实验分享 | 从诱导到评估：详解小鼠肺癌模型建立与验证关键步骤

肺癌是全球癌症死亡的主要原因。其三大主要危险因素依次为：吸烟、空气污染和职业接触致癌物。开发新型靶向药物并推动其临床应用，高度依赖于能够普遍用于测试新疗法的实验小鼠模型。为了有效产生和评估肺癌新疗法，先进的临床前模型需能准确模拟肺癌的进展、侵袭和转移过程，并预测各类肺癌治疗的临床获益。

目前，建立肺癌模型的主要方法包括：转基因模型、细胞系来源异种移植（CDX）模型、患者来源异种移植（PDX）模型以及化学诱导模型。其中，高度特异性的转基因小鼠模型在遗传和病理生理特征上与人类肺癌高度相似。然而，化学诱导的肺癌动物模型因其操作简便、造模周期短、可重复性高等优势，正变得愈发重要。这一趋势与吸烟及其他环境致癌物（如多环芳烃和芳香胺）相关的肺癌病例显著增加密切相关。 

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氨基甲酸乙酯诱导模型肺癌小鼠模型方法^[1]

动物：6周龄C57BL/6小鼠。

诱导方法: 腹腔注射氨基甲酸乙酯 (Urethane)，剂量为1g/Kg体重 (溶于生理盐水，总体积100mL)。

给药方案: 每周注射一次，连续注射10周。

观察终点: 首次注射后6-7个月处死动物，进行模型评估。

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模型评估

对建立的肺癌模型需进行多维度评估：

1. 大体形态学观察

• 观察记录肺表面肉眼可见的肿瘤结节（数量、大小、分布）。

• 记录肿瘤外观特征（颜色、质地、有无坏死、出血）。

2. 肺重/体重比

• 计算肺重量占体重的百分比，作为评估肺组织增生或肿瘤负荷的间接指标。

3. 病理组织学检查

• 对肺组织进行苏木精-伊红 (H&E) 染色，镜下诊断是确认肺癌形成及其病理类型的金标准。

• 肺组织取材前处理：为获得准确的肺组织结构评估，取材前打开小鼠胸腔，经气管进行20cm水压灌注，使肺膨胀，避免因肺萎陷或过度膨胀导致的误判。

• 后续处理：充气后肺组织用10%中性福尔马林固定过夜，石蜡包埋。切片厚度为5μm左右，进行H&E染色或特殊染色。

小鼠肺组织HE染色效果（从左至右依次为：对照组、气管上皮细胞损伤模型及肺泡上皮细胞损伤模型）

4. 分子与细胞生物学标志物检测

• 免疫组织化学 (IHC)：在组织切片上检测肺癌相关蛋白的表达，验证肿瘤细胞的分子特征是否与人类肺癌或预期诱导的表型相符。

• 常用肺腺癌标志物举例：TTF-1, Napsin A, Surfactant Protein C (SP-C), CK7。

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小鼠肺组织石蜡制片和冷冻制片注意事项

小鼠肺组织因其结构精细（含大量肺泡）、质地松软、含气量高，在制片过程中极易发生塌陷、变形、皱缩、撕裂等问题。

肺组织石蜡制片注意事项：

• 脱水过程中避免在低浓度酒精中停留过久（会引起组织膨胀），在高浓度酒精中停留过久（引起组织收缩、变脆）。

• 肺组织在透明剂中极易变脆，过度透明是导致切片碎裂的主要原因之一。

• 肺组织切片易产生褶皱，可使用加湿器或雾化器保持环境湿度，减少褶皱。

肺组织冷冻制片注意事项：

• 肺组织质地松软，组织速冻时避免冷冻过度，造成组织碎裂。

• 肺组织推荐切片温度：箱体温度-18℃~-20℃，样本头温度-13℃~-15℃。

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参考文献：

【1】Magda Spella, Ioannis Lilis, Mario AA Pepe, Yuanyuan Chen, Maria Armaka, Anne-Sophie Lamort, Dimitra E Zazara, Fani Roumelioti, Malamati Vreka, Nikolaos I Kanellakis, Darcy E Wagner, Anastasios D Giannou, Vasileios Armenis, Kristina AM Arendt, Laura V Klotz, Dimitrios Toumpanakis, Vassiliki Karavana, Spyros G Zakynthinos, Ioanna Giopanou, Antonia Marazioti, Vassilis Aidinis, Rocio Sotillo, Georgios T Stathopoulos (2019) Club cells form lung adenocarcinomas and maintain the alveoli of adult mice eLife 8:e45571

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