基于肿瘤个体化治疗药物筛选的异种移植模型评价策略

肿瘤组织异种移植(PDX)模型在遗传学、病理学和生物学特性等方面与患者的原发肿瘤具有较好的相似性,药物临床反应一致性高,在肿瘤个体化治疗领域显示出良好的应用前景。利用PDX模型开展肿瘤靶向药物筛选可有效指导临床用药。本文针对用于化疗药物筛选的PDX模型评价策略进行综述,总结了建模标准和质量控制要求,提出组织形态学、测序分析、特异性标志物和STR检测四种模型溯源性评价方法,综合衡量药物毒性作用、肿瘤体积变化趋势和TGD数学模型结果进行疗效评价,为PDX模型指导肿瘤个体化治疗提供良好的应用策略。     

前列腺癌人源性异种移植模型的建立及治疗药物的筛选

建立高保真的前列腺癌PDX模型是研究前列腺癌生物学和药物治疗的基础。但由于大部分前列腺癌的发生与激素密切相关,造成原发性前列腺癌移植小鼠后成功率较低,其发展及应用受到阻碍。高保真的前列腺癌PDX模型,能够准确概括疾病的组织结构特征及生物和分子异质性,且其疾病的进展过程和对药物的反应性也与临床结果高度相似。本文重点综述了建立前列腺癌PDX模型的改进方法,包括外源性雄激素的补充、原始肿瘤组织的质量和基质环境等,以及常用治疗药物的应用,为前列腺癌的临床研究提供理论依据。这些尝试对前列腺癌新药研发和作用机制研究具有重要意义,推进前列腺癌个体化肿瘤治疗的进程。     

胰腺癌裸鼠皮下异种移植动物模型建立研究

目的:用人体胰腺癌细胞株,建立小鼠胰腺癌细胞株(pGHAM-1)移植性胰腺癌模型,并研究其生物学特性。方法:将pGHAM-1细胞培养后配成1×107/ml,取0.2mL接种于小鼠皮下。于接种后20、30、40天观察肿瘤的生长、转移及腹水量。接种40天后处死动物,解剖取出移植瘤,用游标卡尺测量肿瘤大小,再进行HE染色的组织病理学检查,免疫组织化学检测血管内皮细胞生长因子(VEGF)及肿瘤转移相关蛋白(nm23-H1)的表达。结果:分别于20、30、40天测量肿瘤体积为84.1±21.9 mm3,413.7±208.4 mm3,2187.3±1882.8 mm3,后者与10 d前比较差异均具有统计学意义(P<0.01)。HE染色结果显示肿瘤组织呈条索状或小梁状排列,肿瘤组织与正常组织交界处有少量淋巴细胞浸润,肿瘤组织中血管生成罕见。免疫组织结果显示VEGF和nm23-H1蛋白在肿瘤组织中均呈阴性表达。结论:异位裸鼠人胰腺癌移植瘤模型易复制,时间短,成功率高,为胰腺癌体内研究提供了理想的动物模型。     

人胰腺癌裸鼠异种移植瘤模型的生物发光成像和超声成像比较

目的利用荧光素酶基因标记的人胰腺癌细胞株Capan-2建立胰腺癌裸鼠移植模型,评价生物发光和小动物超声成像在移植瘤模型建立中的作用。方法将表达荧光素酶基因的真核表达载体转入人胰腺癌细胞Capan-2,将1×106人胰腺癌细胞悬液分别接种于裸鼠胰腺和右后肢皮下,使其成瘤。生物发光成像和小动物超声成像系统观察肿瘤的生长情况。结果肿瘤细胞原位移植成功率为75%,皮下移植成功率为100%。生物发光成像系统在肿瘤细胞原位接种第7天,可以观察到肿瘤发光;小动物超声成像系统在肿瘤细胞皮下接种第7天,可以测量肿瘤的大小,但在肿瘤细胞原位接种的第7天不能测量肿瘤的大小。另外肿瘤细胞在裸鼠皮下生长的速度比原位生长速度快3倍左右。结论生物发光成像系统更适用于肿瘤早期监测,为深入研究胰腺癌的发生发展、侵袭转移机制提供理想工具。     

患者来源的异种移植模型：促进前列腺癌转化研究的新平台

近年来,患者来源异种移植模型(Patient-derived xenograft,PDX)引起了科研工作者的广泛关注。PDX模型在生物学的研究、临床前药物开发及个性化治疗策略的制定等方面比传统的细胞移植肿瘤模型有着更显著的意义,其特点在于保留了人来源肿瘤组织的分子生物学、基因及组织学特性。目前,国外多个实验室已经建立了多种肿瘤PDX模型,本文综述了当前这一领域的研究进展,并对PDX模型在前列腺癌研究中的优势及尚需解决的问题进行了阐述。     

