結(jié)腸癌是常見的發(fā)生于結(jié)腸部位的消化道惡性腫瘤，好發(fā)于直腸與乙狀結(jié)腸交界處，以40～50歲年齡組發(fā)病率最高，男女之比為2～3：1，其發(fā)病率占胃腸道腫瘤的第3位。結(jié)腸癌主要為腺癌、黏液腺癌、未分化癌，大體形態(tài)呈息肉狀、潰瘍型等。慢性結(jié)腸炎患者、結(jié)腸息肉患者、男性肥胖者等為易感人群。

結(jié)腸癌動物模型在一定程度上可以模擬人體結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展，為人類結(jié)腸癌的的發(fā)生、發(fā)展、生物學(xué)特性以及治療藥物的研究提供了良好的平臺，因此，認識結(jié)腸癌模型的分類、特點及其應(yīng)用，對其病理機制和臨床藥物治療的研究具有重要意義。

圖1 結(jié)腸癌小鼠模型分類示意圖

那么常見的結(jié)腸癌動物模型有哪些呢？下面，本文就對結(jié)直腸癌動物模型的建立作一簡單綜述，希望對大家有所幫助。

常見的結(jié)腸癌動物模型有哪些

腫瘤移植模型

結(jié)腸癌、乳腺癌、肝癌等多種有效的腫瘤移植模型：①成功移植的人源細胞系超300種，所用的受體為C-NKG(重度免疫缺陷小鼠)、NOD-Scid、BALB/c nude(裸鼠)等免疫缺陷小鼠;②同源腫瘤移植所用的受體則通常為C57BL/6或BALB/c等野生小鼠。

(1)皮下成瘤CDX模型

在異位移植中，皮下種植在背部或腋下是較常用的方法。由于腫瘤模型構(gòu)建時間短、檢測方便，已被用于抗結(jié)腸癌治療的臨床前評估。該方法腫瘤形成率高，腫瘤周期短，易于控制腫瘤的大小和位置，個體差異小，對宿主的影響相似，容易客觀判斷療效，但不能模擬腫瘤微環(huán)境。

常見的結(jié)腸癌細胞系

人源細胞系

COLO 205：1957年由T.U.Sample等從患有結(jié)腸癌的70歲男性白人的腹水中分離的。該病人在取腹水樣品前已用5-氟尿嘧啶治療4~6周。角蛋白免疫過氧化物酶染色陽性;產(chǎn)生CEA、IL10。

HT29：1964年由Fogh J用移植培養(yǎng)方法和含15%FBS的F12培養(yǎng)液從原發(fā)性腫瘤分離的。該細胞系在裸鼠中成瘤，也能在類固醇處理的地鼠中成瘤，可合成IgA、CEA、TGFβ結(jié)合蛋白和黏液素，表達尿激酶受體，但沒有檢測到血漿酶原活性，不表達CD4，但細胞表面表達半乳糖神經(jīng)酰胺(HIV的可能替代受體)。該細胞系癌基因c-myc、K-ras、H-ras、N-ras、Myb、sis、fos陽性;p53基因過表達，并且在273位密碼子存在G→A突變。

LOVO：oVo建自1971年，從診斷為結(jié)腸腺癌的56歲男性白人的一個轉(zhuǎn)移到左鎖骨上區(qū)的腫瘤結(jié)節(jié)建系。癌基因c-myc，K-ras，H-ras，N-ras，Myb，sis和fos的表達呈陽性，未檢測到N-myc的表達。該細胞在裸鼠中能成瘤，表達腫瘤特異的核基質(zhì)蛋白蛋白CC-3和CC-4。

HCT116：來源于一名52歲男性患者結(jié)腸腺癌組織;屬于中等分化的細胞株;細胞通常呈現(xiàn)多角形的形態(tài);基因譜表達CEA+，keratin+、TGF β 1+和TGF β 2 +; ras原癌突變基因。

SW620：來源于一名51歲男性患者Dukes’C 型結(jié)腸腺癌大腸組織;與SW480是同一病人一年后復(fù)發(fā)的轉(zhuǎn)移灶，已轉(zhuǎn)移至淋巴結(jié);基因譜表達CEA+、TGF β+、keratin+、myc+、myb+、ras+、fos+、sis+、p53+、abl-、ros-、src-、CSAp-和colon antigen 3-。

SW480：來源于一名50歲白人男性患者的Duckes’C 型原位結(jié)腸腺癌組織;屬于相對較低分化的細胞株;細胞呈現(xiàn)典型的上皮細胞形態(tài);基因譜表達CEA+、TGF β+、myc+、m

HCT-15：來源于人結(jié)直腸腺癌組織，上皮細胞，細胞呈CSAp陰性，角蛋白免疫過氧化物酶染色陽性，表達癌胚抗原。

DLD-1：1977-1979年間D.L. Dexter和同事分離的兩株結(jié)直腸腺癌細胞株中的一株。細胞的CSAp陰性(CSAp-)。DLD-1細胞的p53 抗原表達呈陽性(p53抗原產(chǎn)生了一個C→T點突變導(dǎo)致241位的Ser→Phe)。角蛋白免疫過氧化物酶染色陽性。癌基因c-myc, K-ras, H-ras, N-ras, myb, sis 和fos的表達呈陽性。癌基因N-myc的表達未做檢測。表達腫瘤特異性核基質(zhì)蛋白CC-2,CC-3,CC-4,CC-5和CC-6。

LS174T：是LS 180結(jié)腸腺癌細胞株用胰蛋白酶傳代的變異種，比親本更易傳代，能生成大量的癌胚抗原(CEA)。有豐富的微絲和細胞質(zhì)黏液素液泡;抗原顯示colon cancer antigen 3+、p53-、keratin+;癌基因表達c-myc+、N-myc+、H-ras+、N-ras+、Myb+和fos+;可產(chǎn)生IL-10、IL-6和黏蛋白。

HCT116-luc(S.C.)，HCT116-luc(Orth.)，SW620-luc(S.C.)，HCT-15-luc(Orth.)，DLD-1-luc(Orth.)

