放化療對IRM-2小鼠不同腫瘤模型治療作用的研究

王忻妍 王月英 吳紅英 路 璐 張俊伶 孟愛民 李德冠▲

1.杭州市腫瘤醫(yī)院腫瘤內(nèi)二科，浙江杭州310002；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所天津分子核醫(yī)學(xué)重點實驗室，天津300192

放化療對IRM-2小鼠不同腫瘤模型治療作用的研究

王忻妍1王月英2吳紅英2路 璐2張俊伶2孟愛民2李德冠2▲

1.杭州市腫瘤醫(yī)院腫瘤內(nèi)二科，浙江杭州310002；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所天津分子核醫(yī)學(xué)重點實驗室，天津300192

目的觀察IRM-2小鼠的腫瘤易感性，探討放化療對IRM-2小鼠不同腫瘤模型的抑制作用。方法利用120只IRM-2近交系小鼠，分別接種肺腺癌（LA795）、宮頸癌（U14）、黑色素瘤（B16）、肝癌（HepA）細(xì)胞，造模24 h后，將荷瘤鼠隨機分為對照組、照射組、環(huán)磷酰胺組，每組各10只。照射組于第4天開始進(jìn)行1 Gy全身照射，每日1次，連續(xù)5 d，共照射5次。環(huán)磷酰胺組（25 mg/kg）腹腔注射隔日1次，0.2 mL/只，共4次。對照組注射相同體積生理鹽水。小鼠于第12天處死，解剖瘤塊、胸腺和脾臟稱重，骨髓有核細(xì)胞計數(shù)，計算抑瘤率、胸腺及脾重指數(shù)。結(jié)果①IRM-2小鼠皮下移植4種腫瘤的成瘤率均為100%。②環(huán)磷酰胺組、照射組LA795的抑瘤率分別為（31.8±27.3）%、（68.2±18.2）%，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。環(huán)磷酰胺組、照射組瘤重[（0.07±0.04）、（0.15± 0.06）g]均低于對照組[（0.22±0.15）g]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；環(huán)磷酰胺組瘤重低于照射組，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。③環(huán)磷酰胺組、照射組U14的抑瘤率分別為（37.3±3.5）%、（70.8±8.2）%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。環(huán)磷酰胺組瘤重[（0.50±0.14）g]低于對照組[（1.71±0.60）g]及照射組[（1.14±0.06）g]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）。④環(huán)磷酰胺組、照射組對黑色素瘤B16的抑瘤率分別為（17.7±15.8）%、（63.6±15.9）%，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。環(huán)磷酰胺組脾重指數(shù)、瘤重與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）；環(huán)磷酰胺組瘤重[（0.72±0.31）g]低于照射組[（1.63±0.51）g]，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。⑤環(huán)磷酰胺組、照射組對肝癌HepA的抑瘤率分別為（31.5±21.7）%、（69.6±25.0）%，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。環(huán)磷酰胺組、照射組瘤重[（0.28±0.23）、（0.63±0.20）g]均低于對照組[（0.92±0.16）g]，差異均有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；環(huán)磷酰胺組瘤重低于照射組，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。結(jié)論IRM-2近交系小鼠對肺腺癌、宮頸癌、黑色素和肝癌均能有效接種，放療對接種腫瘤有一定殺傷作用，環(huán)磷酰胺能有效抑制IRM-2小鼠腫瘤的生長，療效更佳。

腫瘤；動物模型；放射療法；化學(xué)藥物療法

近年來，惡性腫瘤發(fā)病率逐年上升，全國腫瘤病死率為180.54/10萬，每年因癌癥死亡病例達(dá)270萬例，腫瘤成為當(dāng)前研究熱點[1]。腫瘤動物模型作為研究腫瘤必備的有效實驗材料和工具?，F(xiàn)根據(jù)不同研究目的已經(jīng)建立了各種小鼠腫瘤模型，從而獲得相關(guān)疾病的模型，但理想的腫瘤模型有待進(jìn)一步開發(fā)。移植性小鼠腫瘤模型因其建模周期短、重復(fù)性好，動物模型生物特性穩(wěn)定，成為國內(nèi)外常用動物腫瘤模型建模方法之一[2-4]。IRM-2小鼠是中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所自主培育的近交系小鼠[5-7]。本實驗觀察在IRM-2小鼠能否建立腫瘤發(fā)病率較高的肺腺癌、宮頸癌、黑色素、肝癌模型，并在建立不同小鼠腫瘤模型的基礎(chǔ)上，比較放、化療對不同荷瘤小鼠腫瘤的抑制作用，為放、化療對惡性腫瘤的治療及其研究提供有實用意義的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 動物和細(xì)胞系

IRM-2近交系小鼠120只，由北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所提供，合格證號SCXK（津）2005-0001；雌雄兼用，體重22～24 g。B16黑色素瘤細(xì)胞由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所提供，肺腺癌（LA795）、宮頸癌（U14）、肝癌（HepA）細(xì)胞由天津市藥品檢驗所提供。

