大动物实验-动物试验中心-临床前研究「江苏美凤力医疗科技有限公司」

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤，據估計，在較發達地區乳腺癌的發病率為74.1%，病死率為14.9%，是繼肺癌之后的第二大常見惡性腫瘤和第五大致死疾病。盡管現在的醫療水平提高了乳腺癌的檢出率及治療效果，但是仍然有部分患者不能從中獲益，其主要原因是乳腺癌發生了淋巴結轉移或遠端轉移。淋巴結是機體重要的外周免疫器官，在免疫方面發揮著關鍵作用，當細菌或病毒入侵人體時，淋巴結能夠抵抗及清除外來異物，減少機體出現感染性疾病的風險。然而，在腫瘤轉移過程中，癌細胞能夠進入淋巴管再通過淋巴液遷移到引流淋巴結中，并且在引流淋巴結中增殖，使引流淋巴結發生病變，甚至還能從引流淋巴結中逃逸擴散到其他器官。臨床上，淋巴結的狀態作為分期預后因素的診斷價值已被廣泛重視，并且對淋巴結轉移與否以及轉移程度的評價將決定患者的后續治療。因此在腫瘤發生淋巴結轉移后，淋巴結在抗腫瘤免疫中發揮的作用以及在淋巴結轉移后如何對患者進行精準治療仍需進一步研究。

為了對乳腺癌淋巴結轉移機制進行深入研究，目前急需建立穩定成熟的動物模型，重現臨床上乳腺癌淋巴結轉移的現象，以期后續開展腫瘤學相關基礎研究解決臨床上淋巴結轉移這一實際難題。目前針對建立腫瘤淋巴結轉移的動物模型主要有舌下接種法、腳掌接種法、睪丸內接種法、骨髓內接種法、背部接種法及耳部接種法等，基于其使用的實驗動物的多樣性及實驗操作的復雜性和穩定性，期望通過總結并優化實驗技術，對小鼠的不同部位進行荷瘤建立不同的乳腺癌淋巴結轉移模型，并通過操作可行性、腫瘤生長速度、淋巴結病理檢測及小鼠生存等綜合評價不同建模方式的優劣性，從而篩選出最穩定可靠的動物模型，為乳腺癌淋巴結轉移的研究奠定基礎，進而為臨床準確評估患者風險和預后提供參考。

建模方法：

PyMT小鼠自發淋巴結轉移模型

MMTV-PyMT轉基因小鼠模型是通過植入PyMT基因到乳腺特異性啟動子腺病毒（MMTV）的表達載體中建立的。乳腺特異性啟動子的作用使得PyMT基因在小鼠乳腺組織中高表達，從而使小鼠出現乳腺腫瘤的表型。利用該小鼠自發乳腺癌的特性來觀察其淋巴結轉移規律。通過對病理切片進行分析后發現該淋巴結形成了明顯的巢狀腫瘤，結構破壞明顯，濾泡數量減少，髓竇形態明顯改變，可以看到淋巴細胞與腫瘤細胞形成了明顯的分界線。結果提示MMTV-PyMT小鼠發生了腫瘤細胞淋巴結轉移，且淋巴結轉移率為100%，成瘤率也為100%，MMTV-PyMT轉基因小鼠模型具有自發性轉移、可重復性和接近病理狀態的特點，提示其是一個理想的乳腺癌淋巴結自發轉移研究模型。

腹股溝淋巴結-對側淋巴結型

將BALB/c小鼠后肢腹部和腿部備毛后，對小鼠進行麻醉處理，使用無菌剪刀和鑷子在其腹股溝處剪開約1 cm的小口，取4T1細胞懸液5 μL，共計5×105個細胞，使用一次性無菌胰島素注射針將細胞懸液接種于小鼠腹股溝處淋巴結中。在細胞懸液進入淋巴結后，可觀察到淋巴結明顯凸起，以此確定腫瘤細胞懸液在小鼠淋巴結內注射成功。通過對病理切片分析發現淋巴結內部組織已經壞死，并且形成較多空泡，淋巴結中存在大量的細胞核碎片；從細胞核形態上判讀，應是腫瘤細胞來源，說明此時該模型已發生淋巴結轉移，但由于取材時間太晚，腫瘤組織已經破壞，未能觀察到界限清楚的腫瘤轉移灶，此時的淋巴結已經隨著腫瘤細胞的侵襲發展為淋巴瘤。在實驗過程中發現該荷瘤模型的操作方法難度較大，荷瘤成功率僅為50%。因此，該模型的構建對操作者技術要求較高，重復性較低，易操作失誤形成皮下瘤，不能成功建立模型。

