根据《2020世界癌症报告》数据显示,在我国癌症病种中,癌症病种最高的前3位分别是:肺癌、乳腺癌、胃癌。其中,乳腺癌是全球女性高发且导致女性死亡的常见恶性肿瘤,30%~40%早期患者可发展为晚期,而晚期的5年生存率仅20%。
图1:2020年全球范围乳腺癌年龄标准化发病率预估
动物模型是疾病研究及治疗方法探索中必不可少的工具,一个理想的乳腺癌动物模型应与人乳腺癌的肿瘤分子特性及生物行为学等方面存在共性,以便于发病机制的研究及治疗新药的开发。但从癌症的分型来看,单一的动物模型对乳腺癌表型模拟程度有限,因此在实际研究中还需结合具体需求选择合适的动物模型,才能更好地达到研究目的。接下来小编将带大家一起了解一下不同的乳腺癌模型特点及如何选择合适的模型。
乳腺癌三种动物模型:
主流的乳腺癌小鼠模型主要分为三类:化学诱导模型、移植瘤模型和基因修饰自发肿瘤模型。
01、化学诱导动物模型
是指通过注射致癌物质如二甲基苯蒽等诱发小鼠乳腺癌。诱导模型构建简单,诱变剂选择范围大且稳定,诱发成癌率较高,类似于人体肿瘤细胞动力学特征,可用于乳腺癌预防及早期致癌因素的研究。但诱发模型肿瘤发生位点不可预知,同一动物可能有多个肿瘤出现,且肿瘤细胞形态学差异大,不适用于抗癌药物的研究。
02、移植瘤动物模型
将乳腺癌组织和细胞直接接种于实验动物而建立的模型,在基础研究中应用广泛。根据移植物来源可分为同种移植和异种移植,同种移植动物模型肿瘤生长及转移速度较快,可用来评价乳腺癌发生发展及转移过程中免疫应答的作用。异种移植一般采用人源组织或细胞接种于免疫缺陷小鼠(如重度免疫缺陷鼠NCG),能模拟人恶性肿瘤成瘤后过程,可用于基础和临床研究。但人乳腺癌存在不同的分子分型,且人乳腺癌细胞系相对于其他癌种成瘤难度更大,且不稳定,因此选择合适的细胞系也十分重要。针对乳腺癌不同的分子分型,集萃药康细胞资源库配备丰富的乳腺癌细胞株以及热门靶点人源化改造的细胞资源,用于构建乳腺癌移植瘤模型。
表1:部分集萃药康乳腺癌细胞资源展示[1]
ER:雌激素受体;PR:孕激素受体;HER-2:人表皮生长因子受体-2。Luminal A:管腔A型;Luminal B:管腔A型;TNBC:三阴性乳腺癌。
乳腺癌肿瘤细胞系移植模型虽然在基础研究中应用广泛,但在进行临床试验时,细胞系在多代传代过程中已产生遗传变异和肿瘤异质性,不能准确测试药物作用,因此需要构建自发乳腺癌模型来解决这一问题。
03、基因编辑自发肿瘤动物模型
是指将一个外源基因插入动物的DNA中,使其含有该基因的编码蛋白质高表达或低表达,诱发乳腺癌发生。乳腺肿瘤病毒(mouse mammary tumor virus,MMTV)驱动的致癌基因可导致各种乳腺癌的发生。如MMTV-PyMT小鼠就是通过MMTV驱动多瘤病毒中间T抗原(PyMT)癌基因在乳腺中高表达,诱发乳腺上皮细胞中PyMT基因的表达失控,进而诱发细胞的恶性增殖,导致乳腺癌发生。这种基因编辑自发性乳腺癌模型肿瘤发生时间早,生长速度快,并保留了正常乳腺组织中的各类细胞和精细结构,还原癌细胞发生和生长的微环境,是常用的乳腺癌研究模型[2]。
MMTV-PyMT模型-研究乳腺癌发生发展机制的理想模型
集萃药康通过转基因技术构建了MMTV-PyMT小鼠模型,经验证,小鼠出现乳腺肿瘤的表型,并出现肺及唾液腺转移,可用于研究乳腺肿瘤的发生、发展及转移机制和乳腺肿瘤相关药物的筛选。
图2:MMTV-PyMT 小鼠乳腺、肺及卵巢组织病理学检测
从病理检测结果可见:MMTV-PyMT小鼠存在明显的炎性细胞浸润,并形成乳腺癌巢、乳腺癌转移灶、乳腺导管及曲精小管坏死等现象。
集萃药康除乳腺癌外还可提供肠癌、肝癌、肺癌、胰腺癌等多种癌种自发肿瘤模型,并可根据服务需求提供肿瘤模型定制服务及基于自发肿瘤分离细胞系建系及构建皮下、原位或转移瘤模型,并开展相应的体内药效服务。
表2:集萃药康自发肿瘤模型列表
品系编号 | 品系名称 | 应用 |
乳腺癌 | ||
肠癌 | ||
胰腺癌、结直肠癌、非小细胞肺癌 | ||
肺癌、肝癌、胰腺癌 | ||
肝癌、肺癌、胰腺癌 | ||
T050447 | B6-KPC | 胰腺癌 |
多瘤种 | ||
多瘤种 | ||
肝癌 | ||
黑色素瘤 |
参考资料
[1]KazuhitoSakamoto , JeffreyW Schmidt,et al.Mouse models of breast cancer[J].MethodsMolBiol. 2015;1267:47-71.
[2]姚祥龙,杨帅等.MMTV-PyMT乳腺癌小鼠模型肿瘤发生的特点[J].安徽师范大学学报,2020,43(4):348-355
[3]李日飞,袁娜等.乳腺癌实验动物模型研究进展[J].中国比较医学杂志,2018,28(2):113-118.
[4]佘锦雯,亓翠玲等.乳腺癌MMTV-PyMT转基因小鼠模型的生物学特性及病理学研究[J].广东药学院院报,2011,27(2):178-182.