肺癌主要分為非小細(xì)胞肺癌(non small cell lung cancer, NSCLC)和小細(xì)胞肺癌(small celllung cancer, SCLC)，前者主要包括腺癌、鱗狀細(xì)胞癌、大細(xì)胞癌；其中非小細(xì)胞肺癌約占肺癌的80~85%，其中肺癌動(dòng)物模型已逐漸成為其機(jī)制研究及藥物研發(fā)必不可少的工具。

肺癌簡(jiǎn)介

肺癌（lung cancer）是起源于上皮組織的惡性腫瘤，在我國(guó)各種惡性腫瘤中發(fā)病率和死亡率均排名第一，根據(jù)發(fā)生的細(xì)胞類(lèi)型和生長(zhǎng)、擴(kuò)散機(jī)制不同，分為兩種

1.非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)占所有肺癌的80%，涵蓋多種發(fā)生機(jī)制相近的肺癌，包括腺癌、鱗狀細(xì)胞癌和大細(xì)胞肺癌等，而肺腺癌又占非小細(xì)胞肺癌的50%~60%，是最常見(jiàn)的非小細(xì)胞肺癌?；熤委煼切〖?xì)胞肺癌的腫瘤緩解率為40%～50%，但化療一般不能治愈非小細(xì)胞肺癌，只能延長(zhǎng)患者生存和提高生活質(zhì)量/改善生活狀況

2.小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)小細(xì)胞肺癌(SCLC)占所有肺癌的15%～20%，主要包含3種亞型，即淋巴細(xì)胞(燕麥細(xì)胞)型和中間細(xì)胞型(梭型，多角型及其他)以及混合型。與NSCLC相比SCLC具有腫瘤倍增速度快，惡性程度高，較早發(fā)生廣泛轉(zhuǎn)移和易伴發(fā)異常內(nèi)分泌綜合征的特點(diǎn)。約67%的小細(xì)胞肺癌患者確診時(shí)有明顯的肺外轉(zhuǎn)移病灶，預(yù)后差。

常用肺癌細(xì)胞株介紹

非小細(xì)胞肺癌主要包含了腺癌、鱗狀細(xì)胞癌、大細(xì)胞癌，在整個(gè)肺癌比例中達(dá)到了85%左右。常見(jiàn)有A549、NCI-H292、NCI-H596等細(xì)胞。

A549細(xì)胞

A549人肺腺癌細(xì)胞源于一名58歲白人男性肺部上皮樣細(xì)胞，屬于肺腺癌，免疫組化實(shí)驗(yàn)顯示Karetin陽(yáng)性;有研究顯示該細(xì)胞系在不飽和脂肪酸比例較高的條件下，可以合成Lecithin，KRAS/STK11突變，高表達(dá)EGF、GMCSF、p53、TGFb、WNT，分化程度低，該細(xì)胞系具有高度濃縮性、較強(qiáng)的侵襲性和轉(zhuǎn)移能力等特點(diǎn)，在研究肺癌發(fā)生機(jī)制、治療方法以及新藥篩選方面都有著不可替代的作用。

NCI-H292細(xì)胞

NCI-H292細(xì)胞來(lái)源是人肺癌細(xì)胞(淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移)，該細(xì)胞可以作為篩選模型，將人類(lèi)亞基因組片段轉(zhuǎn)染入細(xì)胞來(lái)研究HBV及其自身基因在病毒性肝炎和肝癌發(fā)生中的作用。

NCI-H596細(xì)胞

NCI-H596細(xì)胞來(lái)源是人肺腺鱗癌細(xì)胞，該細(xì)胞可表達(dá)多種鱗狀細(xì)胞分化標(biāo)志，如谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶活性、被膜和交聯(lián)包膜的形成。

NCI-H358細(xì)胞

NCI-H358人肺腺癌細(xì)胞源于一名男性支氣管肺癌患者的肺泡，細(xì)胞是化療前腫瘤樣本，細(xì)胞質(zhì)中有Clara細(xì)胞的特征結(jié)構(gòu)，表達(dá)肺部細(xì)胞表面活性蛋白SP-A，不表達(dá)SP-B和SP-C，高表達(dá)EGFR、JAK-STAT、MAPK、EGF。

