肺癌模型研究进展成泽东,指导:陈以国(辽宁中医药大学2003级博士研究生,辽宁沈阳110032)关键词:肺癌;模型;综述中图分类号:R734.2 文献标识码:A 文章编号:1000-1719(2006)04-0507-02 肺癌是常见八大恶性肿瘤之一,发病率逐年上升,临床表现复杂,诊断后的患者大部分已失去手术机会,预后差,发病率死亡率几乎平行。

究其原因,缺乏科学合适的动物模型是对肺癌研究落后的原因之一,因此模拟出与人类肺癌病因、发病机制、发展过程及治疗相似的动物模型是需要迫切解决的问题。

多年来,国内外学者对此作了大量的研究,选用不同的动物,采取不同的方法建立了多种动物模型。

实验性肺癌模型常用的动物有:小鼠、大鼠、仓鼠、狗、羊。

已建立的肺癌动物模型有:用氡、砷、黄曲霉素诱发小鼠肺腺癌及支气管肺泡癌;用乌拉坦、乙酰胺基氟(AAF)诱发小鼠肺腺癌;用氧化钚诱发大鼠肺腺癌;经支气管灌注碘油诱发大鼠肺鳞癌;用巯甲基尿嘧啶(MMU)诱发仓鼠肺鳞癌、肺腺癌和小细胞肺癌;经气管灌注3,4苯并芘与三氧化二铁混合液诱发仓鼠肺鳞癌、腺鳞癌和大细胞未分化癌[1]。

1　诱发性肺癌模型的建立1.1　COF诱发肺癌　张朝晖[2]等人让Balb/C小鼠吸入烹调油烟(cooking oil fu mes,COF)8个月,制备COF 的慢性动物试验模型,结果发现C OF能诱发Balb/C 小鼠肺组织癌前病变及癌变,且主要为肺腺癌。

并观察到C OF可致Balb/C小鼠淋巴细胞DNA链损伤,可引起氧化损伤和血清LDH、ALP活性增加。

孙来华[3]等人根据难溶性多金属含砷矿、氢子体及吸烟是导致云锡矿工肺癌高发的主要因素,开展了云锡矿工人群及动物的细胞遗传毒理学实验,用不同成份、不同剂量、同类矿山矿尘,分别对大鼠气管灌注和吸入不同剂量的氧及氧子体,氢、尘复合,被动吸烟加灌尘,大白鼠遗传毒理及诱癌实验研究。

于1998年在国内首次用含砷矿尘、氢及其氢子体诱发大鼠肺癌成功,平均癌发生率13.56%。

剂量反应关系显著,发生癌症因果关系符合医学生物学规律。

1.2　苯并芘诱发肺癌　W attenberg[4]等人采用苯并芘成功诱发小鼠形成原发性肺癌,诱癌率达90%以上。

许继平等[4]在参考国内外文献报道的基础上建立了小鼠原发性肺癌伴胸腔淋巴转移的模型。

为进一步进行抗小鼠肺癌转移的实验研究提供了良好的动物模型。

流行病学调查资料显示,接触石棉又吸烟者患肺癌的危险比只接触石棉或只吸烟者高得多,罗素琼[5]等人选用青石棉和香烟中所含的致癌物质苯并芘联合诱发大鼠肺癌,获得成功。

两者联合使用诱发率为46.3%,比单独注入一种物质的诱发率高得多,有显著性差异。

此模型对于研究流行病学提供了有力的支持依据。

1.3　CTP诱发肺癌　流行病学和动物实验均证实煤焦沥青可引起肺癌。

吴逸明等人[6]在其他学者多年研究经验的基础上设计用CTP支气管灌注诱发大鼠肺癌,构建大鼠肺癌发生发展全过程的动物模型。

CTP 中主要致癌物主要为多环芳烃(P AH),为深入认识人类肺癌提供了良好的实验材料。

1.4　MC A和DE N诱发肺癌　Schuller等[7]在高氧状态下,向支气管黏膜下注射二乙基亚硝胺(diethylnitr o2 sa m ine,DE N),成功地用地鼠(ha m ster)诱导出多发神经内分泌性肺癌,肿瘤可分布于气道的所有位置,包括肺叶、支气管和肺泡等,但是没有发现肺外转移。

