肺癌是全球腫瘤發(fā)病率和死亡率最高的癌種，主要分為非小細胞肺癌（NSCLC）和小細胞肺癌（SCLC），非小細胞肺癌約占85%。小細胞肺癌和非小細胞肺癌的增殖和擴增情況完全不同，治療上的措施也是不同的。

小細胞肺癌在顯微鏡下可觀察到非常小的細胞，細胞形狀表現為紡錘形或多邊形。非小細胞肺癌（NSCLC）包含腺癌、鱗狀細胞癌和大細胞癌，它們被歸為一類主要是因為其生長模式相似，治療措施也有類似之處，但這三種非小細胞肺癌在顯微鏡下的細胞形態(tài)明顯不同。

構建精準模擬病理過程的動物模型，能更好地還原人類肺癌病因、發(fā)病機制等，在研究腫瘤演變、藥物開發(fā)、比對療效及耐藥性等方面具有重要意義。為此，我們圍繞腫瘤移植模型、自發(fā)腫瘤等類型展開，并結合具體的應用案例向大家展示如何借助動物模型開展肺癌的臨床前研究。

常見的肺癌動物模型

腫瘤移植模型

賽業(yè)生物已建立肺癌、乳腺癌、肝癌等多種有效的腫瘤移植模型：①成功移植的人源細胞系超200種，所用的受體為C-NKG（重度免疫缺陷小鼠）、NOD-Scid、BALB/c nude（裸鼠）等免疫缺陷小鼠；②同源腫瘤移植所用的受體則通常為C57BL/6或BALB/c等野生小鼠。

（1）皮下成瘤CDX模型
在異位移植中，皮下種植在背部或腋下是較常用的方法。由于腫瘤模型構建時間短、檢測方便，已被用于抗肺癌治療的臨床前評估。該方法腫瘤形成率高，腫瘤周期短，易于控制腫瘤的大小和位置，個體差異小，對宿主的影響相似，容易客觀判斷療效，但不能模擬腫瘤微環(huán)境。
 

賽業(yè)生物肺癌細胞系皮下移植模型（精選）

（2）原位移植CDX模型
與異位移植相比，原位移植可以進一步反映腫瘤的真實情況，提高腫瘤模型的可靠性。在原位移植模型中可誘導轉移，表明腫瘤細胞和器官特異性因子可以相互作用，與肺癌的發(fā)生存在關聯；原位移植還可以模擬腫瘤的免疫微環(huán)境。因此，大多數基于異位模型的結果都需要通過原位移植模型來進一步驗證。原位生長可以更好地模擬腫瘤細胞在體內生長的微環(huán)境，并且對藥物療效的預測更為準確。
 

賽業(yè)生物肺癌細胞系原位移植模型（精選）

（3）PDX模型
患者來源的異種移植物（PDX）模型存在兩個問題：①目前全球PDX的成功率都低于20%；②由于免疫缺陷鼠的T細胞免疫系統(tǒng)存在缺陷，該模型不適合免疫學研究。原位腫瘤容易形成單一腫瘤，但腫瘤團塊的整體均勻性仍然較差，質量控制方法不如異位，無法進行熒光報告基因標記，在原位移植模型中檢測腫瘤生長和藥物反應的方法不如異位移植模型容易。
 

自發(fā)模型

自發(fā)性腫瘤是指實驗動物未經人工處理、在自然狀況下發(fā)生的腫瘤，其發(fā)生、發(fā)展與人類腫瘤類似，沒有人為因素的干擾，則更接近于人體腫瘤的真實狀態(tài)。然而，自發(fā)性肺癌動物模型較少見，發(fā)病率也不高，故很難在短時間內獲得滿足條件、足夠數量的動物模型；且觀察時間可能較長，實驗耗費較大，因此在研究中很少使用。
 

化學誘導模型

化學誘發(fā)性腫瘤動物模型是在實驗條件下，人為地運用各種致癌因素，通過口服、注入、埋藏和涂抹等方式誘發(fā)動物發(fā)生腫瘤。其制作方法相對簡單，重復性好，可以在較短時間內大量復制，而且基本模擬癌變的過程，因此在實驗中應用較廣。
 

賽業(yè)生物肺癌腫瘤移植模型驗證數據

1.基于C-NKG重度免疫缺陷小鼠的皮下CDX模型構建

圖1 肺癌細胞NCI-H1703皮下移植腫瘤及體重生長曲線
 

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG和BALB/c nude小鼠體內，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為5×10⁶/只和1×10⁷/只，數據以Mean±SEM形式呈現。結果顯示NCI-H1703在C-NKG和BALB/c nude容易成瘤，體重有下降，該模式是重度惡病質模型。

圖2 肺癌細胞NCI-H23皮下移植腫瘤及體重生長曲線

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG和BALB/c nude小鼠體內，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為1×10⁶/只和5×10⁶/只，數據以Mean±SEM形式呈現。結果顯示NCI-H23在C-NKG和BALB/c nude容易成瘤。
 

圖3 肺癌細胞NCI-H441皮下移植腫瘤及體重生長曲線

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG和BALB/c nude小鼠體內，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為5×10⁶/只和1×10⁶/只，數據以Mean±SEM形式呈現。結果顯示NCI-H441在C-NKG和BALB/c nude容易成瘤。

2.基于LUC熒光報告基因細胞的小鼠原位或者轉移瘤CDX模型構建

圖4 小鼠肺癌細胞NCI-H441-luc肺原位移植腫瘤活體熒光成像、熒光值變化和小鼠生存曲線

結果顯示NCI-H441-luc在C-NKG上容易成瘤，小鼠生存周期較長，腫瘤組織在腹腔內肝臟上轉移，增殖一定時間（D70）后腫瘤組織內部有鈣化，相應的小鼠熒光信號變弱。