NCI-H1975細(xì)胞

NCI-H1975人肺腺癌細(xì)胞源于一名女性非吸煙者的非小細(xì)胞肺癌樣本，EGFR L858R/T790突變，高表達(dá)JAK-STAT、VEGF、IL22、OSM、TGFB1。

Calu-3細(xì)胞

Calu-3人肺腺癌細(xì)胞源于一名25歲白人男性肺腺癌患者胸水，既往接受環(huán)磷酰胺、博來(lái)霉素和阿霉素治療，由于ERBB2基因的多個(gè)復(fù)制，ErbB2/Her2為組成型激活;該細(xì)胞系具備TP53和CDKN2A突變且對(duì)厄洛替尼和西妥昔敏感，高表達(dá)TNFa、JAK-STAT、BDNF、EGF。

NCI-H520細(xì)胞

NCI-H520人肺鱗癌細(xì)胞源于一名男性肺部鱗狀細(xì)胞癌組織，與正常肺組織相比，p53 mRNA 水平明顯低但未見(jiàn)DNA結(jié)構(gòu)異常;該細(xì)胞系為 keratin和 vimentin表達(dá)陽(yáng)性，但neurofilament triplet protein為陰性，高表達(dá)PI3K、BMP6、IL12。

NCI-H460細(xì)胞

NCI-H460人大細(xì)胞肺癌細(xì)胞源于一名男性大細(xì)胞肺癌患者胸腔積液，該細(xì)胞系表達(dá)與正常肺組織水平相當(dāng)?shù)膒53 mRNA;細(xì)胞陽(yáng)性表達(dá)keratin和 vimentin，但不表達(dá)neurofilament triplet protein。

HCC827細(xì)胞

HCC827細(xì)胞建于1994年三月。該株肺腺癌在EGFR酪氨酸激酶區(qū)域有一個(gè)獲得性突變(E746-A750缺失)?；颊咴?5歲到26歲時(shí)每個(gè)月抽1包煙。在診斷前12年不再抽煙。

H1299細(xì)胞

NCI-H1299細(xì)胞來(lái)源于一個(gè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，患者接受了初期放療。NCI-H1299細(xì)胞均一性的部分缺失p53蛋白，并缺少p53蛋白表達(dá)。NCI-H1299細(xì)胞可以合成0.1pmol/毫克蛋白的NMB蛋白，而不合成促胃液釋放肽(GRP)。

NCI-H1650細(xì)胞

NCI-H1650人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞是于1987年從一名27歲白人男性(10年煙齡)支氣管肺泡癌患者的胸腔積液中分離得到的。

NCI-H23細(xì)胞

NCI-H23人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞源于一位51歲患有非小細(xì)胞肺癌黑人男性患者的治療前的腫瘤組織，表達(dá)C-myc、L-myc、v-src、v-abl、v-erb B、c-raf 1、Ha-ras、Ki-ras、N-ras RNAs;該細(xì)胞攜帶K-ras 12突變;p53基因246位密碼子突變ATC→ATG;表達(dá)PDGF A和B鏈的異源mRNA;表達(dá)TGFα、TGFβ和EGFR;角蛋白 5、8和18陽(yáng)性，波形蛋白陽(yáng)性，神經(jīng)絲蛋白陰性，左旋多巴脫氫酶陰性;據(jù)報(bào)道，在軟瓊脂中該細(xì)胞形成克隆的效率為9.7%

H358細(xì)胞

NCI-H358人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞是于1981年從一位開(kāi)始化療之前的患者的腫瘤組織中分離建株。 超微結(jié)構(gòu)研究表明細(xì)胞質(zhì)中有Clara細(xì)胞的特征結(jié)構(gòu)。細(xì)胞表達(dá)主要的肺表面結(jié)合蛋白SP-A的蛋白和RNA，不表達(dá)SP-B和SP-C。NCI-H358細(xì)胞在軟瓊脂中的克隆形成效率為0.83%。

