2013届本科生毕业设计(综述

 

 

题目:对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

 

所  在  系

药 学 系

所 学 专

药  学

年级、班

2009级药学2班

学      号

200908070043

完成人姓

钱振青

指导教师姓

范银

 

2013年3月20日 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

题目:对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

 

 

 

 

完成人姓

钱振青

                      

 

 

 

2013年3月20日 

 


皖南医学院本科生毕业设计(论文)-综述                       对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

 

 

 

 

 

中文摘要---------------------------------------------------------------------------------------------1

英文摘要---------------------------------------------------------------------------------------------1

引言------------------------------------------------------------------------------------------------2

正文-------------------------------------------------------------------------------------------------2

1常用的抗肿瘤动物模型及建立---------------------------------------------------------------2

1.1 自发型肿瘤模型------------------------------------------------------------------------------2

1.2诱发型肿瘤模型-------------------------------------------------------------------------------3

1.3移植型肿瘤模型----------------------------------------------------------------------------4

1.4人体肿瘤的异种移植型肿瘤模型------------------------------------------------------4

2.在药物研究方面的应用-----------------------------------------------------------------------5

2.1研究肿瘤发病机制----------------------------------------------------------------------------5

2.2筛选治疗肿瘤药物--------------------------------------------------------------------------5                         2.3从分子水平研究恶性肿瘤-------------------------------------------------------------------5

  1. 展望------------------------------------------------------------------------------------------------5
  2. 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------6  

 

1 页 共 1 页


皖南医学院本科生毕业设计(论文)-综述                       对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

 

 

对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

摘要 目的: 探讨抗肿瘤药物动物模型研究的新进展。方法: 综合分析国内外研究现状并加以归纳。结果: 抗肿瘤药物动物模型发展较快, 并各有其特点。结论: 抗肿瘤动物模型在抗肿瘤药物的研究中, 具有不可替代的作用。

关键词 抗肿瘤药物; 肿瘤; 动物模型

 

 

 

 

The appraisal of animal model in anti- tumor drugs

[Abstract]Objective: To research in the new study progress of animal model of anti- tumor drugs. Methods: Domestic and foreign recorded data were collected and summarized. Results: The progress in the model of anti- tumor was very swift, each of which had its own characteristics. Conclusion: Animal model was not replaceable in selecting anti- tumor drugs.

[Key words]anti- tumor drug; tumor; animal model

 

 

 

 

 

 

肿瘤(Tumor)是机体在各种致癌因素作用下,局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控,导致其克隆性异常增生而形成的新生物,严重威胁人类健康的一类疾病。肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤,一般所说的癌即指恶性肿瘤,癌具有快速产生异常细胞的功能,这些细胞可超越其通常边界生长并可侵袭身体的毗邻部位或扩散至其他器官(这一过程称之为转移),转移是癌症致死的主要原因(1)2007 年全球有760 万人死于恶性肿瘤,即便是在发达国家,肿瘤病死率已占其总死亡人数的 21.6%。在中国,恶性肿瘤的发病率上升尤其迅猛,而环境污染、老龄化与城市化,已在促使肿瘤发病率呈直线上升趋势,癌症将取代心脑血管疾病成为全球头号杀手。

因此,各国政府、机构及制药公司长期以来一直对肿瘤研究和抗肿瘤药物予以高度重视。近年来随着分子肿瘤学、分子药理学的不断发展以及对肿瘤本质的逐渐阐明,药物、基因工程、组合化学、大规模快速筛选等先进技术的广泛应用,加速了新型抗肿瘤药物的开发,因此建立相应恶性肿瘤动物模型,探索在动物体内肿瘤发生和发展规律,并寻求切实有效的预防和治疗措施,是恶性肿瘤研究的重要方法。 通过一个多世纪的努力,已建立了较为完善的系统的肿瘤实验体系和方法,经历了肿瘤尝试移植、诱发模型和移植动物模型的建立和应用、裸鼠培养并移植三个阶段。理想的动物模型应该能良好地模拟疾病的自然状态, 并能体现出疾病的主要特点, 从而建立起与人肿瘤疾病更相近的动物模型。本文就抗肿瘤动物模型的分类、建立方法及其在药物研究方面的应用进行综述。

1. 常用的抗肿瘤动物模型及建立[2]

1.1   自发型肿瘤模型  是实验动物种群中不经有意识的人工实验处置而自然发生的一类肿瘤。自发性肿瘤法伤的类型和发病率可随试验动物的种属,品系及类型的不同而各有差异。肿瘤实验研究中,一般选用高发病率的实验动物肿瘤模型作为研究对象,当然低发病率的模型也有一定用处,可用它作为对照。当然也有一定的优缺点:

