專利名稱：一種小鼠原發(fā)性肝癌模型的建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以研究人類肝癌發(fā)生發(fā)展機制及抗腫瘤藥物開發(fā)為目的的小鼠原發(fā)性肝癌模型的建立方法。
二.
背景技術(shù)：
原發(fā)性肝癌是我國常見惡性腫瘤之一，其死亡率高，在惡性腫瘤死亡順位中居第三位。我國每年死于肝癌約11萬人，占全世界肝癌死亡人數(shù)的45％，肝癌的治療亟待進步。理想的肝癌動物模型是抗腫瘤藥物開發(fā)、肝癌發(fā)生發(fā)展機制、肝癌介入治療及診斷研究必不可少的實驗工具。故成功地制作肝癌實驗動物模型，對于肝癌的相關(guān)實驗研究的開展起著至關(guān)重要的作用。
肝癌的動物模型的建立方法大致分為四類，即自發(fā)性肝癌模型、誘發(fā)性肝癌模型、移植性肝癌模型和轉(zhuǎn)基因動物肝癌模型，模型動物最常見為鼠。自發(fā)性肝癌模型在發(fā)生學上與人類肝癌相似，但發(fā)生率低且不穩(wěn)定，發(fā)生時間較難預測且參差不齊，荷瘤動物個體在動物(性別、體重、腫瘤發(fā)生時間等)和腫瘤(大小、數(shù)目、部位等)兩方面差異較大；誘發(fā)性肝癌模型最為常用，多采用化學藥物誘發(fā)，但誘導周期長(3～5個月，甚至1～2年)，操作煩瑣，死亡率高，肝癌出現(xiàn)的時間、部位、病灶數(shù)等在個體之間表現(xiàn)不均一，而且這些化學藥物多易揮發(fā)，有難聞的氣味，除致癌作用外還有化學毒性，會對試驗動物和實驗操作者自身造成傷害；轉(zhuǎn)基因動物肝癌模型制作技術(shù)要求極高，價格昂貴，國內(nèi)開展的尚較少。原位移植性肝癌模型周期短、成功率高，是一種較好的動物腫瘤模型。目前移植性肝癌模型根據(jù)植入物可分為瘤組織塊肝原位移植和細胞懸液肝原位移植。韓克起、顧偉等人用H22細胞株接種ICR小鼠皮下形成實體瘤，再將瘤組織接種于小鼠肝內(nèi)形成肝原位移植瘤模型。在韓等的實驗中，采用先在小鼠皮下種植形成實體瘤的方法，故每次實驗中移植的瘤組織塊不能來自于同一鼠體，切割的組織塊大小不易一致，內(nèi)容物不均一，含有其他非癌細胞，這會嚴重影響實驗的重復性和可靠性，且H22是小鼠腹水型肝癌細胞株，在此模型上用藥，并不能完全真實反映抗肝癌藥物的作用效果。李琦等和邵成偉等采用Walker-256細胞肝內(nèi)注射建立了大鼠移植型肝癌模型，模型采用的Walker-256細胞株在經(jīng)植入肝內(nèi)后，雖能較好地模擬人肝癌的膨脹性和浸潤性生長方式，但該細胞株來源于Wistar大鼠乳腺自發(fā)的癌肉瘤，甲胎蛋白(AFP)陰性，故該模型不能很好的模擬肝癌的發(fā)生發(fā)展過程，更不能滿足抗肝癌藥物研發(fā)篩選、肝癌分子生物學的研究的需要。加之Wistar大鼠、SD大鼠價格較貴且需要較大的飼養(yǎng)空間，不易大批制作。現(xiàn)有的人-裸小鼠異種移植性肝癌模型雖有較高的移植成功率，但裸小鼠免疫系統(tǒng)缺陷，不能反映正常生物體的真實情況，無法研究免疫系統(tǒng)在肝癌發(fā)生中的作用以及對肝癌后續(xù)發(fā)展的影響，不能模擬藥物在機體中的正常代謝。另外裸鼠-人肝癌移植模型技術(shù)要求高，裸鼠術(shù)后成活率低，且無菌要求高、飼養(yǎng)困難、價格昂貴，因此這種模型的實用性受到了很大的限制。