NCI-H292細(xì)胞

NCI-H292人肺癌細(xì)胞源自肺支氣管黏液上皮樣癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶;先用成份限定的培養(yǎng)基分離得到，然后換成含血清的培養(yǎng)基培養(yǎng)。培養(yǎng)條件下，NCI-H292細(xì)胞保留了黏液上皮的特性，可從其超微結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)和多種鱗狀上皮分化標(biāo)記的表達(dá)而判斷。NCI-H292細(xì)胞支持HBV的生長(zhǎng)，左旋多巴脫羧酶陰性。NCI-H292細(xì)胞可以作為篩選模型，將人類(lèi)亞基因組片段轉(zhuǎn)染入細(xì)胞來(lái)研究HBV及其自身基因在病毒性肝炎和肝癌發(fā)生中的作用。NCI-H292細(xì)胞角蛋白、波形蛋白、黏液洋紅染色陽(yáng)線，但神經(jīng)絲三聯(lián)蛋白陰性。

NCI-H1703細(xì)胞

NCI-H1703人肺鱗癌細(xì)胞 是于1987年建系，源自一位54歲患有非小細(xì)胞肺癌的白人男性，該患者為吸煙者。

NCI-H226細(xì)胞

NCI-H226人肺鱗癌細(xì)胞株于1980年分離建立。

NCI-H69細(xì)胞

NCI-H69人小細(xì)胞肺癌細(xì)胞源自一位54歲患有小細(xì)胞肺癌的白人男性，表達(dá)c-myb,v-fes,v-fms,c-raf1,Ha-ras,Ki-rasandN-rasmRNA。

LLC細(xì)胞

LLC細(xì)胞是一種從C57BL小鼠的肺中建立的細(xì)胞系，該小鼠攜帶由原發(fā)性Lewis肝癌植入引起的腫瘤。LLC細(xì)胞對(duì)1, 3-雙-(2-氯乙基)-1-亞硝基脲有抗性，但對(duì)甲氨蝶呤敏感。據(jù)報(bào)道，LLC細(xì)胞具有高度致瘤性，可以在C57BL小鼠成瘤，但在小鼠中轉(zhuǎn)移性較弱。LLC細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中形成多層，但實(shí)際上沒(méi)有融合。LLC細(xì)胞鼠痘病毒陰性，被廣泛用作轉(zhuǎn)移模型，并有助于研究癌癥化療藥物的機(jī)制。

小細(xì)胞肺癌是肺癌中最兇惡的，一般發(fā)現(xiàn)就基本上病灶轉(zhuǎn)移，對(duì)放化療比較敏感，經(jīng)過(guò)治療后腫瘤體積會(huì)減小，但復(fù)發(fā)幾率較高，主要包含有NCL-H1688、LLC等細(xì)胞。而LLC細(xì)胞被廣泛用作模擬癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的模型、免疫學(xué)的研究和研究癌癥化療藥物作用積累的常用細(xì)胞，也用于抑制Rac1減輕小鼠放射性肺損傷并增敏肺癌放療的作用與機(jī)制研究。

常見(jiàn)肺癌模型有哪些種類(lèi)

腫瘤模型對(duì)研究腫瘤生長(zhǎng)的生物學(xué)過(guò)程和抗腫瘤治療藥物的研發(fā)非常重要。肺癌研究中常用的動(dòng)物模型包括化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)肺癌動(dòng)物模型、轉(zhuǎn)基因肺癌小鼠模型和肺癌移植模型。

化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)模型

主要方法包括吸入、口服致癌劑以及肺或支氣管灌注或肺或支氣管黏膜下注射致癌物誘發(fā)肺癌等。YE 等在氣管內(nèi)滴注碘油混懸液(I)和DEN，成功誘導(dǎo)出肺部腫瘤。近年來(lái)國(guó)外常采用此方式建模，應(yīng)用于腫瘤相關(guān)預(yù)防藥物的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)。但因?yàn)樵摲椒?gòu)建較困難，誘導(dǎo)時(shí)長(zhǎng)難以統(tǒng)一，腫瘤形成效率低，難以開(kāi)展大規(guī)模研究。