鼠源細胞系

CT26：CT26細胞是被N-亞硝基-N-甲基脲烷（NNMU）誘導(dǎo)得到的未分化的小鼠結(jié)腸癌細胞。

MC38：MC38 細胞是來自 C57BL/6 小鼠結(jié)腸腺癌細胞系。

MC38-luc；CT26-Luc

(2)同源移植模型

與異位移植相比，原位移植可以進一步反映腫瘤的真實情況，提高腫瘤模型的可靠性。在原位移植模型中可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移，表明腫瘤細胞和器官特異性因子可以相互作用，與肝癌的發(fā)生存在關(guān)聯(lián);原位移植還可以模擬腫瘤的免疫微環(huán)境。因此，大多數(shù)基于異位模型的結(jié)果都需要通過原位移植模型來進一步驗證。原位生長可以更好地模擬腫瘤細胞在體內(nèi)生長的微環(huán)境，并且對藥物療效的預(yù)測更為準確。

(3)PDX模型

患者來源的異種移植物(PDX)模型存在兩個問題：①目前全球PDX的成功率都低于20%;②由于免疫缺陷鼠的T細胞免疫系統(tǒng)存在缺陷，該模型不適合免疫學(xué)研究。原位腫瘤容易形成單一腫瘤，但腫瘤團塊的整體均勻性仍然較差，質(zhì)量控制方法不如異位，無法進行熒光報告基因標記，在原位結(jié)腸移植模型中檢測腫瘤生長和藥物反應(yīng)的方法不如異位結(jié)腸移植模型容易。

自發(fā)模型

自發(fā)性腫瘤是指實驗動物未經(jīng)人工處理、在自然狀況下發(fā)生的腫瘤，其發(fā)生、發(fā)展與人類腫瘤類似，沒有人為因素的干擾，則更接近于人體腫瘤的真實狀態(tài)。然而，自發(fā)性結(jié)腸癌動物模型較少見，發(fā)病率也不高，故很難在短時間內(nèi)獲得滿足條件、足夠數(shù)量的動物模型;且觀察時間可能較長，實驗耗費較大，因此在研究中很少使用。

化學(xué)誘導(dǎo)模型

化學(xué)誘發(fā)性腫瘤動物模型是在實驗條件下，人為地運用各種致癌因素，通過口服、注入、埋藏和涂抹等方式誘發(fā)動物發(fā)生腫瘤。其制作方法相對簡單，重復(fù)性好，可以在較短時間內(nèi)大量復(fù)制，而且基本模擬癌變的過程，因此在實驗中應(yīng)用較廣。誘發(fā)型結(jié)直腸癌模型多采用化學(xué)誘發(fā)途徑，目前，常用的結(jié)腸癌化學(xué)誘導(dǎo)劑有二甲基肼(dimethylhydrazine, DMH)、氧化偶氮甲烷(azoxymethane, AOM)及致炎劑葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate sodiuln, DSS)等。

結(jié)腸癌模型驗證數(shù)據(jù)

1.基于C-NKG重度免疫缺陷小鼠的皮下CDX模型構(gòu)建

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG和BALB/c nude小鼠體內(nèi)，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為5×106/只和3×106/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結(jié)果顯示Colo205在C-NKG和BALB/c nude容易成瘤，體重有下降，該模式是重度惡病質(zhì)模型。

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG和BALB/c nude小鼠體內(nèi)，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為1×106/只和3×106/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結(jié)果顯示HT29在C-NKG和BALB/c nude容易成瘤，體重有下降，該模式是輕度惡病質(zhì)模型。

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG和BALB/c nude小鼠體內(nèi)，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為5×106/只和10×106/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結(jié)果顯示LOVO在C-NKG和BALB/c nude容易成瘤。

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG，NOD-Scid和BALB/c nude小鼠體內(nèi)，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為5×106/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結(jié)果顯示HCT116在C-NKG，NOD-Scid和BALB/c nude容易成瘤。

2. 基于LUC熒光報告基因細胞的小鼠原位或者轉(zhuǎn)移瘤CDX模型構(gòu)建

結(jié)果顯示HCT116-luc在C-NKG上容易成瘤，小鼠生存周期較短，腫瘤組織在腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移，增殖一定時間(D25)后腫瘤組織內(nèi)部有鈣化，相應(yīng)的小鼠熒光信號變?nèi)酢?/p>

參考文獻

[1] Kucherlapati, Melanie Haas., and Kucherlapati, Melanie Haas.. "Mouse models in colon cancer, inferences, and implications." iScience.