从化疗到靶向治疗,再到免疫治疗,科学家们想尽一切办法来战胜肿瘤,而无论哪一种方法,都离不开一样秘密武器——小鼠肿瘤模型。
实验用小鼠肿瘤模型起源:
1915年一战期间,日本病理学家花了150多天把煤焦油涂在兔子的耳朵上,最后,发现兔子罹患了肿瘤。不久后,美国加利福尼亚大学采用相似方法,在小鼠皮肤局部涂抹名为DMBA和TPA的已知致癌物,诱导小鼠发生了皮肤癌。这是有记录的为人类抗癌事业牺牲的第一批小鼠!
常用五种肿瘤模型小鼠模型:
小鼠肿瘤模型大致可分为自发性肿瘤小鼠模型、诱发性肿瘤小鼠模型、基因修饰小鼠肿瘤模型、异种移植瘤模型(PDX或CDX)、同种移植型小鼠肿瘤模型(CDA或MDA)等。在选择合适的模型之前,首先考虑自己的实验目的是什么,不同的模型对应不同的试验目的。
1、自发性肿瘤小鼠模型
优点:肿瘤的发生、发展与人类相似
缺点:肿瘤的发生参差不齐,周期长,实验耗费大
应用:研究遗传因素与肿瘤发生的关系等
应用示例:Apc-Min肠道肿瘤小鼠模型、FVB-MMTV PyMT乳腺肿瘤研究用转基因小鼠模型
2、诱发性肿瘤小鼠模型
优点:诱发因素和条件可人为控制,诱发率相对较高(指高于自然发病率)
缺点:诱导时间较长,动物死亡率比较高,肿瘤出现的时间、部位、病灶数等在个体之间表型不均一
应用:验证可疑致癌因素的作用以及肿瘤预防研究
3、基因修饰小鼠肿瘤模型
优点:适于研究基因和肿瘤的关系,在研究肿瘤发生发展的遗传原因,肿瘤免疫逃避的机理方面具有巨大的优势
缺点:模型建立过程较长,费用较高
应用:研究肿瘤的发病机制,例如环境因素与遗传背景是如何相互作用诱发肿瘤的;人为引入基因突变,为肿瘤标志物的确认,肿瘤的诊断以及治疗都提供了理想的模型
4、病人来源异种移植肿瘤模型(PDX)
优点:保存了病人肿瘤组织的基因型和表型的多样性,比较真实的反映原始肿瘤的特性,更准确地反映病人肿瘤的发生发展机制;保存了肿瘤的基质细胞,保存了肿瘤的微环境,能更好地反映肿瘤病人的药物敏感性和耐受性。
缺点:原始肿瘤的主要来源是为手术切除,建模难度高且不能反复获取。此外其构建时间长且成功率不稳定,随着传代次数增加肿瘤微环境也会逐渐被小鼠细胞外基质取代,因此传代次数有一定限制。
应用:新药研发的临床前肿瘤学模型。
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5、细胞系来源的异种移植肿瘤模型(CDX)
优点:动物个体成瘤差异较小,成瘤率高,具有建模时间短,重复性好,成本低等特点。
缺点:接种的肿瘤通常来源于体外培养的同质性癌细胞,缺乏人源肿瘤生长的微环境。(使用重度免疫缺陷小鼠M-NSG等,可以避免上述缺点,让很多难以成瘤的细胞系在小鼠上顺利生长)
应用:研究肿瘤的发展以及对于药物治疗的反应。
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6、 同种移植型小鼠肿瘤模型
同种移植型小鼠肿瘤模型又可分为CDA模型(Cell line-derived allograft models,将小鼠来源的肿瘤细胞系接种至免疫健全的近交系小鼠)和MDA模型(Mouse-derived allograft models,将小鼠来源的肿瘤组织接种至免疫健全的近交系小鼠)两类。
应用:研究肿瘤的免疫治疗,常用于目标靶点在免疫系统上的研究中。
7、免疫检查点人源化模型
集萃药康目前拥有几百种人源化小鼠品系(包括双靶标、三靶标、四靶标人源化小鼠),模型资源库涵盖目前新热的免疫治疗靶点。