小鼠自发性肿瘤动物模型
由于小鼠肿瘤在组织发生、临床过程和组织形态学上都与人类的肿瘤有相似之处,因此,肿瘤实验研究常选用小鼠,尤其是肿瘤发生率高的近交系小鼠,它们在一定年龄内,可以发生一定比率的某种自发性肿瘤。在肿瘤的发生部位上,以乳腺、肺、肝和造血系统为多,其中乳腺肿瘤发病率最高。在组织学类型上,小鼠自发性癌较肉瘤常见。有人应用 AKR自发白血病小鼠进行化疗研究,该小鼠出生后一年半内有高于90%的发病率,作为研究人体白血病和淋巴瘤的模型,它对药物的治疗反应类似儿童急性淋巴性白血病,由于病程较长,已用于综合化疗研究药物诱导缓解和维持缓解的最佳治疗方案的研究。
1.小鼠自发性乳腺肿瘤 小鼠乳腺肿瘤发生受多种因素的诱导和调节,包括病毒、化学致癌物质、辐射、激素、遗传背景、饲料及免疫状况等,其中病毒是最重要的因素。已知病毒有几个主要的变种:①原发肿瘤病毒MMTV/S(Bittner病毒),它为高度致癌性的,并可由哺乳母鼠的乳汁传递,主要作用于C3H、DBA等品系小鼠,肿瘤类型为腺癌 A型和腺癌B型,种鼠的发病率为70%以上,潜伏期不足1年。②MMTV/L病毒可由生殖细胞传递,主要作用于 C3Hf系小鼠,肿瘤类型为腺癌A型和腺癌B型,种鼠的发生率(40%,潜伏期在1年以上。③MMTV/P病毒可由生殖细胞或乳汁传递,主要作用于GR系小鼠,可由乳汁传递,也作用于DD、DDD、RⅢ系小鼠,肿瘤类型均为腺癌P型,潜伏期在1年以内,种鼠的发病率>70%。当前新药研究中自发瘤模型应用最多的是小鼠自发乳腺癌,该模型常选用高自发率的C3H小鼠或BALB/c雌鼠与DBA/2雄鼠杂交第一代的CD2F1小鼠,它们于出生后10.5月后开始出现乳腺肿瘤,而后生存20~35d死亡。乳腺肿瘤是小鼠最常见的自发肿瘤,部分动物可出现肺转移,肿瘤大多发生在出生1年以后。具体说来,C3H繁殖雌鼠乳腺肿瘤发病率几乎为100%,C3H/B发病率为85%~90%,C3H/HeJ发病率为80%~100%,C3H/HeN繁殖鼠和处雌鼠发病率接近100%,C3H/Bi生产雌鼠发病率为85%~90%;A系生育雌鼠乳腺肿瘤发病率高,未生育者低,繁殖雌鼠群发病率为80%~84%,育成雌鼠发病率为5%~30%,A/He繁殖雌鼠发病率为40%,A/J繁殖雌鼠发病率为25%;DBA系小鼠中 DBA/1经产母鼠发病率为61.5%~75%,DBA/2发病率为50%~60%;DD系小鼠中生产雌鼠发病率为63%,7月龄生产雌鼠发病率为84%;FM种生产雌鼠发病率达90%以上; PBA系35周龄生产雌鼠发病率为75%;RⅢ系小鼠中生产雌鼠发病率为88%,RⅢ/An育成雌鼠发病率为49%。另外,C57BR、C57BL、AKR等品系小鼠中自发性乳腺肿瘤发生率则较低。BALB/c雌鼠发病率为3%,但投给乳癌因子后发病率升高,c57BL/6J生产雌鼠发病率只有1%。
2.小鼠自发性肺肿瘤 小鼠自发性呼吸道肿瘤的发生率较高,病理学类型主要为腺瘤和腺癌。肺腺瘤为良性肿瘤,多为纤维腺瘤;肺腺癌大部分起源于肺泡,它起因于Ⅱ型肺泡上皮细胞,或起因于衬垫末端细支气管的Clara细胞。肺腺癌通常表现为孤立的、肉眼可见的灰白色结节。小鼠自发性呼吸道肿瘤的发病率依赖于小鼠的品系,如18月龄的 A系小鼠,肺肿瘤可高达90%,其中A/J发病率较高;SWR系18月龄以上小鼠发病率达80%;老年PRA系生产雌鼠发病率也可达77%;但在C57BL系小鼠、DBA/1和一些杂交一代小鼠如(CBA×C3HK)F1雄鼠、(C3H×C3HK)雄鼠F1中小鼠肺肿瘤发病率却很低,一般不到10%。
3.小鼠自发性肝脏肿瘤 小鼠自发性肝脏肿瘤通常发生于肝细胞,而胆管细胞肿瘤极为少见。一般认为肝肿瘤发生的步骤如下:从细胞病灶开始,发展为增生的结节,再发展为腺瘤,最后发展为肝细胞癌。肝细胞癌是最终阶段的损害,一般显示为局部的侵袭和转移。小鼠良性自发肿瘤主要是腺瘤和血管瘤,腺瘤也可恶变成为恶性肿瘤;小鼠自发性恶性肿瘤以肝细胞肝癌为主,胆管细胞癌较少,肉瘤则罕见。在不同品系小鼠中自发性肝肿瘤的发生率不同,而且雌性发病率比雄性要低得多,尤其是生育雌鼠更低。14月龄以上的C3Hf系雄鼠、C3H系雄鼠和C3H/He雄鼠发生率分别为72%、85%和80%左右,育种雄鼠发病率更高,而生育雌鼠最低,仅为30%左右。