肿瘤动物模型的构建膀胱癌篇

导语膀胱癌作为泌尿系统第二大常见恶性肿瘤，其发病率和死亡率一直高居不下，在中国，仅年，就有约80,多人被诊断患上膀胱癌，其中，男性病患人数约为女性的3倍[1]。虽90%膀胱癌可活10年以上，而10%的恶性晚期膀胱癌的生存期仅以月计算。本期就为大家介绍膀胱癌的基本知识和常见动物模型的建立。

第一章膀胱癌基本知识

膀胱癌（BladderCancer）指发生在膀胱黏膜上的恶性肿瘤，是世界上第9大恶性肿瘤。膀胱癌一般（98%）源于上皮细胞的病变，因此尿路上皮癌是最常见的类型。

根据组织学分类主要分为移行上皮细胞癌（Transitionalcellcarcinoma）、鳞状细胞癌（Squamouscellcarcinoma）和腺癌（Adenocarcinoma），其中移行上皮细胞癌占95%。

根据组织浸润情况又分为非肌层浸润性膀胱癌（Non-muscle-invasivebladdercancer,NMIBC）和肌层浸润性膀胱癌（Muscle-invasivebladdercancer,MIBC）两类。最新诊断数据表明，NMIBC占到75%，其余约25%为MIBC或是转移疾病。

如下图所示为：移行上皮细胞癌的不同分类和不同的发展阶段，从左往右恶性程度越高。

膀胱癌的分期和分类[2]

膀胱癌常以间歇性无痛血尿为首发症状，膀胱镜和尿脱落细胞检查仍是诊断膀胱癌的金标准。如下图为膀胱镜下对不同阶段膀胱癌的检查。a代表在膀胱镜下的正常膀胱的照片；b、c、f是NMIBC中的非浸润性乳头状癌（pTa阶段）下的照片和切片；d、e、g、h代表是更恶性的MIBC（pT2阶段）的照片和切片。

膀胱癌不同阶段的病理检查[2]

对NMIBC，经尿道膀胱肿瘤电切后，进行膀胱内治疗（主要是卡介苗（BCG））可预防复发，BCG疗效不佳者常需用其他方法；对局部MIBC，膀胱切除术后优化护理和降低发病率是重要目标。膀胱癌遗传学及免疫疗法的研究进展正在转化为新的治疗方案[2]。

膀胱癌的发病诱因

膀胱癌发病的诱因比较多样，吸烟是膀胱癌最常见的风险，另外长期接触芳香胺类物质，如染料、皮革、橡胶和油漆等，会增加膀胱癌的发病率。膀胱粘膜局部长期遭受刺激，如长期慢性感染、膀胱结石及尿路梗阻，都可能是诱发癌变的因素。

膀胱癌的发病机制

膀胱癌的发病机制相对复杂，分子基因学研究提示浅表性和浸润性肿瘤各有不同的分子学机制。低级别非浸润性乳头状癌会组成性激活酪氨酸激酶受体Ras信号转导通路，高表达成纤维细胞生长因子受体3和磷酸肌酸-3激酶突变。

相比之下，浸润性肿瘤TP53和RB基因突变的频率较高。在膀胱癌的所有临床分期（包括Tis、Tl、T2或更高分期）内，如有p53、P21和（或）RB基因突变的肿瘤，则肿瘤的复发、转移、死亡率会更高。

第二章膀胱癌常用的动物模型

动物模型是研究膀胱癌发病机制及其治疗方法的关键，下面就为大家介绍目前常用到的各种膀胱癌动物模型。主要分为异种移植、化学诱导及基因编辑小鼠模型。

移植模型主要分为2种，细胞移植CDTX和人源组织异种移植，下次依次介绍。

1.细胞移植CDTX

根据接种部位主要分为皮下和原位移植模型，在这类模型中需选择正确的膀胱癌细胞株，并根据实验目的选择正确的荷瘤模型，如皮下荷瘤主要用于单独研究肿瘤生长情况。

如下为常用的膀胱癌细胞株：

常用的膀胱癌细胞株

一般选择裸鼠可用于研究，可将细胞悬液注射小鼠皮下或显微定位法注射到膀胱组织建原位移植模型。下面以原位荷瘤为例讲述建模步骤[3]：常用的膀胱癌细胞株

雌性BALB/c-nu裸鼠用戊巴比妥钠麻醉；

用24#静脉留置针，取出针芯，在距针尖15mm处将针芯折约5-7度的偏角；

静脉留置针套管外涂以液体石蜡，经尿道口缓慢插入膀胱内，抽出尿液；

将带有偏角的针芯缓慢插入套管中，转动针芯五周，拔出针芯，立即注入μl含有个T24-luc细胞悬液。

数据分析：如下图为膀胱原位荷瘤，在活体成像下肿瘤细胞的分布情况，其中对照组发生了远端转移，药物处理组FK能明显抑制原位膀胱癌的生长和转移。

膀胱癌原位荷瘤模型[4]