1.2 儀器

BX51，奧林巴斯顯微鏡（BX51日本），電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）。137Cs γ射線照射源，加拿大原子能有限公司，型號USD，Autocell40，照射劑量為1 Gy，劑量率分別為0.84 Gy/min。

1.3 試劑

環(huán)磷酰胺為上海華聯(lián)制藥有限公司產(chǎn)品（批號040805），生理鹽水配制劑量為25 mg/kg。

1.4 腫瘤模型的建立

無菌條件下分別取出LA795、B16、U14、HepA瘤塊，加磷酸鹽緩沖液（PBS）制備細(xì)胞懸液，調(diào)整細(xì)胞數(shù)為1×107/mL，取0.2 mL接種于每只小鼠右側(cè)腋窩下。

1.5 分組及處理

建模24 h后，將接種不同腫瘤細(xì)胞的荷瘤小鼠隨機分為對照組、照射組、環(huán)磷酰胺組，每組各10只。環(huán)磷酰胺組隔日給藥1次，0.2 mL/只，共4次，照射組于接種后第4天進(jìn)行全身1 Gy照射，每日1次，連續(xù)5 d。對照組給予相同體積生理鹽水注射。

1.6 檢測指標(biāo)

實驗第12天，稱重后處死小鼠，取瘤體稱重，計算抑瘤率，抑瘤率（%）=（1-治療組平均瘤質(zhì)量/對照組平均瘤質(zhì)量）×100%。取單側(cè)股骨，用1 mL白細(xì)胞稀釋液沖洗骨髓腔，制成懸液，全自動血液分析儀計數(shù)。取胸腺、脾臟稱重，分別計算胸腺指數(shù)（mg/g）和脾重指數(shù)（mg/g）。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法

采用統(tǒng)計軟件SPSS 11.5對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，正態(tài)分布計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 放化療對LA795的抑瘤作用結(jié)果

環(huán)磷酰胺組、照射組LA795的抑瘤率分別為（31.8± 27.3）%、（68.2±18.2）%，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。環(huán)磷酰胺組、照射組瘤重均低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；環(huán)磷酰胺組瘤重低于照射組，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。見表1。

表1 放化療對LA795的抑制作用及免疫功能變化（x±s）

2.2 放化療對U14的抑瘤作用結(jié)果

環(huán)磷酰胺組、照射組U14的抑瘤率分別為（37.3± 3.5）%、（70.8±8.2）%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。環(huán)磷酰胺組瘤重低于對照組及照射組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）。見表2。

表2 放化療對U14的抑制作用及免疫功能的變化（x±s）

2.3 放化療對黑色素瘤B16的抑瘤作用結(jié)果

環(huán)磷酰胺組、照射組對黑色素瘤B16的抑瘤率分別為（17.7±15.8）%、（63.64±15.90）%，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。環(huán)磷酰胺組脾重指數(shù)、瘤重與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）；環(huán)磷酰胺組瘤重低于照射組，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。見表3。

表3 放化療對黑色素瘤B16的抑制作用及免疫功能的變化（x±s）

2.4 放化療對肝癌HepA的抑瘤作用結(jié)果

環(huán)磷酰胺組、照射組對肝癌HepA的抑瘤率分別為（31.5±21.7）%、（69.6±25.0）%，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。環(huán)磷酰胺組、照射組瘤重均低于對照組，差異均有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；環(huán)磷酰胺組瘤重低于照射組，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。見表4。

表4 放化療對肝癌HepA的抑制作用及免疫功能變化（x±s）

3 討論

移植性腫瘤模型是目前抗癌藥物、藥效學(xué)研究中使用最多的一類動物腫瘤模型。不同小鼠對不同腫瘤的易感性存在顯著差異。目前肺腺癌、肝癌、宮頸癌等發(fā)病率較高，而惡性黑色素瘤是一類起源于神經(jīng)嵴、由黑色母細(xì)胞轉(zhuǎn)變而來、主要發(fā)生在皮膚的惡性腫瘤，發(fā)病率為全身惡性腫瘤的1%～2%[8-11]。本研究選用了較常用的自發(fā)型和移植型腫瘤，建立了肺腺癌（LA795）、宮頸癌（U14）、黑色素瘤（B16）、肝癌（Hep-A）腫瘤模型，成瘤率均為100%，與筆者前期的實驗結(jié)果相符合。

