盘点3大建立脑胶质瘤动物模型的方法

脑肿瘤是一种危险性极大且难以治疗的肿瘤性疾病,胶质瘤是一种常见的颅内肿瘤,主要治疗手段有手术、化疗、免疫或靶向治疗。动物模型是研究脑肿瘤发病机制、生物学特性及检验各种治疗方法的高模拟工具,主要的建立方法包括移植、诱导和基因修饰3种,对于寻找治疗肿瘤的方法研究至关重要。移植性动物模型是胶质瘤动物模型中使用较多的方法,随着免疫缺陷动物如裸鼠和SCID小鼠的出现,以及生物技术的发展,大大提高了移植性动物模型建立的成功率。

1、脑胶质瘤移植动物模型

脑胶质瘤移植动物模型主要是将脑肿瘤细胞或组织移植到受体动物中,这种胶质瘤动物模型分为同种移植模型和异种移植模型。同种移植模型是将化学致癌物或病毒诱导的脑肿瘤或自发性脑肿瘤进行细胞培养,然后将培养的肿瘤细胞移植到同系动物宿主体内。异种移植模型是将另一种系的脑肿瘤细胞或者组织移植到缺乏免疫力的受体或者免疫特权的部位,如脑、眼房前、面颊部。免疫缺陷小鼠如裸鼠,可大大降低移植过程中动物的免疫排斥反应,采用裸鼠成瘤实验可以建立实验动物模型进行研究。

异种移植可以分为异种原位移植和异种异位移植,从人脑胶质瘤生长的体内微环境分析,通过裸鼠成瘤实验在裸小鼠上建立的原位移植模型能很好地保持其亲本肿瘤的形态特征和生物学特征。美迪西根据客户的需求提供各种有效的动物模型,用来检测药物的有效性。实验动物有非人类灵长动物、狗、小鼠、大鼠、家兔、豚鼠、裸鼠等各种种类。

有研究者探讨了人脑胶质瘤细胞裸鼠原位移植动物模型建立的技术方法[1]。方法是借助动物立体定向仪的引导,采用微注射方法将体外培养人脑胶质瘤细胞U87MG(悬浮于无血清RPMI1640培养液中,细胞数为108/ml)接种于裸鼠(BALB/c)额叶白质区。接种后观察不同种实验鼠的生存状态,分别于接种后1h63d的不同时间进行裸鼠脑肿瘤组织病理学检查和免疫组织化学分析。

结果发现该研究的人脑胶质瘤细胞裸鼠原位移植动物模型建立方法精确可靠、重复性好,肿瘤符合人脑胶质瘤的生物学特性。该动物模型可作为研究人脑胶质瘤发生、生物学特性以及各种治疗评价的可靠动物模型。通过裸鼠成瘤实验建立的人脑胶质瘤裸鼠原位移植模型具有在免疫缺陷动物体内移植瘤易于存活,易于建立和保存的优点,此外它还能够较好地保留人脑胶质瘤的病理生理学、组织形态学和分子生物学等方面的特性,因此是研究人脑肿瘤的发病机理、实验性治疗及对临床抗癌药药效的较好模型。

2、脑胶质瘤的诱发动物模型

诱发的脑胶质瘤动物模型包括化学诱发的肿瘤模型和病毒诱发的肿瘤模型2种。化学物质诱发的脑胶质瘤动物模型首见于利用甲基胆蒽制成丸剂植入小鼠脑内而成功诱发的脑胶质瘤。随后,又出现了新的致瘤物质,如烷化剂,尤其是甲基亚硝基脲和乙基亚硝基脲在中枢神经系统中具有很高的肿瘤诱发。病毒诱发模型是将致瘤病毒注入动物脑内,通过病毒转染而产生瘤体。因为病毒基因组结构简单,分子背景比较清楚,易于改造和操作,所以广泛应用于动物模型的构建中。

3、转基因脑胶质瘤动物模型

转基因脑胶质瘤动物模型是借助基因工程技术将确定的脑肿瘤外源基因通过生殖细胞或早期胚胎干细胞导入宿主的染色体上,在其基因内稳定地整合进导入的外源脑肿瘤基因,并能够遗传给后代的一类脑肿瘤动物模型。转基因动物模型具有分子机制明确、建立系统稳定、重复性好等优点,小鼠是最常用的基因小鼠动物模型。但是转基因动物成本高、周期长,使用具有很大的局限性。

通过不同方式建立的脑胶质动物模型各有优缺点,因此需要不断开发新的技术,研制出更高质量的动物模型,总之脑胶质瘤动物模型的建立为实验性治疗胶质瘤提供了确实可行的依据,对于脑胶质瘤的治疗方法的研发至关重要。

[1]人脑胶质瘤细胞裸鼠原位移植动物模型的建立[J].