已存在的各種肝癌動物模型都有一定的缺陷，無法滿足目前生物醫(yī)藥領(lǐng)域的需求。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問題是建立一種人類原發(fā)性肝癌小鼠模型的方法，該方法建立的模型能滿足研究人類原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展的機制、同時也適用于抗腫瘤藥物開發(fā)、肝癌的實驗性治療及診斷研究的需要，既能真實地模擬人類原發(fā)性肝癌的生物學特性又簡單、迅速、成功率高且價格低廉可以大批制作。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案如下小鼠原發(fā)性肝癌模型建立的方法為選用HepG2細胞株，該細胞株是人肝癌細胞株；選用ICR昆明小鼠，該小鼠是我國常用的實驗動物品系，穩(wěn)定性、一致性好，易于獲得、繁殖，所需飼養(yǎng)空間小，飼養(yǎng)、管理費用非常便宜；將HepG2細胞注射入ICR昆明小鼠腹腔培養(yǎng)至出現(xiàn)癌性腹水，HepG2細胞在腹水內(nèi)大量擴增，同時使HepG2細胞適應(yīng)小鼠體內(nèi)環(huán)境，消除異種移植的免疫原性，增加HepG2細胞肝內(nèi)移植的成功率；抽取腹水加入PBS溶液吹打沖洗1000rpm離心后棄上清，重復以上過程2-3次，再加入PBS溶液吹勻后500rpm離心，紅細胞留于上清，棄上清保留沉淀細胞，加入DMEM細胞培養(yǎng)基制成HepG2細胞懸液，以此步驟除去腹水中HepG2細胞以外的其他成分，減少未知成分以及同種異體移植對模型動物的影響；將ICR昆明小鼠以戊巴比妥鈉麻醉，固定后于小鼠劍突下分層剪開皮膚和腹膜，將小鼠肝左葉按壓出切口，用微量注射器抽取1×107×5μl細胞懸液注射入小鼠肝臟；微量注射器拔出后立即以75％酒精棉簽按壓針孔至肝臟表面不再滲血，以此步驟殺死漏出的少量細胞，并可避免細胞懸液漏出肝臟；用α-氰基丙烯酸鹽乙酯粘合劑封閉針孔，以防止HepG2細胞滲出流入腹腔后極易造成腹腔內(nèi)廣泛轉(zhuǎn)移灶而導致腫瘤種植失??；以生理鹽水沖洗沖洗肝臟表面，既能防止穿刺孔漏出的HepG2細胞進入腹腔導致模型失敗，又能濕潤暴露的肝臟減少小鼠的損傷，提高術(shù)后存活率。
本發(fā)明的有益效果是，用此方法建立的肝癌模型具有以下特點(1)腫瘤位于肝臟，且以單發(fā)性為主；腫瘤生長與血供特征與人類原發(fā)性肝癌相似；出現(xiàn)血道轉(zhuǎn)移(肝內(nèi)及肺轉(zhuǎn)移)、淋巴道轉(zhuǎn)移和種植性轉(zhuǎn)移；(2)腫瘤為肝癌組織，生物學特性穩(wěn)定而均一，肝癌細胞的病理形態(tài)與人的肝癌細胞相似，且甲胎蛋白陽性；(3)腫瘤形成周期短、腫瘤生長快、病程發(fā)展快、患體生存期短，腫瘤可控性好且生長環(huán)境符合真實機體情況；(4)操作安全簡單，操作所致死亡率低，動物模型穩(wěn)定、重復性好、成功率高；(5)可大批制作且同步性好，適用于藥物篩選及較大規(guī)模的實驗性治療；(5)模型動物廉價，易于飼養(yǎng)。該模型是一種可以用于研究人類原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展的機制、同時也適用于抗腫瘤藥物開發(fā)、肝癌的實驗性治療及診斷研究的理想的原發(fā)性肝癌模型。
四.