人肿瘤干细胞异种移植模型进展

人肿瘤干细胞（human cancer stem cells,CSCs）分离后异种移植至模型内的成瘤特性,为研究肿瘤病因学和制订抗癌策略提供了新的手段和方法。但是,目前人肿瘤干细胞的鉴别离不开移植至异种免疫缺陷鼠内建立肿瘤干细胞的动物模型。本文主要从CSCs的概念、CSCs与肿瘤的关系、CSCs异种移植模型研究进展、模型建立的影响因素、模型建立存在的问题等进行简要综述,为异种移植模型的建立提供参考。     

干细胞药物筛选模型研究进展

药物筛选是针对特定的要求和目的通过建立合适的筛选模型对具有生理活性化合物进行优选的过程。建立高效的筛选模型能缩短研发周期,降低研发成本。干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。近年来,以干细胞作为药物筛选模型的研究越来越受到重视。该文综述了近年来以胚胎干细胞、神经干细胞、间充质干细胞和诱导多能干细胞等作为药筛模型的研究进展,为后续开展干细胞药物筛选研究提供参考。     

基于临床手术标本的胰腺癌原位移植模型建立及评价

目的建立基于临床肿瘤标本的胰腺癌原位移植模型,开展模型的评价研究。方法将临床新鲜的胰腺癌手术标本移植到裸鼠胰腺部位,建立原位异种移植模型(PDOX),通过活体成像技术和PET/CT对肿瘤生长状况进行评价;采用STR技术分析移植瘤的来源,通过组织形态观察和免疫组化判定移植瘤的病理学特征,同时检测PDOX模型外周血中CA19-9的表达水平。结果模型建立6周后,通过活体成像观察到近红外荧光信号明显富集在肿瘤部位,通过荧光强度可以初步判断肿瘤位置和大小;使用小动物PET/CT可清晰观察到腹部18F-FDG分子探针富集区域,与预期的肿瘤位置和大小一致;安死术后,解剖分离的各个脏器组织及肿瘤组织,通过近红外荧光成像进一步确认肿瘤生长状况;STR检测证实移植瘤人源性比率为99.99%;组织形态学和免疫组化分析表明移植肿瘤生长于裸鼠胰腺;血清中CA19-9检测进一步证实了胰腺癌的发生。结论成功建立了人胰腺癌原位异种移植模型,通过小动物活体成像、PET/CT等技术对模型进行了全面评估,为胰腺癌的发病机制和治疗研究提供了良好的动物模型。     

斑马鱼模型在药物筛选中的应用

斑马鱼具有子代数量多、体外受精、胚胎透明、可以做大规模遗传突变筛选等生物学特性, 因此成为一种良好的脊椎动物模式生物。随着研究的深入, 斑马鱼不仅应用于遗传学和发育生物学研究, 而且拓展和延伸到疾病模型和药物筛选领域。作为一种整体动物模型, 斑马鱼能够全面地检测评估化合物的活性和副作用, 实现高内涵筛选。近年来, 科学家们不断地发展出新的斑马鱼疾病模型和新的筛选技术, 并找到了一批活性化合物。这些化合物大多数在哺乳动物模型中也有相似的效果, 其中前列腺素E2(dmPGE2)和来氟米特(Leflunomide)已经进入临床实验, 分别用来促进脐带血细胞移植后的增殖和治疗黑素瘤。这些成果显示了斑马鱼模型很适合用于药物筛选。文章概括介绍了斑马鱼模型的特点和近年来在疾病模型和药物筛选方面的进展, 希望能够帮助人们了解斑马鱼在新药研发中的应用, 并开展基于斑马鱼模型的药物筛选。     

异种移植的病毒安全性研究进展

猪-人异种移植有望解决人源器官短缺的严重问题。然而,以前病毒（provirus）形式整合入猪基因组中的猪内源性反转录病毒（porcine endogenous retrovirus,PERV）难以去除,PERV有可能通过异种移植传播给人类,甚至产生新的病毒性疾病。本文回顾了PERV与异种移植病毒安全性及我国特有小型猪中PERV的相关研究。     

新型抗结核分枝杆菌药物筛选模型的建立

为建立基于酶水平和细胞水平的新型抗结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）药物的筛选模型,以M.tuberculosis H37Rv基因组DNA为模板,PCR特异性扩增异柠檬酸裂解酶（ICL）基因,构建表达载体,在E.coli BL21（DE3）中高效表达,使用N i2＋亲和层析柱纯化重组ICL,检测其活性。优化ICL酶反应条件,考察待筛选样品溶剂对酶活性的影响,建立ICL抑制剂酶水平筛选模型;考察与优化耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegma）在以乙酸盐为唯一碳源的培养基中的生长状况,建立基于M.sm egma的乙醛酸代谢途径抑制剂的细胞水平筛选模型;利用上述2种筛选模型对1 060种可能具有拮抗活性的微生物代谢样品进行初筛和复筛,两者筛选结果正相关性较好。     

