尹　航　劉海林

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院消化內(nèi)科(201011)

胰腺癌的動(dòng)物模型研究

尹航劉海林#

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院消化內(nèi)科(201011)

胰腺癌惡性程度高、早期診斷困難、病程短、進(jìn)展快、預(yù)后差。據(jù)2011年中國(guó)腫瘤登記年報(bào)，胰腺癌發(fā)病率為8.55/10萬(wàn)，在所有腫瘤中居第7位；死亡率為7.56/10萬(wàn)，居第6位，中位生存時(shí)間僅為4~6個(gè)月，平均5年生存率不足5%[1]。胰腺癌因其臨床表現(xiàn)缺乏特異性，早期診斷困難，手術(shù)切除率低，難以獲得不同發(fā)病階段的胰腺癌組織標(biāo)本以及在臨床上觀察其發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。因此，通過(guò)胰腺癌動(dòng)物模型，可在動(dòng)物體內(nèi)模擬人類胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，為深入研究胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制以及指導(dǎo)治療奠定基礎(chǔ)。目前，胰腺癌的動(dòng)物模型主要分為化學(xué)藥物誘導(dǎo)模型、移植瘤模型和基因工程模型三類。本文就胰腺癌動(dòng)物模型的制備方法、實(shí)驗(yàn)用途、臨床相關(guān)性、局限性作一綜述。

一、化學(xué)藥物誘導(dǎo)模型

化學(xué)藥物誘導(dǎo)模型通過(guò)應(yīng)用化學(xué)致癌劑使細(xì)胞發(fā)生惡變引起胰腺癌。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物多選擇小鼠、倉(cāng)鼠等嚙齒類動(dòng)物，給藥途徑包括喂食、皮下注射，也可將致癌物直接置入胰腺。建模時(shí)間一般需3~7個(gè)月。早在20世紀(jì)70年代，Pour等[2]采用N-亞硝酸-雙(2-氧丙基)胺(BOP)成功誘導(dǎo)了金黃地鼠胰腺癌模型。BOP誘導(dǎo)的胰腺癌主要起源于胰島內(nèi)和島周小管上皮細(xì)胞，其組織類型為腺瘤或腺癌。此胰腺癌模型不僅腫瘤導(dǎo)管表型與人類極其相似，而且亦常表現(xiàn)出與人胰腺癌相似的促結(jié)締組織增生反應(yīng)以及嗜神經(jīng)生長(zhǎng)特性。此后，又有多種致癌物被用于誘導(dǎo)小鼠胰腺癌，包括1-氧-4羥基氨基喹啉(4-HAQO)、偶氮絲氨酸(azaserine)、二甲基苯并蒽(DMBA)等。Wang等[3]采用胰腺局部包埋種植DMBA進(jìn)行誘導(dǎo)，成功建立了大鼠胰腺上皮內(nèi)瘤變(PanIN)和早期胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)模型，人工模擬了大鼠由正常胰腺逐級(jí)發(fā)展為胰腺癌的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。

化學(xué)藥物誘導(dǎo)模型可在較短時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出與人胰腺癌發(fā)生、發(fā)展類似的過(guò)程。但由于致癌劑特異性差，在誘發(fā)胰腺癌的同時(shí)，亦可引起其他部位腫瘤，并且誘導(dǎo)周期較長(zhǎng)，死亡率高，不同個(gè)體間胰腺癌出現(xiàn)的時(shí)間、部位以及病灶數(shù)量等不均一，從而限制了其廣泛應(yīng)用[2]。

二、移植瘤模型

選用免疫缺陷動(dòng)物如BALB/c-nu小鼠，在皮下或胰腺植入胰腺癌細(xì)胞株或胰腺癌組織，建立皮下種植瘤模型或原位移植瘤模型。皮下種植瘤模型費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單、可測(cè)量腫瘤大小，因此在研究腫瘤生理、大規(guī)模藥物初篩中具有重要價(jià)值[4]。但該模型具有一定缺陷：①小鼠自身組織污染、細(xì)胞微環(huán)境的改變可能導(dǎo)致細(xì)胞基因表型改變；②忽略了宿主免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)，使其不能真實(shí)反映腫瘤在人體內(nèi)生長(zhǎng)的情況；③皮下種植的胰腺癌模型常表現(xiàn)為局部浸潤(rùn)生長(zhǎng)，雖可侵犯周圍神經(jīng)組織，但罕有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，亦不表現(xiàn)腫瘤侵犯血管和臟器所引起的癥狀，此與人體內(nèi)胰腺癌的生長(zhǎng)方式不相符，并非是研究腫瘤發(fā)生、進(jìn)展的理想模型。