曹喜才等[8]采用经气管插管由同轴微导管精确定位灌注MC A、DE N和超液化碘油混悬液诱导犬肺癌模型,定位准确,诱导成功率高,病理类型包括鳞癌和细支气管肺泡癌。

犬肺癌模型对肺癌诊断与治疗,尤其是血管介入治疗的深入研究具有重要意义。

犬在生理学、解剖学及对疾病的反应上与人类相似,可自发地发生或人工诱发危害人类的各种疾病,同时犬的体积大小适宜,来源广、饲养管理方便,为理想的肺癌模型研究对象。

2　转移性肺癌模型的建立现在常用的转移性肺癌动物模型有:①将肺癌细胞接种于裸鼠或其他免疫缺陷小鼠的皮下。

此方法简单易行,但皮下生长的肺癌与临床上在肺部生长的肺癌的生物学特性有很大的不同,所以,应用此模型得到的实验结果与临床应用的实际效果之间常有比较大的距离。

②将小鼠的气管分离,经过反复冻融处理,然后将肺癌细胞接种到气管,结扎气管两端后,再将气管移植到重度复合免疫缺陷小鼠的皮下[9]。

此方法虽然将肺癌细胞接种到气管组织内,但方法较复杂,且需要将离体的气管移植到其他小鼠皮下,肺癌细胞生长的生物特性也会改变。

②切开胸壁皮肤,将肺癌细胞或肺癌组织直接种植到肺脏内[10、11]。

此方法有一定的创伤和死亡率,肺癌细胞生长在肺实质内,且只能使约70%～90%的接种小鼠产生肿瘤,对进行进一步的肺癌研究造成一定的影响。

其他的方法还有经静脉注射或心室内注射等,主要用于建立肺癌转移模型。

也有 东中医杂志,2003,22(4):198[11]　张越林.针刺治疗慢性疲劳综合征38例临床观察[J].中国针灸,2002,22(1):17[12]　陈幸生.针灸治疗慢性疲劳综合征45例[J].中国针灸,2004,24(2):111[13]　唐碧漪.针灸治疗慢性疲劳综合征39例[J].上海针灸杂志,2005,24(1):11[14]　师丽岩.针灸治疗慢性疲劳综合征56例[J].辽宁中医杂志,2001,28(5):304[15]　曾征,刘雨星.针灸治疗慢性疲劳综合征38例[J].上海针灸杂志,1999,18(3):24收稿日期:2005-09-13作者简介:成泽东(1974-),女,辽宁阜新人,讲师,博士研究生,从事针刺机理研究。

[16]　张越林.敷脐疗法治疗慢性疲劳综合征32例[J].中医外治杂志,2000,9(1):14[17]　黄泳.背部走罐治疗慢性疲劳综合征30例临床观察[J].四川中医,2001,19(6):70[18]　卢永江,王卫红.针罐并用治疗慢性疲劳综合征25例[J].山东中医杂志,2001,20(5):350[19]　张纯娟.皮肤针叩刺拔罐治疗疲劳综合征30例疗效观察[J].针灸临床杂志,2004,(20)12:37[20]　黄晓娟,佟晓辉.慢性疲劳综合征的治疗及其研究进展[J].中国中医药,2004,2(6):专题研究[21]　袁萍,梁伯衡.慢性疲劳综合征的流行病学特征[J].国外医学・卫生学分册,2003,30(2):70人尝试将肺癌细胞直接注入气管以建立细支气管的肺癌模型。

但并未获得成功,究其原因,可能是由于气道假复层柱状纤毛上皮的作用,将注入的细胞排出体外,一部分细胞可通过注射孔在气管前形成肿瘤灶,使肺癌细胞难以在细支气管内停留,也难以进入肺泡,故难以在肺脏内生长。

汪思应[12]等人经足掌、肌肉、皮下三种途径,给C57BL/6小鼠接种体外培养的Le w is肺癌[LLC]细胞建立肺转移模型。

结果发现:21天后发现自发肺转移结节,足掌和肌肉注射易形成肺转移,且转移结节数多;当接种的瘤细胞低于5×105个时,其自发肺转移率,结节数有较好的剂量依赖性,一般随荷瘤鼠生存时间延长,肺转移也相应增多。