优点:1.自发性肿瘤通常比用试验方法诱发的肿瘤与人类所患的肿瘤更为相似,有利于将动物实验结果推用到人

    2.这一类肿瘤发生的比较自然,有可能通过细微观a线原来没有发现的环境的或其他的致癌因素,察和统计分析而可以着重观察遗传因素在肿瘤发生上的作用。

缺点:肿瘤的发生情况可能参次不齐,不可能在短时间内获得大量肿瘤学材料,观察时间可能较长。

1.2 诱发性肿瘤模型    用化学致癌物,射线或病毒均可在各类动物中诱发的不同类型的肿瘤。强化学致癌物二甲基苯蒽(DMBA)和甲基胆蒽可诱发乳癌,二苯苄芘诱发纤维肉瘤均已列为美国NCI第二筛瘤株。此外15PPb黄曲霉素AFB,0.06%奶油黄连续口服4个月均可诱发大鼠肝癌。于诱发期肿瘤形成之前观察药物的抗致癌作用。用于化疗研究的还有α-萘腰等诱发田鼠和狗的胱膀癌,N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)诱发大鼠胃癌,此外用1%DEN皮下注射,每天50mg/Kg,连续3周再观察半年内小鼠肺癌发生率也可达94%。食管癌和鼻咽癌等也用致癌物诱发成功,部分也已用于药物作用的研究。从病因学角度分析,它与人体肿瘤较为近似,故此模型常用于特定的深入研究。但缺点是:致癌物的诱癌过程需时较长,成功率多数达不到100%,肿瘤发生的潜伏期个体变异较大,不易同时获得病程或癌块大小较均一的动物供实验治疗之用,再加之肿瘤细胞的形态学特征常是多种多样,且致癌多瘤病毒常诱发多部位肿瘤,故不常用于药物筛选,由于该类型肿瘤生长较慢,瘤细胞增殖比率低,倍增时间长,更类似于人肿瘤细胞动力学特征,常用于综合化疗或肿瘤预防方面的研究。

    而在使用化学致癌致癌时,要注意各类化学致癌剂对动物致癌的特点,如芳香胺及偶氮染料类致癌物的特点是通常需要长期、大量给药才能致癌;肿瘤多发生于远隔作用部位的器官如膀胱、肝等;有明显的种属差异;其本身不是直接致癌物,致癌是由于其某种代谢产物的作用;其致癌作用往往受营养或激素的影响,例如,奶黄仅在以缺少蛋白质和核黄素的饲料喂饲大鼠时才引起肝癌,而且雄性大鼠较敏感,邻位氨基偶氮甲苯则易起雌性大鼠的肝癌。

亚硝胺类的致癌特点是:致癌性强,小剂量一次给药即可致癌;对多种动物(包括猴、豚鼠等不易诱发肿瘤的动物)的许多器官(包括食管、脑、鼻窦等不易引起癌的器官)癌,甚至可以通过胎盘致癌,如给怀孕大鼠以二乙基

1 页 共 6 页


皖南医学院本科生毕业设计(论文)-综述                       对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

 

亚硝胺(DEN)可比较快地引起仔鼠的神经胶质细胞瘤;具有不同结构的亚硝胺有明显的器官亲和性,例如二甲基亚硝胺等对称的衍生物常引起肝癌,不对称的亚硝胺如甲基苄基亚硝胺常诱发食管癌;在大鼠,二丁基亚硝胺能引起膀胱癌,二戊基亚硝胺能诱发肺癌,而N-甲基-N-硝基-N1-亚硝基胍则能引起胃肠癌。

黄曲霉毒素的毒性很强,很小剂量(1mg/kg体重)即可使狗、幼龄大鼠、火鸡或小鸭致死;其致癌性也极强,最小致癌剂量比亚硝胺还要小数十倍,是已知化学致癌物中作用最强者。它能诱发多种动物(从鱼到猴)的肝癌,也可引起肾、胃及结肠的腺癌,滴入气管内可引起肺鳞状细胞癌;注入皮下可引起局部的肉瘤,还有报告认为,它可引起泪腺、乳腺、卵巢等其它部位的肿瘤。

1.3 移植性肿瘤模型    目前肿瘤化疗所应用的大多数药物,都经动物移植性肿瘤试验而被发现,因此它是筛选抗肿瘤新药中最常用的模型。根据受体动物不同可分为正常动物移植性肿瘤模型和免疫缺陷动物移植性肿瘤模型。包括细胞核组织块移植,按来源又可分为同源移植和异源移植。人类肿瘤移植瘤的来源有肿瘤活检组织,手术切除标本,取自肿瘤患者的胸腹水内的肿瘤细胞和人类肿瘤细胞系。建立移植瘤的基本条件:肿瘤标本的取材应在无菌条件下取新鲜,无坏死,无包膜的瘤组织。手术标本的取材应在1-2小时内完成,移植瘤受体动物(包括免疫缺陷瘤动物)要求在四周龄左右,移植的最常用部位是背侧皮下。移植性肿瘤模型的优点是接种一定量瘤细胞或无细胞滤液(病毒性肿瘤)后,可以使一群动物带有同样的肿瘤,生长速率较一致,个体差异较小,接种存活率近100%。对宿主的影响也类似,易于客观判断疗效,且可在同种或同品系动物中连续移植,长期保留供试验之用,试验周期一般均较短,因此当前抗癌药筛选中绝大多数用移植瘤试验。而缺点是类肿瘤生长速度快,增殖比率高,体积倍增时间短,这些都是与人体肿瘤的显着不同点,特别是与人的实体瘤差别更大。

