要从实验目的出发进行选择,同时若要进行多次传代移植时要尽量遵循同源移植。以保证移植的肿瘤不发生或最大程度地减少发生排斥、退化和变异。除此之外卵巢癌模型动物选择时应注意实验动物的月龄。
  3.2 肿瘤未源分类及处理方法
  3.2.1 人体肿瘤异种移植

  肿瘤来源为临床卵巢癌肿瘤,周艳艳等'选取临床实体肿瘤,建立裸鼠皮下卵巢癌模型以探讨莱藜对卵巢癌裸鼠生长的影响、IEE 等=一4也成功应用人实体瘤建造裸鼠卵巢癌模型。经大量实验研究发现,人体肿瘤初代移植成功率较低,平均只有 30%,故大多学者采用多次传代移植,初代取实体瘤进行皮下种植,再将成功成瘤的瘤体进行分离、处理、再移植。其成功率约为 60%~70%。但由于临床卵巢癌类型不同。人源性肿瘤可以保证动物模型成瘤的类型。有利于进行药效研究,但其需要进行多次传代移植,故而试验周期较长,成本较高。
  3.2.2 肿瘤细胞株异体移植

  细胞株移植法成功率较高,是现阶段应用较广的肿瘤移植类型。常见的卵巢癌细胞株
  有SSOV3细胞株、H0-8910细胞株、A2780细胞株、ID8细胞栋、C0C1细胞栋、BS-2细胞栋、CAOV-3细胞株和 0CAR-3 细胞栋等。肿瘤细胞栋异体移植实验前要进行细胞扶体外培养。将购买的细胞族在含此牛血清的培养液中进行培茶,要注意及时更换培养液。或者添加青霉素或其他抗菌素以防其他细菌滋生。待肿瘤传代数量足够后,收集对数生长期细胞进行移植。宋燕琳及其团队的研究学者问通过对提鼠皮下注射人上皮性卵巢浆液性毒膜癌细胞H0991GPM (FSHR 阳性)及SKOW3(SER阴性),成功建立出了人卵巢癌细胞动物模型。旺E 等应用此方法在小鼠卵巢中注入 ID8 细胞。成功备卵巢癌原位模型;ROS4等"研究学者在SIC模鼠胸腔内注射SS、SKCC%2细胞,成功备提鼠卵巢癌模型∶任萍等i=将绿色荧光蛋白(GP)转染后的SKOWV3 细胞以一定浓度种植于 MOD-SCID 鼠卵巢建立了卵巢癌原位模型。通过查阅文献发现,近年来人卵巢癌HO-8910细胞株的较为广泛,郭秀霞等问应用人卵巢癌 HO-8910细胞株建立了模鼠卵巢癌模型∶夏红等一向提鼠腹腔注射 H0-8910细胞株建立卵巢癌动物模型。
  应用细胞悬液进行移植较为方便,适合进行腹腔转移模型、淋巴转移模型的建立,但形成卵巢癌类型不可控。要具体实验具体分析。
  3.2.3 同种可移植肿瘤

  同种可移植瘤即自发性或诱发性模型动物实验中形成的肿瘤。经过人为处理后移植进相同种属实验动物体内。同种移植瘤正常速度较快,机体排斥反应较轻。同为瘤组织移植,成功率要高于临床人痛组织移植。其瘤体处理方法同临床实体瘤相似。但应注意移植实验动物种类要同肿瘤来源的实验动物相同。该种来源肿瘤因取自自发性或诱发性试验模举.实验周期相对较长,种植部位以往大多选取皮下或卵巢原位移植。3.3 种植部位的选择及方法卵巢癌模型常用种植部位有皮下,爪垫皮下、卵巢及腹腔,皮下移植操作简单,但不能完个模拟瘤体在卵巢内的生长,太多用于药效的研究。爪挡皮下淋巴管较为丰宽。成单向淋巴引流,便于进行服巢癌淋巴转移的研究。种植方便,成痛率高,易于观察。但建模成功后不易进行定量分析研究。卵巢原位移植可完整模拟肿瘤在卵巢癌内的生长过程,有利于进行病理及药理的研究,但由于实验动物卵巢体积较小,实验操作难度较大。临床上卵巢癌易于向腹腔转移,腹腔种植模型的建立有利于模拟这一转移过程,并对卵巢癌腹腔转移后的治疗进行研究。
  3.3.1 皮下种植模型的建立