與皮下種植瘤模型相比，胰腺癌原位移植瘤模型與人類胰腺癌的生理特征相似度更高，腫瘤微環(huán)境更貼近人類，可更有效地對(duì)胰腺癌局部病灶和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移進(jìn)行模擬研究，更好地預(yù)測(cè)藥物干預(yù)在人體中的療效。但原位移植瘤亦有諸多缺陷，如操作復(fù)雜、費(fèi)用較高、對(duì)胰腺損傷大、術(shù)后恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)等。為此，Huynh等[5]在超聲引導(dǎo)下將胰腺癌細(xì)胞注入主胰管進(jìn)行造模，該方法可防止注射并發(fā)癥，減少注射時(shí)間，并縮短術(shù)后恢復(fù)時(shí)間。Tsuji等[6]將胰腺癌細(xì)胞用紅色或綠色熒光蛋白標(biāo)記后注入小鼠膽總管，5 d后可在胰管內(nèi)發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，28 d可發(fā)現(xiàn)腫瘤浸潤(rùn)整個(gè)胰腺，從而成功建立動(dòng)物模型，并進(jìn)行無(wú)損傷動(dòng)態(tài)觀測(cè)。Kunnumakkara等[7]將熒光素酶基因轉(zhuǎn)入胰腺癌細(xì)胞，采用生物發(fā)光顯像系統(tǒng)對(duì)胰腺癌原位移植瘤及其轉(zhuǎn)移灶的光信號(hào)值進(jìn)行檢測(cè)，以評(píng)估腫瘤大小。盡管與皮下移植瘤相比，胰腺癌原位移植瘤有較大優(yōu)勢(shì)，但移植受體仍缺乏對(duì)腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的免疫反應(yīng)，并不能模擬真實(shí)腫瘤生長(zhǎng)環(huán)境。為彌補(bǔ)此缺陷，有學(xué)者[8]通過(guò)注射人胚胎胸腺組織和CD34+造血干細(xì)胞至NOD/SCID小鼠體內(nèi)，建立人源化免疫重建小鼠系統(tǒng)。

三、基因工程小鼠(GEM)模型

近年來(lái)，諸多研究趨向于應(yīng)用基因工程技術(shù)，通過(guò)某些組織特異性啟動(dòng)子的控制，將癌基因引入小鼠胚胎細(xì)胞或體細(xì)胞，靶向作用于胰腺，誘導(dǎo)小鼠發(fā)生胰腺癌。同時(shí)，探索多個(gè)基因的相互作用，建立與人胰腺癌更為相似的動(dòng)物模型。從基因工程技術(shù)角度，可分為轉(zhuǎn)基因小鼠、基因替換/敲除小鼠、條件性基因替換/敲除/敲入小鼠以及誘導(dǎo)式轉(zhuǎn)基因小鼠模型等。

1. 轉(zhuǎn)基因小鼠模型：轉(zhuǎn)基因小鼠是在其他GEM出現(xiàn)前的一個(gè)技術(shù)突破。Richmond等[9]應(yīng)用Elastase啟動(dòng)子成功制備Ela-K-rasG12D小鼠，發(fā)現(xiàn)表達(dá)K-ras的小鼠僅表現(xiàn)胰腺癌前病變，并未誘導(dǎo)生成PDAC，并證實(shí)K-ras基因是胰腺癌的始動(dòng)因素，但需與其他基因相互作用才能誘發(fā)PDAC。Arvanitis等[10]的研究指出，當(dāng)C-MYC基因插入至Elastase啟動(dòng)子后，胰腺腺泡細(xì)胞失去正常表型逐漸轉(zhuǎn)化為導(dǎo)管樣細(xì)胞，在此基礎(chǔ)上聯(lián)合轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-α，小鼠生長(zhǎng)1年后出現(xiàn)由介于導(dǎo)管和腺泡間的細(xì)胞組成的腺管樣復(fù)合物，并可進(jìn)一步產(chǎn)生腺泡癌或腺泡/導(dǎo)管混合癌表型，并伴隨廣泛的胰腺腺泡纖維化，此揭示了腺泡細(xì)胞向?qū)Ч芗?xì)胞化生的過(guò)程。

