第二章 脑胶质瘤的动物实验研究
脑胶质瘤实验动物模型是探索和了解胶质瘤发病机制强有力工具。体外实验虽然也很重要,但它不能够提供一个完整的体内模拟环境,无法综合判断胶质瘤在体内是如何发生、发展,譬如无法了解胶质瘤的侵袭和血管生成是如何发生的,胶质瘤的转移是如何进行的,等等。体内动物模型不仅能应用于研究基因畸变和肿瘤病因学,而且还可提供用于检验新治疗方法的微环境,如基因治疗等治疗手段,需要在良好的动物模型中进行试验,从而评估治疗的有效性。动物模型中基因型和表型的正确及可信性是研究胶质瘤患者治疗进展的重要因素。随着对胶质瘤发病机制研究的深入和实验技术手段的进步,脑胶质瘤实验动物模型也经历了一系列的转变和优化。不同的胶质瘤实验动物模型其基因表型等生物学特征各有不同,本章节将分别加以阐述。
有效的脑肿瘤模型被认为应该满足以下条件:①来源于神经胶质细胞;②同细胞系一样在体外可以繁殖和克隆;③容易移植;④重现性好,肿瘤生长可预测;⑤体内再现胶质瘤特征,如侵袭性和血管新生;⑥颅内移植后,宿主的生存时间应该足够允许进行治疗和疗效评估;⑦在治疗性研究中,肿瘤在同源宿主中应该没有或仅有微弱的免疫原性;⑧肿瘤不应该长入硬膜外腔或延伸到颅外;⑨肿瘤对常规性治疗的反应应该是预测人类颅内肿瘤的反应。
大、小鼠是目前最为常用的胶质瘤用实验动物。但必须认识到,由于人类肿瘤微环境的复杂以及宿主免疫作用的影响,绝大多数在鼠类获得成功的治疗手段应用于人类时并不显示同样效果;一些随后在人类身上发现的毒副作用最初在鼠类并未显现。所以,还不能简单地将鼠类研究成果直接推广、应用于人类。犬类动物的胶质瘤在生物学特征上更加接近于人类,肿瘤大小也更适合,所以,犬类似乎更加适合于胶质瘤新治疗策略的临床前药物筛选和临床试验。但由于实验研究的一致性需要一定的样本量,而由于涉及技术上的原因以及费用昂贵和动物伦理等问题,目前犬类的胶质瘤模型还仅限于自发模型的应用。
脑胶质瘤的动物模型目前大致可归纳为四种类型:自发模型、实验诱发模型、移植瘤模型和转基因模型。其中,实验诱发模型又分为化学诱发和病毒诱发;移植瘤模型又分为同种移植和异种移植。下面我们将分别介绍这几种脑胶质瘤的实验动物模型,以期为脑科学研究者以及在读研究生选择和制备脑胶质瘤动物模型提供参考。