動(dòng)物實(shí)驗(yàn) ▏常見小鼠腫瘤轉(zhuǎn)移模型，看這篇就夠了
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發(fā)表時(shí)間：2025-08-04
腫瘤是當(dāng)前世界上危害人類生命健康的重要疾病之一。但超過90%的癌癥患者的相關(guān)死亡是由腫瘤轉(zhuǎn)移引起的，而非原發(fā)腫瘤，且轉(zhuǎn)移性癌癥患者的5年生存率明顯低于局限性癌癥患。因此，腫瘤轉(zhuǎn)移無疑成為了腫瘤課題研究的重要方向。建立合適的腫瘤轉(zhuǎn)移動(dòng)物模型對(duì)模擬臨床中人體腫瘤轉(zhuǎn)移過程和研究癌癥的發(fā)病機(jī)制都有重要意義。
01
腫瘤轉(zhuǎn)移過程
腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、多方面的過程，在此過程中，正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳┘?xì)胞，這些細(xì)胞不受控制地增殖，逃避免疫系統(tǒng)，對(duì)程序性細(xì)胞死亡產(chǎn)生抗性，刺激血管生成，獲得侵襲潛力，在血液中存活，并在遠(yuǎn)處器官中建立轉(zhuǎn)移灶。
02
常用的腫瘤轉(zhuǎn)移模型
01
尾靜脈注射
腫瘤細(xì)胞經(jīng)過尾靜脈注射后，首先通過肺部的毛細(xì)血管網(wǎng)進(jìn)入全身動(dòng)脈血液循環(huán)系統(tǒng)，可造成全身多發(fā)性的轉(zhuǎn)移灶。但是因腫瘤細(xì)胞較為粘連且易聚團(tuán)，一般會(huì)被困在小鼠肺部毛細(xì)血管內(nèi)，從而形成肺轉(zhuǎn)移，也可能后期引發(fā)遠(yuǎn)端器官的轉(zhuǎn)移。該方法主要用于建立血行通路的腫瘤轉(zhuǎn)移模型、血液腫瘤模型或者肺轉(zhuǎn)移模型。
02
左心室注射
腫瘤細(xì)胞經(jīng)過左心室注射直接進(jìn)入小鼠體循環(huán)系統(tǒng)，細(xì)胞經(jīng)過粘附、降解、外滲及遷移等過程，最終轉(zhuǎn)移到不同器官上，可以有效地模擬腫瘤的血道轉(zhuǎn)移過程。該方法主要用于建立骨、腦等部位腫瘤轉(zhuǎn)移模型。
03
原位注射
將腫瘤細(xì)胞接種到小鼠原位器官組織內(nèi)，形成原位腫瘤病灶，是研究腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的經(jīng)典動(dòng)物模型。如人乳腺癌細(xì)胞移植到裸鼠乳房墊上，人的肺癌移植到裸鼠肺葉上，人的肝癌移植到裸鼠肝葉上等。該模型可模擬腫瘤轉(zhuǎn)移的全過程，包括最初侵襲組織，穿透血管和形成轉(zhuǎn)移灶等步驟，更加接近人類臨床腫瘤轉(zhuǎn)移的過程。因此原位模型廣泛用于抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和生長的藥物篩選。
04
腹腔注射
將腫瘤細(xì)胞直接注射到小鼠腹腔內(nèi)，操作較為簡單，可出現(xiàn)一定比例的浸潤、轉(zhuǎn)移和腹水。該方法主要是觀察腫瘤細(xì)胞在腹腔內(nèi)的轉(zhuǎn)移情況。但是由于腹腔血液循環(huán)相對(duì)較少，不利于絕大部分腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生，僅適合某些類型腫瘤轉(zhuǎn)移模型，如卵巢癌的轉(zhuǎn)移。
05
脾臟注射
將腫瘤細(xì)胞注射直接在脾臟后，通過血液循環(huán)轉(zhuǎn)移到動(dòng)物肝臟。腫瘤轉(zhuǎn)移率較高，模擬臨床中腫瘤切除術(shù)后癌細(xì)胞回流入門靜脈至肝臟血道播散而發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的過程。該模型是研究惡性腫瘤肝轉(zhuǎn)移機(jī)制和抗轉(zhuǎn)移治療的重要模型。
06
其他注射方式
除了上面幾種常見的轉(zhuǎn)移模型，還有動(dòng)脈注射腫瘤細(xì)胞（腦轉(zhuǎn)移腫瘤模型）、皮下移植（因爪墊皮下有豐富的淋巴管，可研究淋巴道轉(zhuǎn)移）、腎包膜（腎包膜血管豐富，可立即供給移植腫瘤充分的氧及營養(yǎng)）等。
不同類型癌癥具有不同的器官轉(zhuǎn)移傾向性，應(yīng)針對(duì)不同類型的腫瘤選擇不同器官荷瘤，盡可能準(zhǔn)確地模擬轉(zhuǎn)移過程[3] [4]。我們建議大家根據(jù)腫瘤的類型和研究目的，選擇最適合模型，如研究乳腺癌轉(zhuǎn)移過程，通過查詢文獻(xiàn)可知乳腺癌易轉(zhuǎn)移到骨、肺部，因此如果想研究乳腺癌的轉(zhuǎn)移后期階段的生長、血管生成及腫瘤轉(zhuǎn)移的藥物評(píng)價(jià)等，推薦選擇尾靜脈注射和左心室注射模型。如果想研究乳腺癌腫瘤轉(zhuǎn)移的全過程，并研究抗腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的藥物篩選，推薦選擇原位移植模。
1. Mittal V. Epithelial Mesenchymal Transition in Tumor Metastasis. Annu Rev Pathol. 2018 Jan 24;13:395-412. doi: 10.1146/annurev-pathol-020117-043854. PMID: 29414248.