评价：细胞移植的肿瘤模型操作简单，在膀胱癌相关信号通路、新药开发、基因疗法、分子靶向治疗等研究方面有一定优势。但不适合研究膀胱癌诱因或发生机制等。

2.组织移植PDTX

膀胱癌的PDTX模型一般是将患者的膀胱癌组织移植于裸鼠皮下，用于监测肿瘤生长及药物药效评价。这种模型能更贴近人类肿瘤的生物学特性，因此被应用到很多研究中。

鉴于上期我们已经详细描述过肺癌的PDTX皮下建立过程，考虑到很大相似性，这里就简单描述。PDTX构建过程如下：

取新鲜离体的膀胱癌肿瘤组织（F0代）剔除包膜及坏死组织，切成约直径2-3mm的小块；

将切好的组织碎片用镊子填入定制的套管针尖端内，注射到5-6周裸鼠背部皮下，每只老鼠背部可以接种1-2个位点，每例肿瘤接种3-4只裸鼠，此接种过程须在肿瘤标本离体后2h之内完成。

当裸鼠皮下肿瘤生长至0mm3左右，代表对移植成功。将处于对数增长期的原代（F1代）继续皮下移植传代，移植到4-5只裸鼠皮下，建立第二代移植小鼠模型（F2代）；按照此流程，在裸鼠体内连续传代3-5代后，移植瘤的生长速度开始稳定，可进行体内动物模型实验对药效进行评估。

数据分析：如下图为皮下膀胱癌PDTX模型，且该模型可用于PP和CDDP联用药效评价。

膀胱癌皮下PDTX荷瘤模型

两例膀胱癌PDTX模型用于药效评价[5]

一般指化学致癌剂诱发的膀胱癌动物模型。比较常见的致癌剂有两大类：

以N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine(BBN)和N-methy1-N-nitrosurea(MNU)为代表的亚硝基类化合物；

以N-[4-(5-nitro-2-furyl)-2-thiazolyllformamide(FANFT)为代表的硝基呋喃类化合物。BBN和FANFT为间接致癌物，经灌胃后进一步代谢从尿中排泄，与尿路上皮接触而导致癌变。MNU为直接致癌剂，需膀胱腔内灌注。

评价：化学诱导模型接近自然状态的生长，对膀胱癌致癌机制的研究有重要价值，但是实验周期比较长，成瘤不均一，限制了其应用。

除了上述提到的模型，如今的实验技术也有采用转基因技术建立小鼠膀胱癌模型。利用基因技术建立膀胱癌动物模型并非简单的癌细胞移植技术，其在人类膀胱癌分子和基因水平的发生机制有着重要的参考研究价值。

如：Uroplakinr基因上游一段3.6kb长的序列能引导癌基因在尿道上皮特异性表达。将该序列与其诱导癌蛋白基因SV40T融合构建出UP构建出引导癌基嵌合基因，转染小鼠产生在表型及转化模式上均与人高度相似的移行上皮癌。

EGFR与SV40T联合转基因鼠可以使SV40T诱导的原位上皮癌发展为高度恶性膀胱肿瘤。另外，转染H-ras等癌基因也可以导致膀胱移行上皮癌变。

综上所述，为本期我们为大家介绍的关于膀胱癌的常见模型，希望大家可以获益。若有任何疑问或者建议都可以在下方给我们留言哦！

参考文献：

1.ChenW,ZhengR,BaadePD,ZhangS,ZengH,BrayF,etal.CancerstatisticsinChina,.CACancerJClin.;66(2):-32.

2.SanliO,DobruchJ,KnowlesMA,BurgerM,AlemozaffarM,NielsenME,etal.Bladdercancer.NatRevDisPrimers.;3:.

3.KasmanLM,VoelkeljohnsonC.Anorthotopicbladdercancermodelforgenedeliverystudies.[J].JournalofVisualizedExperiments,:-.

4.KaramJA,FanJ,StanfieldJ,RicherE,BenaimEA,FrenkelE,etal.TheuseofhistonedeacetylaseinhibitorFKandDNAhypomethylationagent5-azacytidineinhumanbladdercancertherapy.IntJCancer.;(8):-.

5.GuoJ,LvJ,ChangS,ChenZ,LuW,XuC,etal.InhibitingcytoplasmicaccumulationofHuRsynergizesgenotoxicagentsinurothelialcarcinomaofthebladder.Oncotarget.;7(29):-62.

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3.7如何正确地选择肿瘤动物模型？

3.8移植性肿瘤模型的建立之皮下荷瘤

3.9肿瘤转移动物模型的构建（上）

4.0肿瘤转移动物模型的构建（下）

4.01肺癌动物模型的构建

4.02乳腺癌动物模型构建

4.03结直肠癌动物模型构建

4.04前列腺癌动物模型构建

4.05淋巴瘤动物模型构建

4.06肝癌动物模型构建

4.07白血病动物模型构建

4.08骨肉瘤动物模型构建

4.09皮肤癌动物模型构建

4.09黑色素瘤动物模型构建

4.神经胶质瘤动物模型构建

4.肝病动物模型构建

4.肿瘤动物模型-PDTX

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4.1Nature论文险被撤稿，你的动物实验合乎动物福利和伦理吗？

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5.小鼠命名规则

5.1常见小鼠命名规则

5.2基因工程鼠命名规则（上）——定点突变小鼠

5.3基因工程鼠命名规则（下）——转基因小鼠

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6.1糖尿病动物模型综述

6.21型糖尿病动物模型介绍

6.32型糖尿病动物模型介绍

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