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明結(jié)果進一步說明。
圖1是模型小鼠手術(shù)后五十天斷頸處死后打開腹腔的全照，劍突下肝左葉注射部位可見白色腫瘤結(jié)節(jié)。
圖2是模型小鼠腹腔近照，結(jié)節(jié)大小約為1.3cm×1.1cm，腫瘤境界不清，附近有附生的小結(jié)節(jié)。
圖3是模型小鼠全肝(左)與注射DMEM培養(yǎng)基的對照組小鼠全肝(右)對照圖，可見模型小鼠肝臟明顯腫大，符合原發(fā)性肝癌的臨床表現(xiàn)。
圖4是模型小鼠肝左葉(左)與注射DMEM培養(yǎng)基的對照組小鼠肝左葉(右)對照圖。
圖5是模型小鼠肝全肝(左)、脾臟(左)與注射DMEM培養(yǎng)基的對照組小鼠全肝(右)、脾臟(右)對照圖。
圖6是模型小鼠肝脾臟(左)與注射DMEM培養(yǎng)基的對照組小鼠脾臟(右)對照圖，可見模型小鼠脾臟明顯腫大，符合原發(fā)性肝癌的臨床表現(xiàn)。
圖7是模型小鼠全肝近照。
圖8是模型小鼠肝左葉腫瘤結(jié)節(jié)近照。
五.
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。
將HepG2細胞在加有10％胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng)擴增后用注射器注射入ICR昆明小鼠腹腔。待小鼠出現(xiàn)明顯腹水后抽出腹水2mL，加入離心管內(nèi)，離心，棄上清。加入5mL PBS溶液重懸、吹洗，再1000rpm離心5分鐘，棄上清。用PBS溶液以同樣方法重復洗一遍。在沉淀內(nèi)加入5mLPBS溶液吹散細胞，500rpm離心3分鐘。用精密移液器將上清和沉淀上層的紅細胞取出，保留下層白色沉淀。用1mLDMEM培養(yǎng)基重懸細胞，計數(shù)，再加入適量DMEM培養(yǎng)基計數(shù)稀釋成1×107個/ml的細胞懸液備用。將ICR昆明小鼠根據(jù)50mg/kg腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉后固定。在上腹部備皮，再以碘伏消毒、75％酒精脫碘。在小鼠劍突下沿腹白線剪開1cm切口，用止血鉗將皮膚與腹膜鈍性分離，以生理鹽水濕潤。在腹膜上沿腹白線切開0.8cm切口。輕壓小鼠腹腔兩側(cè)使小鼠肝左葉突出腹腔，用微量注射器抽取1×107×5μl細胞懸液以30度注射入肝葉，出針后立即用75％酒精棉簽按壓至肝臟表面無滲血(約30秒)后，用少量α-氰基丙烯酸鹽乙酯粘合劑涂抹于針孔，待干后用生理鹽水沖洗暴露的肝葉。將肝葉輕輕送回腹腔，連續(xù)縫合腹膜，間斷縫合皮膚。以75％酒精擦拭切口后，涂抹一層金霉素眼藥膏。待小鼠蘇醒后送回動物房，保證食水供應(yīng)。兩周后將小鼠斷頸處死，切開皮膚腹膜，可見在小鼠肝臟和脾臟明顯腫大，肝左葉注射部位有明顯的單發(fā)白色結(jié)節(jié)，約0.3cm×0.4cm。取肝和肺在福爾馬林溶液中固定保存后做病理切片檢查。經(jīng)東南大學基礎(chǔ)醫(yī)學院病理教研室病理檢查結(jié)論為肝內(nèi)有大量腫瘤組織生長，腫瘤組織壞死明顯。腫瘤細胞大小、形態(tài)不一、細胞核分裂相易見。腫瘤細胞排列緊密，浸潤于正常肝組織內(nèi)，并見多量單個核細胞浸潤。腫瘤細胞已侵入肺局部胸膜表面，肺實質(zhì)也查見同形態(tài)的瘤細胞。此方法建立的模型小鼠肝癌發(fā)生率為100％，自然消退率為零，可以模擬出人類肝癌病程的全過程，包括原發(fā)性肝癌的消瘦、水腫、肝脾腫大、腹水、黃疸、癌灶轉(zhuǎn)移、消化道出血、肝癌腫塊破裂出血等臨床癥狀、體征以及相應(yīng)的血清學檢查特征。尤其重要的是建立方法很好的解決了注入的細胞懸液沿針道返流腹腔后造成模型小鼠因形成腹水癌衰竭致死而導致腫瘤種植失敗的技術(shù)難題。此方法建立原發(fā)性肝癌小鼠模型的效果大大優(yōu)于目前已有的原發(fā)性肝癌動物模型建立方法，較已有模型具有更加真實性和實用性。
