肿瘤动物模型的构建——前列腺癌篇

前列腺癌（Prostate Cancer，PCa）是中老年男性泌尿生殖系统中最常见的恶性肿瘤之一。据统计，在近20年间中国前列腺癌的发病率增长已超过10倍，跃居成为男性恶性肿瘤的第6位[1]。在美国，前列腺癌患者5年生存率超过95%，中国却只有50%左右。因此，前列腺癌逐渐成为国内当前的研究热点。本期就为大家综述前列腺癌的发生发展和那些研究中常用的动物模型。

前列腺癌在中国近十年的发病率日益攀升[1]

预测表明，中国前列腺癌的发病率将在2017年达到顶峰[2]。如下图：

近10年在中国男性中前列腺癌的发病率

前列腺癌发生发展，与雄激素受体（AR）密切相关[3]

前列腺癌发生发展受多种因素所调节，在整个疾病发展过程中，其中雄激素受体（AR）起到一个十分重要的角色。

如下图所示，无论是雄激素依赖还是非依赖阶段其均影响了整个疾病的进程。

前列腺癌与AR密切相关

因此，一般临床上根据AR的表达，分类多种前列腺癌细胞系

如下表所示，常用人源前列腺癌细胞系一般根据是否表达AR分为：雄激素受体阳性细胞株雄激素受体阴性细胞株。

那么常见的前列腺癌动物模型有哪些呢？

前列腺癌研究中，目前应用最多的是异种移植模型，主要分为以下3种。

一、皮下异种移植模型

简单步骤：将肿瘤细胞注入小鼠皮下，特别注意的是因为部分前列腺癌细胞如 LNCaP细胞成瘤率比较低，需用50%的Matrigel悬浮以提供生长因子。具体步骤可以参考往期皮下荷瘤视频。

评价：模型其周期短、操作简单等，已成为实验室内最为常用的前列腺癌动物模型，但该模型前列腺癌一般不会发生转移，因此一般用于癌症生长增殖研究。

前列腺癌细胞PC3M皮下荷瘤

二、原位异种移植模型

简单步骤：一般指将前列腺细胞或者肿瘤组织直接接种于小鼠前列腺处；

评价：与皮下荷瘤相比，原位荷瘤模型能更好的模拟前列腺癌原位生长环境，也是研究前列腺癌转移的常用模型。

下面为大家详细介绍前列腺癌原位荷瘤的实验步骤：

第一步：小鼠和细胞准备及相关仪器准备

1. 细胞准备：根据研究需要选择合适的最佳生长状态细胞系（参考上表），一般选择稳定表达萤火虫荧光素酶基因的细胞系如22RV1-luc，以便于后期观测。

2. 手术区准备：确保整个手术在超净台完成，需提前对超净台进行紫外消毒，并且对手术所需所有器具进行消毒灭菌，确保整个过程的无菌环境。

第二步：具体手术操作步骤，可请参考下面视频：

https://v.qq.com/x/page/a0527l7kz1c.html
温馨提示：请在Wi-Fi下观看，土豪随意

第三步：小鼠后续试验及数据分析

小鼠分组：一般注射细胞2-4天后，根据IVIS小动物活体成像系统检测的生物发光值为分组依据，根据实验要求将小鼠均分为对照组和药物处理组，每组8-10只小鼠。

后续试验：一般第4周时结束实验，每组小鼠经过IVIS小动物活体成像系统拍照后处死，并将小鼠的前列腺、脾脏、肝脏及有转移的其他组织取出，置于IVIS拍照，检测肿瘤的转移情况。

注：实验过程中，可以每周利用IVIS检测前列腺癌细胞在小鼠前列腺生长和其他脏器转移的情况。

数据分析：如下图为原位注射前列腺癌细胞22RV1-luc，在第四周检测肿瘤生长和转移情况。

原位注射前列腺癌细胞22RV1-luc，4周后的转移情况[4]

三、肾囊膜异种移植

构建方法：一般是通过将前列腺癌细胞或者时不同来源的肿瘤组织经与鼠胚胎尿生殖窦间质混合后一同注入免疫缺陷型鼠的肾囊膜位置。

评价：肾包膜血管丰富，可立即供给移植肿瘤充分的氧及营养，以此用于研究前列腺癌生长和其他待测指标。但是此方法操作较为复杂，实验技术要求相对较高，因此建议根据实验目的来决定是否需要使用该方法。

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参考文献：

[1] Chen W, Zheng R, Baade P D, et al. Cancer statistics in China, 2015.[J]. CA: A Cancer Journal for Clinicians, 2016, 66(2): 115-132.

[2] Ren S C, Chen R, Sun Y H. Prostate cancer research in China[J]. Asian journal of andrology, 2013, 15(3): 350.

[3] Wong Y N, Ferraldeschi R, Attard G, et al. Evolution of androgen receptor targeted therapy for advanced prostate cancer[J]. Nature Reviews Clinical Oncology, 2014, 11(6): 365-376.

[4] He, Y., et al. Ailanthone targets p23 to overcome MDV3100 resistance in castration-resistant prostate cancer. Nature communications 7, 13122 (2016).