前列腺癌(prostate cancer)是一個(gè)重大的健康問(wèn)題,尤其危害男性健康,,全球每年約有 130 萬(wàn)新病例被診斷出來(lái),。目前約有 1000 萬(wàn)男性被診斷出患有前列腺癌,,大約 70萬(wàn)人診斷發(fā)現(xiàn)腫瘤開(kāi)始轉(zhuǎn)移并患有各種轉(zhuǎn)移性疾病,。轉(zhuǎn)移性前列腺癌導(dǎo)致每年超過(guò)40萬(wàn)人死亡,,預(yù)計(jì)到2040年,,這一死亡率將超過(guò)現(xiàn)有的兩倍人數(shù),。前列腺癌同樣是一種與衰老密切相關(guān)的疾病,,據(jù)調(diào)查,前列腺病變少發(fā)現(xiàn)在40歲之前,,發(fā)病高峰期主要在70-74歲這個(gè)年齡階段,。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),五大洲的癌癥發(fā)病率顯示,,在香港和上海等地,,一些亞洲人群的前列腺器年齡標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)病率(Age Standardized Incidence Rate,ASIR)已從近3倍增加到50倍以上,。
前列腺癌的發(fā)病原因仍是十分復(fù)雜且令人困惑的問(wèn)題,,目前證明其具有家族遺傳性,,此外,前列腺癌的病發(fā)與固有遺傳因素,、獲得性體細(xì)胞基因改變以及微環(huán)境和宏觀環(huán)境因素等之間存在一個(gè)復(fù)雜的聯(lián)系,。局部發(fā)生的前列腺癌通常有多個(gè)病灶,內(nèi)部包含多種不同的基因型變化,,以及不同的腫瘤轉(zhuǎn)移能力和藥物抗性,,極大地增加了我們對(duì)前列腺癌病理發(fā)展以及藥物開(kāi)發(fā)的難度。
前列腺癌的生長(zhǎng)和增殖高度依賴(lài)于雄性激素,,目前的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)治療方案是雄激素剝奪療法(化學(xué)閹割),,這通常可以使癌癥消退,。然而大多數(shù)前列腺癌患者會(huì)在治療后復(fù)發(fā),,并且這些更致命的病例通常具有認(rèn)為是具有轉(zhuǎn)移性的或是具有雄激素剝奪治療難治性(去勢(shì)抵抗)。從疾病發(fā)展上來(lái)前列腺癌是一種異質(zhì)性疾病,,其惡性細(xì)胞起源于前列腺的上皮層,,其中包括管腔分泌細(xì)胞,、基底細(xì)胞和罕見(jiàn)的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞,,前列腺癌的診斷特征是管腔表型和分化基底細(xì)胞的缺失。關(guān)于哪種類(lèi)型的上皮細(xì)胞是前列腺癌的起源細(xì)胞,,目前一直存在爭(zhēng)議:管腔干細(xì)胞,、基底干細(xì)胞或兩者兼而有之。鑒于該疾病的異質(zhì)性和涉及的許多遺傳途徑,,可能有一個(gè)復(fù)雜的解釋,。
在疾病研究中動(dòng)物模型應(yīng)用廣泛,相關(guān)的小鼠模型給前列腺癌發(fā)病原因這一爭(zhēng)議提供了許多有價(jià)值的思路和觀點(diǎn),,為前列腺的發(fā)育,、相關(guān)疾病的病理發(fā)展以及治療方案的開(kāi)發(fā)做出了重大貢獻(xiàn)。當(dāng)然可用于前列腺癌研究的模型不僅限于小鼠,,還有原代培養(yǎng)的癌細(xì)胞和非小鼠模型,,如狗和一些大鼠品種(Dunning, Copenhagen, and Wistar大鼠)。
在過(guò)去的幾十年中,,開(kāi)發(fā)了大量的前列腺癌小鼠模型,,主要包括腫瘤細(xì)胞移植模型和轉(zhuǎn)基因小鼠模型,隨著技術(shù)的發(fā)展,,轉(zhuǎn)基因小鼠的開(kāi)發(fā)方式逐漸豐富,,如使用前列腺特異性啟動(dòng)子表達(dá)SV40 T抗原的轉(zhuǎn)基因模型,以及表達(dá)其他癌基因的轉(zhuǎn)基因模型和條件性敲除模型等,。
相對(duì)于遺傳學(xué)改造模型,,移植成瘤的方式更為常見(jiàn),,通過(guò)將體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞系或者原代培養(yǎng)的患者腫瘤細(xì)胞,移植到免疫缺陷型小鼠(如裸鼠,、基因編輯導(dǎo)致免疫缺陷的小鼠等)的特定位置,,形成相應(yīng)的腫瘤,可以很好地模擬腫瘤的發(fā)生,、發(fā)展以及轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程,。原位移植前列腺癌細(xì)胞到小鼠前列腺附近,所構(gòu)建的原位腫瘤模型更符合臨床前期對(duì)前列腺癌的研究,。
接下來(lái)我們將著重介紹原位移植成瘤的小鼠前列腺癌模型的制備方式.
造模對(duì)象:裸鼠
造模方式:22Rv1-luc 細(xì)胞移植
造模過(guò)程:
注:在造模過(guò)程中需要定時(shí)檢測(cè)造模動(dòng)物相應(yīng)的活動(dòng)情況及生理指標(biāo),,如:體重、體溫,、被毛,、皮膚、眼睛各部分情況,、呼吸情況,、活動(dòng)情況以及動(dòng)物行為情況等。
結(jié)果指標(biāo)分析:
1.成像:熒光成像,、近紅外成像
2.組織病理分析:HE染色
結(jié)果示例:
圖注:原位前列腺模型活體成像結(jié)果
圖注:前列腺癌模型前列腺組織病理切片及HE染色結(jié)果
圖注:前列腺癌模型淋巴結(jié)組織病理切片及HE染色結(jié)果
參考文獻(xiàn):
1.Cunningham, D. and You, Z. B. In vitro and in vivo model systems used in prostate cancer
Research. J. Biol. Methods 2(2015).
2.Valkenburg, K. C. and Williams, B. O. Mouse models of prostate cancer. Prostate Cancer 895238(2011).
3.Sandhu, S. et al. Prostate cancer. Lancet 398, 1075–90(2021).