基于受体的药物高通量筛选研究进展

受体是药物筛选的重要靶标,基于受体的药物高通量筛选是药物筛选的主要类型之一。本文根据受体作用原理,按照检测对象的不同,从直接与间接检测的角度,将基于受体的药物高通量筛选进行了分类,总结了基于受体的几种不同的药物筛选模型,并简要介绍了高通量筛选技术在中药研究中的应用,对药物筛选的发展进行了展望。     

基于酵母水平的高通量药物筛选

随着后基因组时代的到来,越来越多的药物靶标蛋白将会被发现,基于靶标蛋白设计出的化合物也将大量涌现,高通量药物筛选日趋重要。酵母基因组的易操作性及其简单稳定的培养条件,使得该真核微生物成为一种理想的药物筛选工程细胞。本文讨论了选择酵母系统进行细胞水平筛选的优缺点,并从基于靶点和表型两种筛选模式对酵母水平的高通量药物筛选做一总结。     

生物血管异种移植的初步研究

目的为了寻求一种新的小口径血管代用品,建立异种移植的动物实验模型,以观察异种移植物的安全性、可靠性、通畅性及组织学改变。方法共采用17只杂种雌性犬,实验组10只,植入经环氧化物处理的猪血管移植物;对照组7只,植入人造血管。手术方法为右侧股动静脉瘘。术后通过超声和血管造影方法来观察移植血管的通畅性,并在术后3月将移植物取出,进行病理学检查,观察移植前后移植物的组织学改变。结果术后第一周、二周行Doppler超声检查结果,两组动静脉瘘均通畅,2周内血管通畅率为100%。术后3个月动脉造影检查后,生物血管组(PG)通畅5只,通畅率62.5%,e-PTFE组通畅4只,通畅率66.7%。两组数据统计学处理,差异无显著性(P>0.05)。术后3月对移植物取材,进行光镜及扫描电镜病理学检查,通畅的生物血管吻合口无狭窄,吻合部位有新的内膜覆盖,周围组织无钙化,有新生的内皮细胞覆盖。结论经环氧化物处理的猪的血管移植物(PG)生物血管作为异种移植物,生物相容性好,具有一定的可行性。     

用生物工程改造异种器官的移植

用生物工程改造异种器官的移植倪祖梅（中科院上海细胞所２０００３１）临床对器官及组织移植的需要绝非少数,相反数量甚巨。在２亿左右人口的美国每年有数百万器官衰竭和组织缺陷者需要移植手术,包括肾、肝、皮肤、胰、血管、骨、软骨……等。８２-９２年欧美３７个国家已移植１０７０００个肾脏,５年存活率达９５％;心脏移植２０,０００余例５年存活率达７０％。     

胃癌人源性异种移植模型制备中的问题与策略

总结患者来源的胃癌异种移植模型(patient-derived xenograft model,PDX)制备中存在的主要问题,提出相应的解决方案。介绍胃癌PDX模型在靶向药物研究中的独特优势,提出在强调肿瘤个体化模型的同时,要善于运用共性研究思维,分析模型的基因型特征开展肿瘤靶向治疗研究。     

卵巢移植技术应用于胰腺癌转基因小鼠模型繁殖传代研究

目的研究卵巢移植在胰腺癌转基因小鼠模型保种传代中的应用。方法通过显微手术将SV40T阳性转基因小鼠的卵巢原位移植给相同背景品系去除卵巢的正常FVB雌鼠体内。移植后与正常FVB雄鼠配种,后代以PCR检测确定阳性,统计后代发病情况。并对移植受体鼠进行卵巢的组织切片观察。结果实验中移植用供体鼠19只。成功移植给32只受体。其中有21只移植受体怀孕产子,得到后代159只,存活96只,PCR检测阳性34只,阳性率约为25.4%。结论卵巢移植可被用于转基因小鼠的传代繁殖保种。     

人胎儿卵巢异种移植的组织学研究

目的探讨人胎儿卵巢组织异体移植的最佳条件。方法观察胎儿卵巢进行异种移植后的组织学变化,并计算各组移植卵巢内各期卵泡的发育情况及卵泡构成比。结果新鲜的卵巢组织、体外培养的卵巢组织以及冷冻复苏后经体外培养的卵巢组织移植后,其内有原始卵泡发育,而且可见丰富的血管网;未见明显的淋巴细胞浸润现象。结论人胎儿卵巢组织(包括新鲜的卵巢组织、体外培养的卵巢组织以及冷冻复苏后经体外培养的卵巢组织)异种移植后原始卵泡在受体体内能进一步发育,生长卵泡分泌的雌激素有调节子宫内膜周期性变化的作用。