轉(zhuǎn)基因小鼠模型的最大缺陷是其插入了2個(gè)等位基因，不同于人類腫瘤基因組中1個(gè)等位基因?yàn)橐吧停?個(gè)為突變型。此外，在制備轉(zhuǎn)基因小鼠的過(guò)程中，通過(guò)微注射使外源性DNA進(jìn)入宿主基因組的效率較低，且轉(zhuǎn)基因位點(diǎn)的不確定性常導(dǎo)致難以預(yù)期的表型，并可能引起嚴(yán)重不良反應(yīng)。最近有學(xué)者[11]應(yīng)用整合酶介導(dǎo)的顯微原核注射法進(jìn)行位點(diǎn)特異性轉(zhuǎn)基因，成功將1個(gè)完整的單鏈DNA轉(zhuǎn)入預(yù)定的染色體位點(diǎn)，其效率約為40%，有望成為制備GEM的新手段。

2. 基因替換/敲除小鼠模型：該模型是根據(jù)基因同源重組原理，使特定靶基因完全失活或缺失(基因敲除)，或以1種基因替換另1種基因(基因替換)，以便在體內(nèi)測(cè)定其是否具有相同功能。Tuveson等[12]應(yīng)用基因替換技術(shù)，將K-ras基因定點(diǎn)插入Mist1位點(diǎn)。Mist1在小鼠胚胎發(fā)育過(guò)程中表達(dá)于胰腺腺泡細(xì)胞，是胰腺腺泡表型完全成熟的必需因子。Mist1-K-rasG12D/+小鼠可表現(xiàn)為胰腺腺泡-導(dǎo)管化生、增生，若同時(shí)伴有p53基因突變，則可觀察到PanIN和PDAC的病理學(xué)改變以及肝臟轉(zhuǎn)移。

基因替換/敲除技術(shù)所獲得的動(dòng)物模型，其基因突變可發(fā)生于動(dòng)物的各種組織、器官，并存在于發(fā)育的各個(gè)時(shí)期，此與胰腺癌在人體內(nèi)發(fā)生、發(fā)展過(guò)程不一致。此外，傳統(tǒng)基因敲除方法可能使胚胎不能發(fā)育至正常分娩，或因嚴(yán)重的生理缺陷而過(guò)早死亡，無(wú)法開(kāi)展后續(xù)研究。

3. 條件性基因替換/敲除/敲入小鼠模型：條件性基因敲除技術(shù)能使基因修飾限制于動(dòng)物體內(nèi)的特定范圍或發(fā)育的特定階段，從而對(duì)基因突變?cè)跁r(shí)間、空間上加以準(zhǔn)確控制，以便更精確地研究基因功能。Cre/loxp重組酶系統(tǒng)是最常用的條件性基因敲除策略。