由于鼠的品系和瘤源不同，對放、化療的敏感性也存在差異，但均可用來驗證放化療的有效性。因此在成功建立了IRM-2 4種荷瘤小鼠后，觀察放、化療（環(huán)磷酰胺）對這4種腫瘤的治療作用。治療方案均模擬臨床，放療持續(xù)5次小劑量照射，而化療使用環(huán)磷酰胺[2，12]。研究結(jié)果表現(xiàn)為放、化療對4種腫瘤均有抑制作用，從結(jié)果可以看出，放療對U14組抑瘤效果較好，抑瘤率為（37.3±3.5）%，對LA795、HepA、B16的抑瘤率分別為（31.8±27.3）%、（31.5±21.7）%、（17.7±15.8）%。環(huán)磷酰胺組對U14抑瘤效果最好，抑瘤率為（70.8± 8.2）%，對LA795、B16、HepA的抑瘤率分別為（68.2± 18.2）%、（63.6±15.9）%、（69.6±25.0）%，環(huán)磷酰胺抑瘤率要高于照射組抑瘤率，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），放療、化療對U14的抑瘤率最高。放療、化療對B16的抑瘤率最低。因此，本研究所建立的IRM-2小鼠移植型腫瘤模型可以較好地反映放、化療的治療效果，并因為能夠同時接種多種不同腫瘤，為評價同一治療方法對不同類型腫瘤的療效提供了新的模型。

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Research of therapeutic effects of radiotherapy and chemotherapy on different tumor models of IRM-2 mouse

WANG Xinyan1WANG Yueying2WU Hongying2LU Lu2ZHANG Junling2MENG Aimin2LI Deguan2▲
1.Department of the Second Medical Oncology,Tumor Hospital of Hangzhou City,Jiangsu Province,Hangzhou 310002,China;2.Tianjin Key Laboratory of Molecular Nuclear Medicine,Institute of Radiation Medicine,Chinese A-cademy of Medical Sciences Peking Union Medical College,Tianjin300192,China

Objective To observe the cancer susceptibility of IRM-2 mice and to explore the inhibition effects of radiotherapy and chemotherapy to different tumor models of IRM-2 mice.Methods 120 IRM-2 inbred mice were inoculated with lung adenocarcinoma(LA795),cervical carcinoma(U14),melanoma(B16),and hepatoma(HepA)cell respectively.24 hours after inoculation,the tumor-bearing mice were randomly divided into control group,irradiation group,cyclophosphamide group with 10 mice in each group.Started from the fourth day,mice in irradiation group were given 1 Gy body irradiation one time a day for five consecutive days.Mice in cyclophosphamide group were given intraperitoneal injection(25 mg/kg)every other day,the dose was 0.2 mL/mice for a total of four times.The control group was injected with the same volume of saline. Mice were sacrificed on day 12 and dissected.The tumor mass,thymus and spleen were weighted,bone marrownucleated cell were counted to calculate the tumor inhibition rate and thymus and spleen weight index.Results①The tumor formation rate of four kinds of tumor subcutaneously transplanted to IRM-2 mice was 100%.②The tumor inhibition rate of LA795 in cyclophosphamide group and irradiation group was(31.8±27.3)%,(68.2±18.2)%respectively,the difference was statistically significant(P＜0.01).The tumor mass in cyclophosphamide group and irradiation group [(0.07±0.04),(0.15±0.06)g]were all lower than that in control group[(0.22±0.15)g],the differences were statistically significant(P＜0.05);the tumor mass in cyclophosphamide group was lower than that in irradiation group,the difference was statistically significant(P＜0.05).③The tumor inhibition rate of U14 in cyclophosphamide group and irradiation group was(37.3±3.51)%,(70.8±8.19)%respectively,the differences were statistically significant(P＜0.05).The tumor mass in cyclophosphamide group[(0.50±0.14)g]was all lower than that in control group[(1.71±0.60)g]and irradiation group[(1.14±0.06)g],the difference was statistically significant(P＜0.05 or P＜0.01).④The tumor inhibition rate of B16 cyclophosphamide group and irradiation group(17.7±15.8)%,(63.64±15.90)%respectively,the difference was statistically significant(P＜0.01).The differences of spleen index,tumor mass between cyclophosphamide group and control group were statistically significant(P＜0.05 or P＜0.01);the tumor mass in cyclophosphamide group [(0.72±0.31)g]was lower than that in control group[(1.63±0.51)g],the difference was statistically significant(P＜0.01).⑤The tumor inhibition rate of HepA cyclophosphamide group and irradiation group was(31.52±21.70)%, (69.57±25.00)%,the difference was statistically significant(P＜0.01).The tumor mass in cyclophosphamide group and irradiation group[(0.28±0.23),(0.63±0.20)g]were all lower than those in control group[(0.92±0.16)g],the differences were statistically significant(P＜0.01);the tumor mass in cyclophosphamide group was lower than that in irradiation group,the differences were statistically significant(P＜0.01).Conclusion IRM-2 inbred mice can be effectively inoculated with lung adenocarcinoma,cervical cancer,melanoma,and hepatoma.Radiotherapy has certain killing effects to tumors of IRM-2 mice while CTX can effectively inhibit tumor growth in IRM-2 mice,thus cyclophosphamide showes better efficacy.

Tumor;Animal models;Radiotherapy;Chemotherapy

R730.5

A

1673-7210（2014）01（a）-0007-04

2013-09-26本文編輯：李繼翔）