人源肺癌异种移植模型的建立及其在纳米药物临床前研究中的应用

发布时间：2020-04-11 12:34

【摘要】：背景肺癌是目前世界范围内人类癌症导致死亡排名中第一位的恶性肿瘤。多数患者仍需接受抗肿瘤药物的治疗,而用于药物研发的模型不能很好的还原病人体内肿瘤的初始特性,是导致大量抗肿瘤药物临床试验失败的根本原因。人源肿瘤异种移植模型给这一问题的解决带来曙光。目的1.探讨人源异种移植模型的建立方法、生长特性及建模相关影响因素。2.采用人源肺癌异种移植模型评价一种抗肿瘤纳米新药的体内安全性、有效性及抗肿瘤作用的机制。方法1.采用三种方法建立人源肺癌异种移植模型,分析建模影响因素。2.采用HE、免疫组化及全外显子组测序分析模型与原代肿瘤的一致性。3.利用人源肺癌异种移植模型评价含钆金属富勒醇抑瘤效果及安全性。4.通过Real-Time PCR、Westem-blot、免疫组化探讨含钆金属富勒醇对不同亚型非小细胞肺癌差别化作用的机制。结果1.收集肺癌标本32例,采用3种方法、3种免疫缺陷小鼠构建了 15例不同组织亚型肺癌PDX模型,总建模成功率46.9%。2.PDX模型随传代次数增加,整体生长速度加快,前三代模型在组织形态、免疫组化标志物和分子水平可以很好的维持原代肿瘤的特性。3.原代肿瘤有镜下侵袭者建模成功率(70.6%)明显高于无侵袭者(20%),差异具有统计学意义;NSG小鼠、NOD-SCID小鼠和BALB/C裸鼠的建模成功率分别为100%、50%和18.2%,差异具有统计学意义;建模方法、原代肿瘤组织分型、分化程度、TNM分期及患者性别、吸烟史等因素对模型构建无显著影响。4.金属富勒醇对两例非小细胞肺癌PDX模型均有抑制作用。鳞癌模型中,金属富勒醇组肿瘤平均体积低于PBS组,差异具有统计学意义O?0.01),顺铂和富勒醇组肿瘤平均体积亦低于PBS组,但无统计学差异(;?0.05);大细胞癌中,金属富勒醇组、顺铂组和富勒醇组肿瘤平均体积均低于PBS组,差异具有统计学意义(p0.05)。三种药物抑瘤率比较,鳞癌模型中,金属富勒醇(80.34%)明显高于顺铂(33.86%)和富勒醇(35.22%);大细胞癌模型中,金属富勒醇(53.26%)略高于顺铂(48.37%)和富勒醇(30.96%)。5.实时荧光定量PCR检测肿瘤侵袭转移相关基因结果提示,药物对两例模型基因调控方式不同。鳞癌模型中,顺铂组α-catenin表达明显上调,MMP9明显下调,金属富勒醇组和富勒醇组α-catenin、E-cadherin表达明显上调,而MMP9表达明显下调;大细胞癌模型中,顺铂组α-catenin、E-cadherin、MMP2和MMP9表达均上调,而金属富勒醇组和富勒醇组中,四种基因表达均下调。6.免疫组化和Western-blotting提示,鳞癌模型中金属富勒醇明显下调MMP9、MMP2蛋白表达水平,促进E-cadherin的蛋白表达;大细胞癌模型中金属富勒醇明显下调MMP9,轻度下调MMP2,对E-cadherin无明显影响。7.鳞癌模型中,与空白组小鼠体重比较,顺铂组和富勒醇组均显著下降(P0.05),而PBS组和金属富勒醇组不明显(J/0.05);大细胞癌模型中,PBS组及三个给药组均明显下降(p0.05),金属富勒醇组降幅最小。血生化及脏器HE检查提示,金属富勒醇对小鼠各脏器功能无明显影响,顺铂有一定肾毒性。结论1.PDX模型在组织形态、蛋白和分子水平很好的维持原代肿瘤的特性,为临床前研究和个体化治疗、精准治疗提供良好的平台。2.原代肿瘤是否镜下侵袭及小鼠的免疫缺陷程度对模构建有显著影响。3.金属富勒醇对非小细胞肺癌,尤其是肺鳞癌有较好的抑制作用,生物安全性好,可望为肺鳞癌的治疗带来新的契机。
【图文】：

肺癌,小鼠模型,速度差异,模型

ＮＳＧ小鼠１２只。模型构建时，尽量缩短体外缺血时间。本组中，组织标逡逑本离体到完成移植平均时间７７邋±邋１８．４邋ｍｍ。第一代模型最终构建成功１５例，失逡逑败１７例，总建模成功率４６．９％，部分荷瘤小鼠照片见图１Ａ。逡逑图１邋Ａ．邋６例肺癌ＰＤＸ小鼠模型逡逑１．２不同病人来源的肺癌ＰＤＸ模型第一代（Ｆ１）肿瘤生长速度差异较大，，本组中，逡逑卩１代肿瘤生长时间为５１－１６０天（（0，平均５６±５０天（心。部分？０又模型？１逡逑代肿瘤体积变化曲线见图１Ｂ．逡逑７００逦■卜邋ＰＤＸ１０５逡逑—ＰＤＸ１０８逡逑６００逡逑ＰＤＸ１０９逡逑曹邋５００邋丨逦＾逦＾逦ｊ．逦一枿５逡逑ｒｚ邋ｙ邋：＝逡逑厕逦／／』／／／邋一—ｐＤｘｉｉｇ逡逑0邋Ｉ逦－＾ｒｐＤＸ１２３逡逑０逦３０逦６０逦９０逦１２０逦１５０逦１８０逡逑移植后时间（天）逡逑图ＩＢ．不同ＰＤＸ模型第一代肿瘤体积随时间变化曲线逡逑２０逡逑

模型图,模型,非小细胞肺癌,组织类型

逦解放军医学院（硕）博士学位论文逦逡逑１．３邋ＰＤＸ模型的肿瘤生长特点逡逑ＰＤＸ模型随着传代次数的增加，生长速度趋于稳定（图１Ｃ）。非小细胞肺癌逡逑ＰＤＸ模型肿瘤生长速度随传代次数增加而加快明显，而小细胞肺癌ＰＤＸ模型肿逡逑瘤生长速度随传代无明显加快。四种组织类型肺癌ＰＤＸ模型生长曲线见图逡逑１Ｄ－１Ｇ．逡逑
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R734.2

【参考文献】