2003年Hingorani等[13]應(yīng)用條件性基因替換技術(shù)，通過(guò)雜交K-rasLSL.G12D小鼠和表達(dá)胰腺組織特異性Pdx-Cre重組酶小鼠，構(gòu)建了K-rasLSL.G12D；Pdx1-Cre小鼠(亦稱KC小鼠)。小鼠在出生時(shí)胰腺組織結(jié)構(gòu)表現(xiàn)正常，8周后出現(xiàn)早期PanIN，2年內(nèi)PanIN程度逐漸進(jìn)展，其中一小部分小鼠進(jìn)展為PDAC，中位生存期14個(gè)月。KC小鼠存在潛伏期較長(zhǎng)，且較少出現(xiàn)進(jìn)展性胰腺癌等缺點(diǎn)，限制了其在臨床前期研究中的應(yīng)用，因此在KC小鼠基礎(chǔ)上聯(lián)合其他基因敲除技術(shù)可能是更佳方案。Aguirre等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，K-rasLSL.G12D; Pdx1-Cre; CDKN2Alox/lox小鼠在胰腺K-ras變異的同時(shí)出現(xiàn)編碼腫瘤抑制因子p16Ink4a和p19Arf的CDKN2A缺失，此種小鼠表現(xiàn)為快速進(jìn)展、高侵襲性的導(dǎo)管腺癌，出現(xiàn)類似人胰腺癌的臨床 表現(xiàn)如膽管梗阻、體重減輕、血性腹水等，且100%在11周 內(nèi)發(fā)生死亡。同樣，聯(lián)合條件性基因敲除K-rasLSL.G12D; p53R172H/+; Pdx1-Cre小鼠(亦稱KPC小鼠)出生時(shí)表現(xiàn)正常，6周時(shí)即出現(xiàn)與KC小鼠相似的PanIN，10周時(shí)加速進(jìn)展為PDAC，平均中位生存時(shí)間5.5個(gè)月。80%的KPC小鼠可發(fā)生肝臟、肺、腹膜轉(zhuǎn)移，其腫瘤組織表達(dá)的相關(guān)免疫組化標(biāo)志更近似于人胰腺癌模式，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床前期藥物篩選研究中[15]。研究[16-17]顯示，對(duì)KPC小鼠進(jìn)一步行透明質(zhì)酸酶基因敲除后，腫瘤血管結(jié)構(gòu)改變，腫瘤間質(zhì)內(nèi)液體壓力減輕，吉西他濱轉(zhuǎn)運(yùn)效率提高。接受透明質(zhì)酸酶基因敲除聯(lián)合吉西他濱治療的KPC小鼠的生存期較單用吉西他濱的KPC小鼠延長(zhǎng)2倍，提示透明質(zhì)酸酶參與KPC小鼠胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展。Beatty等[18]應(yīng)用CD40拮抗劑CP-870-893聯(lián)合吉西他濱治療轉(zhuǎn)移性PDAC，采用KPC小鼠進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)KPC小鼠對(duì)CP-870-893聯(lián)合吉西他濱治療有效，巨噬細(xì)胞參與此抗腫瘤效應(yīng)。

Hedgehog信號(hào)通路在胚胎生長(zhǎng)發(fā)育和組織形成中具有重要作用，該通路異常激活與多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。為明確Hedgehog通路活化在胰腺癌發(fā)生中的作用，構(gòu)建了Pdx1-Cre; CLEG2條件性基因敲入模型小鼠，此小鼠發(fā)生上皮特異性轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)胰腺腫瘤，但其組織學(xué)并不同于PDAC，表現(xiàn)為未分化的紡錘形細(xì)胞。當(dāng)該模型與K-rasG12D小鼠雜交后，在Hedgehog通路與K-ras共同作用下，小鼠出現(xiàn)廣泛的癌前病變，腫瘤生成加速，形成PDAC，與K-rasG12D小鼠相比生存期明顯縮短，提示Hedgehog信號(hào)與K-ras協(xié)同作用于早期PDAC[19]。Notch信號(hào)通路在胚胎發(fā)育過(guò)程中起重要作用，亦參與多種腫瘤的發(fā)生，且可對(duì)不同腫瘤的發(fā)生、發(fā)展起相反作用。在胰腺癌研究中對(duì)Notch1信號(hào)通路的作用存在爭(zhēng)議，多數(shù)研究[20-21]認(rèn)為Notch1通路激活可促進(jìn)胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展。Hanlon等[22]對(duì)Pdx1-Cre; CreERT; K-rasG12D; R26-Notch條件性基因敲除模型小鼠研究發(fā)現(xiàn)，Notch1高表達(dá)可使胰腺腺泡細(xì)胞對(duì)K-ras基因突變的反應(yīng)性增加，從而促使胰腺腺泡細(xì)胞向?qū)Ч芗?xì)胞化生，形成PanIN和PDAC。

4. 誘導(dǎo)式轉(zhuǎn)基因小鼠模型：誘導(dǎo)性基因敲除技術(shù)可對(duì)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)間進(jìn)行調(diào)控，從而避免目標(biāo)基因在動(dòng)物發(fā)育早期即發(fā)生表達(dá)缺陷。誘導(dǎo)性基因敲除技術(shù)以Cre/LoxP系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用誘導(dǎo)劑在時(shí)間上對(duì)Cre重組酶活性加以控制，從而使目標(biāo)基因在模型特定組織中的突變具有時(shí)間可控性。

目前常用的有他莫昔芬誘導(dǎo)的Cre-ER重組酶系統(tǒng)。Mist1-CreERT; K-rasLSL-G12D小鼠僅能形成低級(jí)別PanIN，不能發(fā)展至PDAC[23]。Pdx1-CreERT; LSLK-ras小鼠可見(jiàn)PanIN形成的導(dǎo)管上皮化生[24]。Pdx1-CreERT; LSLK-ras; R26-模型小鼠由于Notch通路被激活，從而增強(qiáng)了胰腺腺泡細(xì)胞對(duì)K-ras的敏感性，表現(xiàn)為腺泡細(xì)胞起源的PanIN加速進(jìn)展[20]。