權(quán)利要求
1.一種小鼠原發(fā)性肝癌模型的建立方法，其特征在于選用HepG2細胞株，選用的ICR昆明小鼠是我國常用的實驗動物品系，將HepG2細胞在小鼠腹腔培養(yǎng)，抽取腹水，分離細胞并制成細胞懸液，用微量注射器抽取細胞懸液注射入小鼠肝臟，用75％酒精棉簽按壓針孔至肝臟表面不再滲血，用α-氰基丙烯酸鹽乙酯粘合劑封閉針孔，以生理鹽水沖洗沖洗肝臟表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，小鼠原發(fā)性肝癌模型的建立方法，其特征是所述HepG2細胞株是人肝癌細胞株。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，小鼠原發(fā)性肝癌模型的建立方法，其特征是細胞懸液的制備方法為，抽取腹水，1000rpm離心5分鐘，棄上清，加入PBS溶液吹打洗滌沉淀，1000rpm離心后棄上清，重復洗滌過程2-3次，再加入PBS溶液吹勻后500rpm離心，紅細胞留于上清，棄上清保留沉淀細胞，加入DMEM細胞培養(yǎng)基制成HepG2細胞懸液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，小鼠原發(fā)性肝癌模型的建立方法，其特征是細胞懸液注射入小鼠肝臟的方法為，將ICR昆明小鼠以戊巴比妥鈉麻醉，固定后于小鼠劍突下分層剪開皮膚和腹膜，將小鼠肝左葉按壓出切口，用微量注射器抽取1×107×5μl細胞懸液注射入小鼠肝臟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法建立的原發(fā)性肝癌小鼠模型在研究人類肝癌發(fā)生發(fā)展機制中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法建立的原發(fā)性肝癌小鼠模型在制備治療腫瘤藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以研究人類肝癌發(fā)生發(fā)展機制及抗腫瘤藥物開發(fā)為目的的小鼠原發(fā)性肝癌模型的建立方法。將HepG2細胞在ICR昆明小鼠腹腔培養(yǎng)，抽取腹水，分離細胞并制成細胞懸液，打開小鼠腹腔，用微量注射器抽取細胞懸液注射入小鼠肝臟，用75％酒精棉簽按壓針孔至肝臟表面不再滲血，用α－氰基丙烯酸鹽乙酯粘合劑封閉針孔，再以生理鹽水沖洗沖洗肝臟表面，分層關(guān)閉腹腔。結(jié)果顯示模型小鼠肝癌發(fā)生率為100％，自然消退率為零。該模型是一種可以用于研究人類原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展的機制、同時也適用于抗腫瘤藥物開發(fā)、肝癌的實驗性治療及診斷研究的理想的原發(fā)性肝癌模型。
文檔編號C12N5/06GK1920008SQ20061004080
公開日2007年2月28日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者張煜, 徐涵文, 沈萍萍 申請人:南京大學