  ①瘤组织组织块移植∶常用的方法为穿刺针法。首先抓取动物。固定,选好皮下种植部位并消毒,用合适型号的套管针将剪好的瘤组织移至小鼠皮下。

  ②肿瘤细胞悬液种植∶悬液种植常用部位为颈背部皮肤。抓取动物并固定,消毒局部皮肤。一般按照每只动物0.2mL.悬液进行注射。在注射前要注意将悬液混匀。
  3.3.2 卵巢原位移植模型的建立 实验动物麻醉,侧卧位固定,取助下做侧切口,切开皮肤肌层,暴露卵巢。在解剖显微镜下剪开卵巢白膜。将肿瘤细胞植入卵巢包膜,并用可吸收线缝合卵巢。逐层关腹。术后可给实验动物注射青霉素以防术后感染。
  3.3.3 其他移植模型的防立

  ①爪垫皮下移植模型的建立∶在动物模型爪垫内侧皮下注射细胞悬液,在这种方法中要将肿瘤组织制成细胞悬液。

  ②腹腔移植模型的建立∶取实验动物,徒手固定后在腹腔注射肿瘤细胞悬液。细胞悬液数量要根据实验动物重量确定。
  移铕性组题德动物城型或商率高、实验周期较短、不稳定因素较少可重复性强。应用广泛。常用于抗癌药物的筛选。因为这种移植方法可以使一群实验动物带有相同的肿瘤,成功率接近 100%。对实验动物机体的影响类似。个体差异较小。可传代移植。但对移植的肿瘤稳定性要求较高,故而多进行传代移植。以保证肿瘤的稳定性。但移植性肿瘤无法体现卵巢癌发生过程,较少用于卵巢癌发病研究。
  4 基因工程卵巢癌模型
  20 世纪 70 年代,转基因小鼠的成功研制为疾病研究提供了新思路,方法是将 DNA 序列克隆至实验动物的生殖细胞系。或者使用制除或者敲除小鼠体内基因的方法。定向生成特定基因的生殖细胞系。近几年来,应用基因工程改造建造小鼠的卵巢上皮性癌模型开始被越来越多的学者所接受,通过将肿瘤形成的有关基因转入到动物体内并使其进行表达的转基因技术的应用也越来越广泛。具体方法有转基因模型和基因敲除模型。
  4.1  转基因卵巢癌动物模型
  2003年C0NNOLLY等"成功建立,因早期SV40TAg基因受苗勒管抑制物Ⅱ(MISRI)基因启动子的转基因调控表达,所以CONNCLLY通过增强苗勒管抑制物Ⅱ而建立卵巢癌转基因小鼠。该种模型表现为浆液性卵巢上皮性癌。
  4.2 基因敲除卵巢癌动物模型
  该种动物模型常用于研究卵巢癌的发生与各种因素的关系。2007年,CHEN X 等“”为研究卵巢癌的发生和排卵的关系,通过敲除卵泡刺激素受体基因而建立了FSHRKO小鼠,但这些小鼠仍有卵巢癌的发生,从而证实了卵巢癌的发生与排卵无关。ABEL M等“建立了散除卵泡刺激素 b至单位和 FSIRRO的小鼠模型。形成了的上皮性浆流性囊状腺癌,其包含囊肿、年龄相关卵巢增生、管状结构均和临床卵巢癌病理类似。此外,在一定条件下敲除小鼠卵巢颗粒细胞中的Breal基因,能诱导产生卵巢囊性肿瘤PiL
  基因工程卵巢癌动物模型因其致癌过程和病理表现更接近人体,可以在自然的情况下使正常细胞演化成肿瘤细胆。并且可以完整地展现癌前病变,有助于卵巢癌的早期发现。适年来,基因工程动物模型越来越受到重视,但因其建立操作较为用难,对实验室及实验仪器要求较高,实验周期较长,实验动物间个体差异较大,实验成本较高等缺点的存在,该种模型现阶段使用较少。
  5 小结
  卵巢癌动物模型的发展很大程度上推动了卵巢癌的研究,有利于从多角度进行卵巢癌研究。基因工程小鼠(GBM)、同基因型肿瘤模型、异种移植瘤模型、活体动物体内成像技术,这些技术的发展使得卵巢癌动物模型研究更加完善。移植性模型和诱导模型较多用于药物筛选。自发性卵巢癌模型,基因工程卵巢癌模型更贴近人体卵巢癌的发生,常用于病理学研究,但与人体卵巢癌发生仍有差异,且存在实验周期长,个体差异大等缺点。卵巢癌动物模型仍有完善的空间,有待于继续研究和完善。

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