另一常用的誘導(dǎo)系統(tǒng)是基于大腸桿菌的Tet-ON/OFF操縱子系統(tǒng)。此系統(tǒng)包含兩種轉(zhuǎn)基因：四環(huán)素控制的轉(zhuǎn)錄激活物(tTA)和tTA依賴的啟動(dòng)子tetO。tTA是四環(huán)素的抑制物和單純皰疹病毒VP16的C末端部分拼接體，tetO是RNA聚合酶Ⅱ的啟動(dòng)子和四環(huán)素操縱子的拼接體，兩者下游是被調(diào)節(jié)的目的基因。由于Tet誘導(dǎo)系統(tǒng)可能為tet-ON或tet-OFF，因此添加四環(huán)素后可激活或抑制轉(zhuǎn)錄活性。Guerra等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，Ela-tTA/tetO-Cre; LSL-KrasG12V小鼠模型在tet-OFF系統(tǒng)中表達(dá)Cre重組酶，因此在缺乏強(qiáng)力霉素時(shí)，Elastase驅(qū)動(dòng)的Cre重組酶可使沉默的LSL-K-rasG12V等位基因活化，小鼠表現(xiàn)為導(dǎo)管上皮細(xì)胞化生，可觀察到PanIN和PDAC的發(fā)生。Ying等[26]的研究顯示，Ptf1a-Cre; R26rtTA; tetO-LSL-K-rasG12D; p53lox/+小鼠在出生后持續(xù)喂食多西環(huán)素，可成功誘導(dǎo)小鼠出現(xiàn)PanIN和PDAC，終止用藥后，K-ras活化表達(dá)受抑制，腫瘤細(xì)胞停止化生，組織結(jié)構(gòu)和間質(zhì)復(fù)原。

5. 其他：上述GEM模型的一大缺點(diǎn)是用時(shí)過(guò)長(zhǎng)，基本耗時(shí)1年左右。近年發(fā)現(xiàn)的新型基因敲除技術(shù)，如類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶(transcription activator-like effector nuclease, TALEN)和CRISPR/Cas9打靶系統(tǒng)可對(duì)目的基因進(jìn)行定點(diǎn)敲除，目前已應(yīng)用于包括人體在內(nèi)的哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中[27-29]。CRISPR/Cas9具有操作簡(jiǎn)單、效率高、成本低、可同時(shí)沉默任意數(shù)量的基因等優(yōu)點(diǎn)，理論上更適合應(yīng)用于胰腺癌等多基因相互作用疾病的研究，但目前尚無(wú)應(yīng)用該技術(shù)建立胰腺癌GEM模型的報(bào)道。

四、結(jié)語(yǔ)

近幾十年來(lái)為研究胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展以相關(guān)治療，構(gòu)建了諸多胰腺癌動(dòng)物模型，其部分模擬了人類胰腺癌的疾病特點(diǎn)，但尚無(wú)一種模型可滿足所有研究的需要。皮下移植瘤操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用少，可方便觀察腫瘤大小，并通過(guò)腫瘤生理研究體內(nèi)特定基因功能以及進(jìn)行藥物初篩，但其與人體內(nèi)環(huán)境的相似度較低。原位注射胰腺癌細(xì)胞形成的原位移植瘤可形成與人胰腺癌相似的血運(yùn)系統(tǒng)以及腫瘤生長(zhǎng)微環(huán)境，但缺乏必要的腫瘤基質(zhì)細(xì)胞和免疫系統(tǒng)，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。原位胰腺癌組織塊移植不僅較好地保留了胰腺腫瘤的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可誘導(dǎo)基質(zhì)形成，且保留了腫瘤組織的異質(zhì)性，但同樣缺乏宿主免疫系統(tǒng)反應(yīng)。GEM模型可用于胰腺癌相關(guān)基因的研究，探索腫瘤細(xì)胞起源以及胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，尤其是胰腺癌早期的變化，但亦有其局限性：①間質(zhì)生長(zhǎng)是人侵襲性胰腺癌的重要特征，但在GEM模型中較少見(jiàn)；②在人胰腺癌中，K-ras突變發(fā)生于早期，先于抑癌基因的缺失，而在GEM模型中K-ras與抑癌基因的突變?yōu)橥瑫r(shí)發(fā)生；③在GEM模型中發(fā)現(xiàn)的新腫瘤標(biāo)志或治療靶點(diǎn)在人體中無(wú)相應(yīng)配體；④建模周期長(zhǎng)，價(jià)格昂貴，難以大量建模，且轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物不一定符合要求，難以確保轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物不會(huì)對(duì)腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為產(chǎn)生影響。綜上所述，在實(shí)際應(yīng)用中，需通過(guò)分析各種模型的優(yōu)缺點(diǎn)，以便更好地研究胰腺癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程及其浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為。

