【1.4.2.1】常见结直肠癌动物模型和细胞株简介
结直肠癌（Colorectal cancer，CRC）是一种起源于结肠或直肠内的恶性肿瘤。根据国家癌症中心最新统计数据，我国结直肠癌发病率居恶性肿瘤第二位，死亡率居第四位，结直肠癌的治疗方法通常包括手术切除、放疗、化疗和靶向治疗等。手术切除是最常见的治疗方法。放疗和化疗常常与手术联合应用，以清除残余癌细胞或控制肿瘤的扩散。靶向治疗是一种针对特定癌症细胞的治疗方法，通过抑制细胞生长或破坏其发展的信号传递途径来达到治疗的效果。常见的化疗药物有5-氟尿嘧啶、奥沙利铂、卡培他滨以及靶向治疗药物：如抗EGFR抗体（如西妥昔单抗，Cetuximab）和抗VEGF抗体（如贝伐珠单抗，Bevacizumab）等。
一、结直肠癌常用的动物模型
肿瘤模型对研究肿瘤生长的生物学过程和抗肿瘤治疗药物的研发非常重要。国内外建立结直肠癌动物模型的报道有很多，大体可以分为以下三种：
1.1 化学诱导模型
诱发型结直肠癌模型多采用化学诱发途径，常用的诱导剂有二甲基肼(dimethylhydrazine,DMH)、氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)及致炎剂葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodiuln, DSS)。DMH本身不致癌，但在肝细胞内质网被氧化成甲基氧化偶氮甲醇，随胆汁进入肠腔，导致结直肠癌上皮癌变。AOM是DMH在肝脏的代谢产物，它通过DNA烷化，促进碱基的错误配对，导致肠癌的发生。
1.2 转基因小鼠模型
在结直肠癌研究中，转基因小鼠模型可以模拟结直肠癌的发展和机制。以下是一些常见的转基因肠癌小鼠模型：
1、APC Min/+ 小鼠模型是最常见的肠癌模型之一。其利用APC基因突变模拟人类肠癌中的APC基因突变。这个突变会影响Wnt信号通路的调控，导致细胞增殖异常，促进肿瘤的发展。APC Min/+ 小鼠会产生多发性肠道腺瘤，最终导致结肠腺癌的产生。这是一种遗传模型，不能模拟所有肠癌的变异情况，但是研究肠道肿瘤发展和药物治疗评价非常有用的小鼠模型。
2、Villin-CreERT2；APC flox/flox 模型是另一种常用于研究肠癌的转基因小鼠模型，它结合了Villin基因驱动的Cre酶表达和APC基因的floxed（flanked by loxP sites）序列，通过给予小鼠诱导剂（如tamoxifen）激活Cre酶，可以在特定时间点诱导APC基因的缺失，引发肠癌。该模型可以模拟肠癌的发展，并研究在特定时间点缺失APC基因对肠道肿瘤的影响。
3、LSL-K-ras G12D模型是一种用于研究肿瘤发展和癌基因K-ras的小鼠模型。K-ras G12D 的过度激活已与多种癌症相关，包括肺癌和结直肠癌。这个模型为了激活K-ras G12D 突变，使用Cre酶来剪切loxP位点，从而激活K-ras基因的表达，促进癌症的产生。该模型可用于研究K-ras G12D 在肿瘤发展中的作用。
1.3 移植瘤模型
结直肠癌移植瘤模型主要分为三种：同源肿瘤移植瘤模型（Syngeneic）、人肿瘤细胞株异种移植模型（CDX）、患者来源的肿瘤异种移植模型（PDX）。
1.3.1 同源肿瘤移植瘤模型(Syngeneic)
常见的同源移植结直肠癌模型是使用结直肠癌细胞系在同种动物体内进行移植的模型。以下是一些常见的同源结直肠癌模型：
1、CT26 细胞系模型是一种常用于癌症研究的小鼠同源移植结直肠癌模型。CT26细胞系最早由Balb/c小鼠的结肠腺癌组织中分离出来，将其接种于Balb/c小鼠构建而成的移植瘤模型被广泛用于肿瘤生物学、药物治疗以及免疫治疗研究等领域。
2、MC38 细胞系模型是一种用MC38细胞系在小鼠体内进行同源小鼠移植结肠癌模型。MC38细胞最早是由C57BL/6小鼠的结肠腺癌组织中分离获得的，将其接种于C57BL/6小鼠构建而成的移植瘤模型常用于研究肿瘤生物学和肿瘤的免疫治疗等。