2. Castaneda M, den Hollander P, Kuburich NA, Rosen JM, Mani SA. Mechanisms of cancer metastasis. Semin Cancer Biol. 2022 Dec;87:17-31. doi: 10.1016/j.semcancer.2022.10.006. Epub 2022 Oct 27. PMID: 36354098.
3. Welch DR, Hurst DR. Defining the Hallmarks of Metastasis. Cancer Res. 2019 Jun 15;79(12):3011-3027. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-19-0458. Epub 2019 May 3. PMID: 31053634; PMCID: PMC6571042.
4. Nguyen DX, Bos PD, Massagué J. Metastasis: from dissemination to organ-specific colonization. Nat Rev Cancer. 2009 Apr;9(4):274-84. doi: 10.1038/nrc2622. PMID: 19308067.
03
案例展示
康旭禾實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心建立了多種小鼠腫瘤模型，包括同種移植瘤模型、異種移植瘤模型（CDX模型）、腫瘤原位及轉(zhuǎn)移模型等，可根據(jù)客戶的需求提供各種有效的荷瘤鼠模型來進(jìn)行抗腫瘤藥物的藥理藥效評(píng)價(jià)。
01
尾靜脈注射進(jìn)行肺轉(zhuǎn)移造模
肺轉(zhuǎn)移腫瘤模型是結(jié)直腸癌、乳腺癌、肝癌和腎癌等實(shí)體瘤晚期致死的主要原因，經(jīng)尾靜脈注射腫瘤細(xì)胞可由尾靜脈直接入血液，借助循環(huán)系統(tǒng)至肺，時(shí)間短、轉(zhuǎn)移率高，效果顯著（如CT-26結(jié)腸癌細(xì)胞），但是存在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生命維持周期較短的情況，建議根據(jù)實(shí)際研究目的選擇合適腫瘤轉(zhuǎn)移方法。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：Balb/c（6-8w,雌性）
細(xì)胞系：CT-26-Luc
尾靜脈注射CT-26-Luc后，IVIS 監(jiān)測(cè)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移(左)，終點(diǎn)肺部形態(tài)（中）和病理染色觀察（右）
上圖為尾靜脈注射結(jié)腸癌細(xì)胞CT-26-Luc后，借助IVIS小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)監(jiān)測(cè)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，解剖后可看到CT-26-Luc細(xì)胞主要轉(zhuǎn)移出現(xiàn)在小鼠肺部，實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)可見小鼠肺臟呈現(xiàn)明顯腫脹，顏色偏白暗沉，肺部結(jié)構(gòu)改變，質(zhì)地較硬，肉眼可見多處腫瘤轉(zhuǎn)移灶；HE染色可見大量腫瘤細(xì)胞浸潤，組織結(jié)構(gòu)紊亂。
02
結(jié)腸癌原位造模
通過將腫瘤細(xì)胞原位接種于小鼠盲腸系膜內(nèi)，使得腫瘤細(xì)胞沿著盲腸體腸系膜順著盲腸軸生長。注射后，細(xì)胞懸液會(huì)分布于盲腸系膜附著處，還可擴(kuò)散至系膜兩側(cè)漿膜內(nèi)。小鼠盲腸系膜和漿膜層都非常薄，血管豐富，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)操作者要求較高。
原位注射 CT-26-Luc后，IVIS 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移
原位注射 CT-26-Luc后，IVIS 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，荷瘤小鼠大部分腹部明顯腫大。剖開后含有大量暗紅血性腹水，結(jié)腸癌原位實(shí)體腫瘤生成，肉眼觀察盲腸體和結(jié)腸體附有多個(gè)淡粉色腫瘤，質(zhì)地偏韌。
主營項(xiàng)目
1. 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
動(dòng)物飼養(yǎng)、疾病造模、行為學(xué)檢測(cè)、心功能、無創(chuàng)血壓、血常規(guī)、全自動(dòng)生化檢測(cè)等
2. 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)
CCK8/MTT、原代細(xì)胞分離、流式細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞劃痕、侵襲、遷移、EDU染色、轉(zhuǎn)染、穩(wěn)定株
3. 分子生物學(xué)
PCR檢測(cè)、熒光定量PCR、絕對(duì)定量PCR、端粒酶長度、pull down、雙熒光素酶、SSR、SNP檢測(cè)等
4. 蛋白實(shí)驗(yàn)
WB、Co-IP、酵母雙雜
5. 病理實(shí)驗(yàn)
HE染色、免疫組學(xué)、電鏡
6. 生理生化實(shí)驗(yàn)
肝腎功能、抗氧化、免疫反應(yīng)等生理免疫指標(biāo);動(dòng)植物營養(yǎng)指標(biāo)、微量元素、重金屬、酶活等。
7. 多組學(xué)實(shí)驗(yàn)
基因組、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、蛋白組、代謝組、微生物多樣性、宏基因組、生信分析
8. 整體課題實(shí)驗(yàn)
方案設(shè)計(jì)、整體實(shí)驗(yàn)交付、標(biāo)書寫作、論文潤色、協(xié)助投稿
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