腿部-腹股溝淋巴結模型

取4T1細胞懸液100 μL，含5×105個細胞，使用一次性無菌胰島素注射針皮下接種于BALB/c小鼠左后肢大腿處。通過對病理切片分析發現淋巴結已經被腫瘤細胞侵襲形成了腫瘤亮區。內部細胞結構發生改變，轉移的乳腺癌細胞大小、形態差異大，沒有形成腺體樣結構，但明顯不同于正常的淋巴細胞。對病理切片進一步分析發現，隨著腫瘤細胞的侵襲在淋巴結內形成了2個轉移灶，如圖3B中黑色實線圈畫部分所示。同時通過對比前哨淋巴結（SLN）和對側淋巴結（CLN）質量發現引流淋巴結的質量顯著增加。說明小鼠后肢皮下荷瘤26 d后腫瘤細胞會發生遠處轉移，重塑淋巴結結構和細胞組成，最終形成淋巴結轉移灶。同時該模型操作簡單，成瘤率為100%，重復性好，但發生轉移的時間較長，不利于后續實驗的進行。

后腳掌-腘窩淋巴結模型

取4T1細胞懸液50 μL，含5×105個細胞，使用一次性無菌胰島素注射針皮下接種于BALB/c小鼠左后肢腳掌。結果顯示在腘窩處的淋巴結中出現了2處成片的腫瘤亮區，說明腫瘤細胞在淋巴結內形成了2處轉移灶。該部位的細胞形態不規則，說明轉移的乳腺癌細胞形態差異大，雖然沒有形成腺體樣結構，但細胞表面成泡狀，與正常淋巴細胞的結構和形態完全不同。同時發現前哨淋巴結（SLN）質量較對側淋巴結（CLN）質量顯著增加。這也證明通過腳掌荷瘤建立向淋巴結轉移的小鼠模型是可行的。

舌下-頸內靜脈肩胛舌骨肌淋巴結模型

用鑷子將麻醉后的BALB/c小鼠舌頭固定，取4T1細胞懸液50 μL，含5×105個細胞，使用一次性無菌胰島素注射針接種于BALB/c小鼠舌左緣黏膜下。根據病理切片的結果顯示，小鼠淋巴結正常形態存在，無腫瘤細胞侵襲。同時荷瘤小鼠的前哨淋巴結（SLN）與正常小鼠淋巴結（Control）質量無明顯變化。該荷瘤模型成瘤后易引起小鼠進食困難，從而導致小鼠消瘦，在荷瘤的第9天造成小鼠死亡，存活時間短不利于后續其他實驗的進行。

骨髓內-腹股溝淋巴結模型

取 4T1細胞懸液8 μL，含5×105個細胞，使用一次性無菌胰島素注射針接種于麻醉后的BALB/c小鼠后肢腿脛骨中。結果顯示小鼠腹股溝淋巴結未發生變化，其結構完整，濾泡分布均勻。前哨淋巴結（SLN）與對側淋巴結（CLN）質量無明顯變化，說明此種方法在構建淋巴結轉移小鼠模型上不易成功。該種方法的成瘤率為70%，較其他荷瘤方式成瘤率低。

右上背皮-腋窩淋巴結模型

取4T1細胞懸液100 μL，含5×105個細胞，使用一次性無菌胰島素注射針皮下接種于BALB/c小鼠右上背皮下。結果顯示小鼠腋窩處淋巴結結構形態完整，淋巴細胞未發生變化，同時前哨淋巴結（SLN）的質量與對側淋巴結（CLN）相比未發生顯著變化。此荷瘤方式簡單，成瘤率可達100%，但腫瘤細胞向腋窩淋巴結的侵襲較緩慢，在荷瘤后17 d依然未見淋巴結結構、形態發生改變，細胞間質也未見明顯變化。

乳腺癌是常見的惡性腫瘤之一，嚴重威脅女性的生命健康，2022年美國新增287 850例侵襲性乳腺癌，其中因乳腺癌而死亡的患者約43 250例。乳腺癌發生轉移與否決定了患者的治療方法及預后情況，但目前對于乳腺癌的轉移機制尚未明確，而乳腺癌最常見的轉移部位便是腋窩淋巴結。為深入了解乳腺癌淋巴結的轉移機制，目前急需建立穩定、高效、易重復的乳腺癌淋巴結轉移模型。

腫瘤轉移模型主要包括自發性腫瘤轉移模型、移植性腫瘤轉移模型和誘發性腫瘤轉移模型。其中誘發性轉移模型的腫瘤發生轉移率較低；移植性腫瘤轉移模型雖然發生轉移率高、方法簡單，但是其對手術無菌操作要求嚴格且成瘤周期較長，更重要的是個體差異較大，不適用于所有的實驗動物。因此，在本實驗中主要選擇了自發性腫瘤轉移模型進行研究。在所采用的7種荷瘤模型中，PyMT小鼠自發淋巴結轉移模型的淋巴結轉移率為100%,可形成巢樣乳腺組織結構，同時其自發成瘤導致淋巴結轉移與臨床患者的現象更加吻合，直接選用PyMT小鼠就能滿足實驗要求，無需其他實驗操作，但選擇該模型進行研究時耗費的成本遠高于其他自發性腫瘤轉移模型，同時該模型用于研究腫瘤淋巴結轉移時腫瘤負荷較大，且可能形成多個腫瘤，不利于后續相關實驗的進行。

Source: 陸軍軍醫大學學報. 2024, 46 （16），乳腺癌淋巴結轉移動物模型的建立及評價，DOI: 10.16016/j.2097-0927.202312031