结肠癌细胞株HCT116细胞裸鼠皮下瘤实验研究

借助于小鼠结肠癌模型,将疾病在小鼠体内重现,有助于方便、有效地认识结肠癌的发生发展规律,为探讨该疾病的发生机制并进行药物研发提供帮助。HCT116结肠癌细胞株对无胸腺的裸鼠有致瘤性,可以形成上皮样肿瘤,用于小鼠结肠癌模型的构建。移植性小鼠结肠癌模型的建立是将肿瘤细胞株或组织块直接接种或移植入具有免疫缺陷功能的裸小鼠或SCID鼠体内,由于被移植瘤保持原组织结构或功能,所以可以用于结肠癌肿瘤病因学、发病机制、药理学和治疗学等方面的研究。

皮下移植是常见的小鼠结肠癌模型建立方法。皮下移植构建小鼠结肠癌模型是在无菌条件下取下肿瘤组织,然后将结肠癌细胞制成单细胞悬液移植于裸小鼠皮下。移植部位有颈部、腋窝、背部、腹股沟区、胸壁等,以颈部生长速度最快,逐日观察待肿瘤长至一定程度时处死裸鼠,取出肿瘤组织或细胞后仍按上述方法传代。美迪西药理学服务可以提供裸鼠成瘤、裸鼠皮下瘤实验服务等,来帮助客户进行医学上的研究。

1、结肠癌细胞株HCT116皮下移植瘤模型的建立

为探讨结肠癌细胞株HCT116皮下种植瘤的组织细胞再行尾静脉注射成瘤,构建小鼠结肠癌模型的可行性。研究者将30只裸鼠随机分为ABC组,每组10只。A组尾静脉注射生理盐水,B组尾静脉注射HCT116细胞悬液0.1mlC组尾静脉注射HCT116皮下种植瘤组织悬液0.1ml[1]。将HCT116细胞皮下种植瘤组织悬液离心分为细胞与组织悬液。另取20只裸鼠随机分为细胞组和悬液组(n=10),尾静脉注射细胞或悬液。

观察各组裸鼠成瘤及转移情况。结果发现A组无肿瘤形成。B组裸鼠尾静脉注射HCT116细胞成功9只,8只形成肺部转移瘤,其中2只同时形成肝部转移瘤。C组裸鼠尾静脉注射HCT116皮下种植瘤组织悬液成功9只,初期有4只尾根部出现肿块,30天后5只裸鼠的骶部、颈部出现肿瘤(严重者有1只同时胸窝皮下也形成肿瘤)50天后形成肺部转移瘤,死亡;未形成皮下种植瘤的4只裸鼠中有3只形成肺部转移瘤后死亡。

细胞组裸鼠注射离心后的细胞成功8只,仅1只形成肺部转移瘤。悬液组裸鼠注射离心后组织悬液无肿瘤形成。因此HCT116皮下种植瘤组织悬液尾静脉注射后,能定向地从血管迁移至裸鼠皮下组织成瘤。

2、体内检测结肠癌肿瘤早期生长的动物模型建立

有研究者筛选表达绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白基因的人的单克隆结直肠癌细胞系,为体内监测肿瘤的早期生长建立一种新的小鼠结肠癌模型。方法是以脂质体2000介导chickenβ-actin-GFP-neochickenβ-actin-DsRed-neo转染人结直肠癌细胞HCT-116,经梯度浓度G418筛选获得稳定表达红色和绿色荧光蛋白的细胞克隆并扩大培养[2]

BALB/CA-nu裸鼠皮下接种1×106个发光细胞使其成瘤,活体荧光成像系统观察肿瘤的生长情况。结果获得了稳定表达GFPDsRed的人结肠癌细胞株,将其接种到裸鼠体内可成瘤。利用活体成像系统观察了肿瘤的生长过程,肿瘤的发光随着观察时间的延长而增加。因此红色和绿色荧光蛋白能够在人结直肠癌细胞HCT-116中长期稳定表达,用红色和绿色荧光蛋白标记的人结直肠癌细胞HCT-116建立的裸鼠的肿瘤模型为进一步研究结肠肿瘤和相应的药物筛选提供了一种简便、可行的新方法。

建立皮下移植瘤小鼠结肠癌模型的操作最简单,成瘤率高,可方便实时监测肿瘤的生长情况和评估治疗效果。但是很难真实模拟人结肠癌的原位生长情况,使其难以表现出恶性肿瘤侵袭和转移的特性;而且也有SCID鼠皮下瘤发生肺转移的报道,而原位的细胞和组织移植则更好地弥补了这一点。

[1]HCT116细胞意外皮下转移成瘤的初步研究[J].

[2]人结直肠癌细胞HCT116红色和绿色荧光标记肿瘤模型的建立[J].