轉(zhuǎn)基因肺癌小鼠模型

轉(zhuǎn)基因肺癌小鼠模型就是應(yīng)用基因工程技術(shù)，使小鼠體內(nèi)包含有整合在基因組中的克隆DNA序列，使其能夠生產(chǎn)出將遺傳改變傳遞給后代的轉(zhuǎn)基因小鼠，以獲得帶有某種遺傳性疾病的小鼠模型。例如利用重組腺病毒載體表達(dá)Cre重組酶誘導(dǎo)K-ras G12D在小鼠肺部表達(dá)，由K-ras G12D引起肺組織腫瘤的發(fā)生，從而建立小鼠肺腺癌模型，該模型可以模擬人類(lèi)肺癌散發(fā)性特征，能更好地研究肺癌在早期階段的發(fā)生發(fā)展;此模型的局限性在于建模時(shí)間難掌握、費(fèi)用較高，數(shù)量上難以滿足實(shí)驗(yàn)需求。

移植瘤模型

肺癌移植瘤模型主要分為三種：同源動(dòng)物移植瘤模型、人腫瘤細(xì)胞株異種移植模型(CDX)、患者來(lái)源的腫瘤異種移植模型(PDX)。

同源動(dòng)物移植瘤模型

同源動(dòng)物移植瘤模型是指同種背景來(lái)源的腫瘤細(xì)胞株/系接種到免疫力正常的動(dòng)物體內(nèi)構(gòu)建的模型。例如將LLC(Lewis小鼠肺癌細(xì)胞)接種到C57BL/6 小鼠身上，由于受體小鼠擁有完整的鼠源免疫系統(tǒng)，且該免疫系統(tǒng)與同種移植腫瘤組織相容，能最大化模擬腫瘤微環(huán)境的真實(shí)生活情況，但缺點(diǎn)是移植的組織可能無(wú)法完全代表臨床情況下人類(lèi)腫瘤的復(fù)雜性。常用于免疫療法藥物的評(píng)估。此外，LLC細(xì)胞采用基因工程技術(shù)修飾后可表達(dá)熒光素酶或綠色熒光蛋白,可以達(dá)到腫瘤細(xì)胞在活體內(nèi)可視化效果，以此更好跟蹤腫瘤轉(zhuǎn)移模型。

CDX模型

CDX模型是指將人源腫瘤細(xì)胞株接種于免疫缺陷小鼠構(gòu)建的腫瘤移植模型。接種部位主要是皮下接種和原位接種。皮下接種荷瘤小鼠模型耗時(shí)短、費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單，但很少出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。原位接種荷瘤小鼠模型腫瘤生長(zhǎng)微環(huán)境與現(xiàn)實(shí)更相似，但操作更復(fù)雜且易出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，例如支氣管原位移植模型、胸腔原位移植模型、肺內(nèi)和胸膜同步移植模型等。常見(jiàn)的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株CDX模型有A549、NCI-H358、NCI-H1975、Calu-3、NCI-H520、NCI-H460等。

PDX模型

肺癌PDX模型是將患者來(lái)源的肺癌接種于免疫缺陷小鼠體內(nèi)構(gòu)成的模型。該模型保留了原發(fā)腫瘤的細(xì)胞和組織病理學(xué)結(jié)構(gòu)，基因組和基因表達(dá)譜也很大程度被保留，對(duì)臨床療效的可預(yù)測(cè)性達(dá)到80%以上，是目前公認(rèn)的準(zhǔn)確性最高的腫瘤學(xué)研究模型。但由于PDX模型構(gòu)建成本高，患者的癌組織或細(xì)胞不易獲得，成瘤時(shí)間長(zhǎng)，成瘤率低等原因，因此PDX模型特別珍貴。南昌樂(lè)悠生物科技有限公司已成功構(gòu)建19例肺癌PDX，為肺癌的研究及抗癌藥物評(píng)價(jià)提供了有效工具。