參考文獻(xiàn)

1 中華醫(yī)學(xué)會(huì)腫瘤學(xué)分會(huì)胰腺癌學(xué)組(籌). 胰腺癌多學(xué)科綜合治療協(xié)作組專家共識(shí)[J]. 中華腫瘤雜志, 2013, 35 (5): 398-400.

2 Pour P, Althoff J, Kruger FW, et al. A potent pancreatic carcinogen in Syrian hamsters: N-nitrosobis(2-oxopropyl)amine[J]. J Natl Cancer Inst, 1977, 58 (5): 1449-1453.

3 Wang L, Liu HL, Li Y, et al. Proteomic analysis of pancreatic intraepithelial neoplasia and pancreatic carcinoma in rat models[J]. World J Gastroenterol, 2011, 17 (11): 1434-1441.

4 Jimeno A, Feldmann G, Suarez-Gauthier A, et al. A direct pancreatic cancer xenograft model as a platform for cancer stem cell therapeutic development[J]. Mol Cancer Ther, 2009, 8 (2): 310-314.

5 Huynh AS, Abrahams DF, Torres MS, et al. Development of an orthotopic human pancreatic cancer xenograft model using ultrasound guided injection of cells[J]. PLoS One, 2011, 6 (5): e20330.

6 Tsuji K, Yang M, Jiang P, et al. Common bile duct injection as a novel method for establishing red fluorescent protein (RFP)-expressing human pancreatic cancer in nude mice[J]. JOP, 2006, 7 (2): 193-199.

7 Kunnumakkara AB, Sung B, Ravindran J, et al. Zyflamend suppresses growth and sensitizes human pancreatic tumors to gemcitabine in an orthotopic mouse model through modulation of multiple targets[J]. Int J Cancer, 2012, 131 (3): E292-E303.

8 Shultz LD, Saito Y, Najima Y, et al. Generation of functional human T-cell subsets with HLA-restricted immune responses in HLA class Ⅰ expressing NOD/SCID/IL2r gamma(null) humanized mice[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2010, 107 (29): 13022-13027.

9 Richmond A, Su Y. Mouse xenograft modelsvsGEM models for human cancer therapeutics[J]. Dis Model Mech, 2008, 1 (2-3): 78-82.

10Arvanitis C, Felsher DW. Conditionally MYC: insights from novel transgenic models[J]. Cancer Lett, 2005, 226 (2): 95-99.

11Tasic B, Hippenmeyer S, Wang C, et al. Site-specific integrase-mediated transgenesis in mice via pronuclear injection[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2011, 108 (19): 7902-7907.

12Tuveson DA, Zhu L, Gopinathan A, et al. Mist1-KrasG12D knock-in mice develop mixed differentiation metastatic exocrine pancreatic carcinoma and hepatocellular carcinoma[J]. Cancer Res, 2006, 66 (1): 242-247.

13Hingorani SR, Petricoin EF, Maitra A, et al. Preinvasive and invasive ductal pancreatic cancer and its early detection in the mouse[J]. Cancer Cell, 2003, 4 (6): 437-450.

14Aguirre AJ, Bardeesy N, Sinha M, et al. Activated Kras and Ink4a/Arf deficiency cooperate to produce metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Genes Dev, 2003, 17 (24): 3112-3126.

15Hingorani SR, Wang L, Multani AS, et al. Trp53R172H and KrasG12D cooperate to promote chromosomal instability and widely metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma in mice[J]. Cancer Cell, 2005, 7 (5): 469-483.

16Jacobetz MA, Chan DS, Neesse A, et al. Hyaluronan impairs vascular function and drug delivery in a mouse model of pancreatic cancer[J]. Gut, 2013, 62 (1): 112-120.