1.4 人体肿瘤的异种移植性肿瘤模型    将人体肿瘤移植于免疫缺陷动物,因能保持其生物学性,用于研究人体肿瘤对药物的敏感性有较大的帮助,当前日益受到多方面的重视。早期工作是将人体肿瘤移植于动物缺乏免疫防御机能的特殊部位,如鸡胚、动物的眼前房、地鼠颊囊内,虽有一定比例的存活率,但

4 页 共 6


皖南医学院本科生毕业设计(论文)-综述                       对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

 

因肿瘤生长缓慢又受植入部位包膜的限制,往往肿块生长较小,难以传代,更不能适应需要较多瘤源的实验治疗工作。近些年来将人体肿瘤移植于免疫缺陷动物或无毛无胸腺小鼠(裸鼠),取得了较大的进展,故美国国立癌症研究所(NCI)1977年已提出包括人体肿瘤移植于裸鼠的二筛实验模型。人工制造免疫缺陷动物用于异种移植的研究,是先将动物胸腺切除,后给900拉德大剂量照射,照后2小时输注骨髓或再给抗淋巴细胞血清,进行异种移植才能生长。由于异种移植需要附加因子,不同于它们生长在人体的自然条件下,对药物的反应性可能也不同。但由于具有病情类似人体的优点,近年来实验报导日益增多。

2. 在药物研究方面的应用

2.1肿瘤发病机制的研究实在肿瘤的研究中,人们迷惑于癌基因的转变和癌症的发生的因果关系,动物模型技术为找寻这个问题的答案提供了一条直接而明确的道路,Quai等利用大鼠弹力蛋白酶I基因的增强子和激活的H-raps基因组成融合基因,因此制备的转基因小鼠几乎100%发生胰腺癌。

2.2肿瘤治疗药物的筛选,许多肿瘤高发品系的转基因小鼠可用于筛选治疗和预防肿瘤的药物。视网膜母细胞瘤基因的转基因小鼠具有明显的发生视网膜母细胞瘤的倾向,给这种小鼠注射维生素D,不但能使该肿瘤的发生率下降和发生时间推迟,而且还能抑制已发生肿瘤的发展。

2.3肿瘤的基因治疗以肿瘤细胞为直接作用目标的治疗有可能从分子水平治疗恶性肿瘤。Nielsen等以H-raps转基因小鼠为模型,观察SCH58500(ACH53)(即一种表达人p53基因的复制缺陷性重组腺病毒)与化疗药物联合应用的效果,结果发现SCH58500能增强许多化疗药物的作用。

3. 展望

     理想的动物模型应该能良好地模拟疾病的自然状态, 并能体现出疾病的主要特点, 虽然目前建立的模型较多, 但是没有一种模型能完全满足研究者的需要, 相对而言转基因模型和基因重构是目前众多模型中较为理想的模型。用转基因动物这一生物高新技术来建立人类疾病的各种转基因动物模型, 研究外源基因在整体动物中的表达调控规律, 从而对人类疾病的原因、发病机制和治疗学起到

6 页 共 6


皖南医学院本科生毕业设计(论文)-综述                       对抗肿瘤药物动物模型的建立的评价

 

极大的促进作用。目前, 基因动物模型主要用于疾病发病机制的研究和检测新的治疗方案并进行药效评价、药物筛选(3)。因此利用分子和基因手段建立的各种动物模型将是现在和将来进行肿瘤研究的重要内容之一。随着研究的深入以及各种技术的完善, 人们将逐渐发现肿瘤的发病机制、肿瘤与宿主的关系、肿瘤侵袭与转移过程, 从而建立起与人肿瘤疾病更相近的动物模型。

 

 

参考文献

[1]邱存平, 吴红.恶性肿瘤动物模型的建立(J).医学哲学杂志, 1999, 208:16.

[2]黄宁,彭芳. 抗肿瘤药物动物模型的评价, 大理学院学报,72,2008,2:56-58

[3]杨玉琪, 赵远.疾病的转基因模型研究概论(J).中国比较医学杂志, 2005,153:170- 173.

 

6 页 共 6

推荐阅读