除了C3H小鼠,日本Shionogi(盐野义)制药株式会社建立的肝癌自发模型也有较高的肝癌发生率, FLS(Fatty Liver Shionogi)小鼠为非肥胖的脂肪肝动物模型,该小鼠在一般的饲料喂养下出生后不久即出现脂肪肝,但外观上不表现肥胖,10个月后可自然发生肝癌,15~16个月时雄性小鼠发病率能达到45%。在FLS小鼠的基础上,将C57BL-ob肥胖小鼠的ob基因导入所建立的FLS-oh/ ob小鼠模型,18月龄时该小鼠雄性和雌性肝癌发病率均为100%。另外,CBA/J雄鼠发病率为65%;C57BL/6J、A/J等品系属于低发病率品系。
4.小鼠自发性白血病 小鼠自发白血病以淋巴细胞性白血病为主。据研究,C58、AKR、Afb等品系的小鼠白血病多发,其中8~9月龄AKR小鼠白血病发病率高达80%~90%,雌性略高于雄性,以AKR/N为常见;8~9月龄Afb小鼠发病率雌鼠达90%,雄鼠为65%C58系小鼠12月龄内发病率可达95%~97%,雌鼠比雄鼠发病率高。
5.小鼠自发性淋巴肉瘤 PBA系35周龄鼠发病率100%,性别无差异;C3H/Fg亚系育成雌鼠发病率为96%,雄鼠为89%。BALB/c、C57BL还有一些杂交一代小鼠的发病率都不是很高,如BALB/c发病率为4.5%;(A×C57BL/10)F1发病率雄鼠为28.5%,雌鼠为41.7%;(LP×C57BL/10)F1发病率雌鼠为33.3%,雄鼠为19.1%;(C3H× C3HK)F1雄鼠发病率为11.1%。
6.小鼠自发性网状细胞肉瘤 SJL系小鼠网状细胞肉瘤的发病率较高,SJL/J 13.5月龄生产雌鼠发病率达到88%,12.5月龄雄鼠发病率达到91%;SJL/N一年以上的小鼠中有类霍奇金病的多形细胞性网状细胞肉瘤,为Wanedo网状细胞肉瘤的宿主。另外,RF系小鼠网状细胞肉瘤发病率也可达到56.2%;C57L系、BALB/c系小鼠的发病率就要低得多,18月龄时,前者为20%左右,后者为10%左右。
7.小鼠自发性卵巢肿瘤 生产雌鼠的发病率要高于育成雌鼠,BALB/c、RⅢ系、C3H系小鼠都属于卵巢瘤高发系,其中BALB/c生产雌鼠发病率为75.8%;RⅢ系17月龄生产雌鼠发病率为60%。育成雌鼠为50%;C3H系中C3HeB/ Fe 19月龄生产雌鼠发病率为64%,育成雌鼠发病率为22%;C3HeB/De亚系24.3月龄未生育雌鼠发病率为47%,21.5月龄生育雌鼠为37%,多产者为29%。另外,CE系雌鼠的发病率为33%,RF系小鼠发病率为4.4%。
8.小鼠自发性胃肠道肿瘤 Ⅰ系小鼠常用来建立自发性胃肿瘤模型,其胃肿瘤自发率可达100%;另外,NZO系小鼠十二指肠肿瘤发病率雌鼠为20%,雄鼠为15%。其他品系小鼠胃肠道肿瘤发病率都较低或不发生,如(LP×129)F1雄鼠未见肿瘤发生,雌鼠发病率为2.6%;(LP×DBA/2)F1发病率雄鼠为2.4%,雌鼠为4.7%;(129×DBA/2)F1发病率雄鼠为4.3%,雌鼠为1.7%;(LP×C57BL/10)F1雌鼠发病率为2.1%。
9.小鼠自发性垂体瘤 小鼠自发性垂体瘤以C57BL/6J系30月龄雌鼠发病率最高,为75%,用求偶素作用后,几乎达100%。C57L系和C57BR/cd系老年生育雌鼠发病率也可达33%。
10.小鼠自发性肾上腺皮质瘤 CE系自发率高,6月龄后雄鼠性腺切除发病率达100%,7月龄后雌鼠性腺切除发病率达79%;另外NH系小鼠自发的腺瘤发病率也较高,去势后肿瘤发生率升高。10%的老年小鼠有肾上腺节结性增生及腺瘤,6月龄时做性腺切除可提高腺瘤发生率。
11.小鼠自发性先天性睾丸畸形瘤 据报道,TER/SV亚系该肿瘤自发率达30%;129系发病率为1%;129/RrJ发病率为5%,其他品系少见报道。
12.小鼠其他自发性肿瘤 肾腺癌在BALB/cf/cd系中的发病率为60%~70%;骨肉瘤在Simpson亚系中的发病率为53%;血管内皮瘤在HR系有19%~33%的自发率,经致癌剂处理后,发病率可升高到54%~76%;皮肤乳头状瘤在 HR/De系22月龄无毛小鼠中有9%的发病率;骨髓上皮瘤在A系和BALB/c系自发率为4%。