提示:足掌注射2×105～5×105个活瘤细胞是建立本模型的最适剂量范围。

杜秀玉[13]等人建立肺癌胸膜转移模型。

取生长良好的Le w is肺癌荷瘤小鼠的肿瘤组织,制备成细胞悬液,穿过小鼠腋前线第6肋间,胸腔注射。

该模型在接种第4天胸腔胸膜有转移结节,第7天纵隔胸膜出现淋巴结转移,第11天心包膜出现转移结节和胸腔积液。

全部模型接种成功率100%,中位数生存时间16.5(13～22)天。

胸腔注射模型组的生存期范围离散程度小,病程中呼吸困难、体重下降、摄食减少、恶病质发生较多, 20%小鼠在第11天出现胸腔积液。

此种造模方法操作简单,造价低廉。

魏泓等[14]用来自于P LA-801细胞系的两个克隆C株及D株建立了P LA-801C低转移棵鼠皮下移植瘤模型及P LA-801D高转移棵鼠皮下移植瘤模型,利用Ani p973裸鼠移植瘤培养细胞复制了Ani p973皮下移植瘤及腹水瘤模型。

吴文青[15]等人采用培养细胞移植法。

首先进行2个月左右的A549细胞培养并传代工作,接种前收获大量A549细胞,数量须达到1×107/mL,然后立即接种,接种部位选在裸小鼠背部造近头部皮下,用1mL注射器将0. 1mLA549细胞悬液注射于每只麻醉状态(乙醚吸入法)的裸小鼠背部皮下。

移植成功率达到85%,接近国外报道的肺癌细胞系的90%的移植成功率。

此模型技术简便,是较为适用的肺癌基础研究的实验动物模型。

吴安乐[16]等建立兔VX2瘤转移性肺癌动物模型,并研究其生物学特性。

实验动物为新西兰大白兔,瘤种采用动物自身接种传代保存。

取预先接种荷瘤兔1只,无菌下摘取瘤组织块,用Ⅳ型胶原酶解离释放细胞,经细胞培养后制成单细胞悬液24m l(108/m l)。

每只兔经耳缘静脉接种1.5m l单细胞悬液,第28天行多排螺旋CT(M S CT)扫描,扫描后1周全麻下剖胸取肺观察肿瘤生长情况,所有兔均做病理学检查。

结果接种成功率为95%。

薛强等[17]分别采用三种方法建立兔VX2肺癌模型。

①悬液注射法:荷瘤种兔用20%乌拉坦溶液注射麻醉(4～5mL/kg体重)。

无菌操作取出肿瘤,瘤块制成细胞悬液。

将实验兔胸右侧脱毛,麻醉消毒铺巾。

用注射器抽取0.5mL悬液经右胸4、5肋间进入2.5c m,注射0. 1mL悬液后结束手术。

②包块埋植并闭式引流法:取出肿瘤,将肿瘤组织制成1mm3大小瘤块置于生理盐水中备用。

实验兔常规准备后仰卧固定于手术台。

沿右胸4、5肋间作3～4c m切口,钝性分离肌肉及软组织,剪断肋骨2c m,暴露肺组织,无齿镊夹出右肺下叶,眼科剪在尖部剪0.3～0.5c m切口,将准备好的组织块缝合入切口中。

将肺还入胸腔,置胸腔闭式引流。

缝合肌肉皮肤,结束手术。

③单纯肿瘤埋植法:方法同前。

缝合肌肉皮肤,闭合胸腔。

以6号针头于切口处将胸腔气体抽出,产生负压后拔针,消毒,结束手术。

三种方法均有较高的成瘤率。

悬液注射法使肿瘤播散性生长,与悬液外溢有关,其平均生存时间(40±4)天;闭式引流法建立的模型成瘤率较高,但因动物的开胸手术复杂,要解决开胸后肺部塌陷致动物呼吸功能衰竭而死亡的问题,术后安置的胸腔闭式引流管的成功也很关键,而手术后的开放性创面与动物不合作则是感染甚至发展为脓胸的直接原因,也使平均生存时间降低;包块埋植法术后直接缝合切口,采用无菌针头排出胸腔残余气体,可恢复动物的自主呼吸,同时也能闭合创面,减少感染,此方法成瘤率高(100%),动物平均生存时间较长。

它早期仅局限于肺部生长,转移模式类似于人肺癌转移方式,且稳定性强。