17Provenzano PP, Cuevas C, Chang AE, et al. Enzymatic targeting of the stroma ablates physical barriers to treatment of pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Cancer Cell, 2012, 21 (3): 418-429.

18Beatty GL, Chiorean EG, Fishman MP, et al. CD40 agonists alter tumor stroma and show efficacy against pancreatic carcinoma in mice and humans[J]. Science, 2011, 331 (6024): 1612-1616.

19Morris JP, Wang SC, Hebrok M. KRAS, Hedgehog, Wnt and the twisted developmental biology of pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Nat Rev Cancer, 2010, 10 (10): 683-695.

20Nakhai H, Siveke JT, Klein B, et al. Conditional ablation of Notch signaling in pancreatic development[J]. Development, 2008, 135 (16): 2757-2765.

21Maniati E, Bossard M, Cook N, et al. Crosstalk between the canonical NF-κB and Notch signaling pathways inhibits Pparγ expression and promotes pancreatic cancer progression in mice[J]. J Clin Invest, 2011, 121 (12): 4685-4699.

22Hanlon L, Avila JL, Demarest RM, et al. Notch1 functions as a tumor suppressor in a model of K-ras- induced pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Cancer Res, 2010, 70 (11): 4280-4286.

23Shi G, Zhu L, Sun Y, et al. Loss of the acinar-restricted transcription factor Mist1 accelerates Kras-induced pancreatic intraepithelial neoplasia[J]. Gastroenterology, 2009, 136 (4): 1368-1378.

24Shen R, Wang Q, Cheng S, et al. The biological features of PanIN initiated from oncogenic Kras mutation in genetically engineered mouse models[J]. Cancer Lett, 2013, 339 (1): 135-143.

25Guerra C, Schuhmacher AJ, Caamero M, et al. Chronic pancreatitis is essential for induction of pancreatic ductal adenocarcinoma by K-Ras oncogenes in adult mice[J]. Cancer Cell, 2007, 11 (3): 291-302.

26Ying H, Kimmelman AC, Lyssiotis CA, et al. Oncogenic Kras maintains pancreatic tumors through regulation of anabolic glucose metabolism[J]. Cell, 2012, 149 (3): 656-670.

27沈延，肖安，黃鵬，等. 類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶(TALEN)介導(dǎo)的基因組定點(diǎn)修飾技術(shù)[J]. 遺傳, 2013, 35 (4): 395-409.

28Mali P, Yang L, Esvelt KM, et al. RNA-guided human genome engineering via Cas9[J]. Science, 2013, 339 (6121): 823-826.

29Blasco RB, Karaca E, Ambrogio C, et al. Simple and rapidinvivogeneration of chromosomal rearrangements using CRISPR/Cas9 technology[J]. Cell Rep, 2014, 9 (4): 1219-1227.

(2014-05-13收稿； 2014-06-27修回)

摘要胰腺癌惡性程度高、進(jìn)展快、預(yù)后差，在我國(guó)位居腫瘤死亡率的第6位。為了研究胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制，目前已建立了多種胰腺癌動(dòng)物模型。本文就胰腺癌動(dòng)物模型的制備方法、實(shí)驗(yàn)用途、臨床相關(guān)性、局限性作一綜述。

關(guān)鍵詞胰腺腫瘤；動(dòng)物模型；基因工程小鼠；轉(zhuǎn)基因

Animal Models of Pancreatic CancerYINHang,LIUHailin.DepartmentofGastroenterology,ShanghaiNinthPeople’sHospitalAffiliatedShanghaiJiaotongSchoolofMedicine,Shanghai(201011)

Correspondence to: LIU Hailin, Email: liuhailin@medmail.com.cn

AbstractPancreatic cancer is a highly malignant disease with rapid progress and poor prognosis, and is the sixth leading cause of cancer death in China. A variety of animal models of pancreatic cancer have been developed, which provide useful tools for studying the occurrence and development of pancreatic cancer. In this review, we provide a brief description of the animal models of pancreatic cancer currently available, including preparative method, experimental use, clinical relevance and limitation.

Key wordsPancreatic Neoplasms;Models, Animal;Genetically Engineered Mouse;Transgenes

通信作者#本文，Email: liuhailin@medmail.com.cn

DOI:*本課題由上海市科委基礎(chǔ)重點(diǎn)項(xiàng)目(10JC1409001)資助