3、CMT93 细胞系模型是用 CMT93 细胞系的同源小鼠移植结肠癌模型。CMT93 细胞系是从Balb/c 小鼠的结肠腺癌组织中分离获得的细胞系，将其接种于Balb/c小鼠构建而成的移植瘤模型被广泛用于实验室研究，模拟小鼠结肠腺癌的发展等。
1.3.2 CDX模型(Cell Derived Xenograft)
CDX模型是指将人源肿瘤细胞株接种于免疫缺陷小鼠构建的肿瘤移植模型。接种部位主要是皮下接种和原位接种。皮下接种荷瘤小鼠模型耗时短、费用低、操作简单，但很少出现转移。原位接种荷瘤小鼠模型肿瘤生长微环境与现实更相似，但操作更复杂且易出现转移。常见的结直肠癌细胞株CDX模型有HCT-116、SW620、SW480、Caco-2、HT-29、 COLO 205、 LS 180等。
1.3.3 PDX模型(Patient Derived Xenografts)
PDX模型是将患者来源的癌症组织接种于免疫缺陷小鼠体内构成的模型。该模型保留了原发肿瘤的细胞和组织病理学结构，基因组和基因表达谱也很大程度被保留，对临床疗效的可预测性达到80%以上，是目前公认的准确性最高的肿瘤学研究模型。但由于PDX模型构建成本高，患者的癌组织或细胞不易获得，成瘤时间长，成瘤率低等原因，因此PDX模型特别珍贵。
二、结直肠癌常用细胞株(Cell lines )
1、HCT-116 细胞株：来源于一名52岁男性患者结肠腺癌组织；属于中等分化的细胞株；细胞通常呈现多角形的形态；基因谱表达CEA+，keratin+、TGF β 1+和TGF β 2 +; ras原癌突变基因。
2、SW620 细胞株：来源于一名51岁男性患者Dukes’C 型结肠腺癌大肠组织；与SW480是同一病人一年后复发的转移灶，已转移至淋巴结；基因谱表达CEA+、TGF β+、keratin+、myc+、myb+、ras+、fos+、sis+、p53+、abl-、ros-、src-、CSAp-和colon antigen 3-。
3、SW480 细胞株：来源于一名50岁白人男性患者的Duckes’C 型原位结肠腺癌组织；属于相对较低分化的细胞株；细胞呈现典型的上皮细胞形态；基因谱表达CEA+、TGF β+、myc+、myb+、ras+、fos+、sis+、p53+、abl-、ros-、src- 及EGF+。
3、Caco-2 细胞株：来源于一名72岁的白人男性II期中等分化原位结肠腺癌患者的肿瘤组织；基因谱表达keratin+、Retinic acid binding protein 1+、retinol binding protein 2+。
4、HT-29 细胞株：来源于一名44岁白人女性患者的原位结肠腺癌组织；基因谱表达myc+、ras+、myb+、fos+、、sis+、 p53+、abl-、ros-、 src-；可合成IgA、CEA、TGFβ结合蛋白和黏液素，表达尿激酶受体；可合成IgA、CEA、TGFβ结合蛋白和黏液素，表达尿激酶受体。
5、LS174T 细胞株：是LS 180结肠腺癌细胞株用胰蛋白酶传代的变异种，比亲本更易传代，能生成大量的癌胚抗原(CEA)。有丰富的微丝和细胞质黏液素液泡；抗原显示colon cancer antigen 3+、p53-、keratin+；癌基因表达c-myc+、N-myc+、H-ras+、N-ras+、Myb+和fos+；可产生IL-10、IL-6和黏蛋白。
6、COLO 205 细胞株：来源于一名70岁白人男性Dukes’D型结肠腺癌患者的腹水；患者在取出标本之前已接受5-氟尿嘧啶治疗4-6周；基因谱表达CEA+、keratin+、IL-10+。
7、LS180 细胞株：来源于一名58岁白人女性患者Duckes’B 型结肠腺癌组织；基因谱表达CEA+、IL10+、IL6+、mucin+；colon antigen 3-。
参考资料
