王 雪張媛鑫田 碩彭孟凡武香香苗明三

(河南中醫(yī)藥大學,鄭州 450046)

乳腺癌是我國女性最高發(fā)的惡性腫瘤之一[1],也是全球女性最常見且死亡率最高的癌癥之一,其發(fā)病率每年以3%～4%的速度上升,最新研究發(fā)現(xiàn),全球每76 s就有一位乳腺癌確診患者,這極大威脅了女性的生命健康和生活品質[2]。St.Gallen共識專家組以循證醫(yī)學為依據(jù),根據(jù)治療基礎將乳腺癌分型分為luminal A型、luminal B型、Erb-B2過表達型、基底樣型4類[3],目前臨床治療多采用手術切除、放射線治療、靶向治療、內分泌、免疫及中醫(yī)藥調理等綜合治療模式[4],其中,中醫(yī)藥治療已成為我國乳腺癌治療方式的重要組成部分。中醫(yī)將乳腺癌歸于“乳巖”范疇,其主要病因多由正虛邪盛、情志失調、經(jīng)絡受阻等因素引起[5],治療以扶正祛邪,調暢情志為主。

動物模型(animal model of human diseases)是具有人類疾病模擬性表現(xiàn)的動物實驗對象和材料,是現(xiàn)代生物醫(yī)學研究中極為重要的一種實驗方法和手段[6],能方便,高效地認識人類疾病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和研究防治措施[7]?，F(xiàn)存的多數(shù)動物模型雖在一定程度反應了疾病的癥狀,但有些疾病模型的建立忽略了中醫(yī)“證候”、“病癥統(tǒng)一”等因素,存在模型動物宏觀癥狀與人類臨床相差較大的缺陷,不利于相關疾病的研究。本文總結現(xiàn)有的乳腺癌動物模型,將其與中西醫(yī)臨床病證特點的吻合情況進行分析,闡述模型存在的優(yōu)缺點,提出中醫(yī)模型完善方向,以期為乳腺癌的中醫(yī)藥治療提供理論依據(jù)。

1 乳腺癌的病因病機

1.1 現(xiàn)代醫(yī)學病因病機

臨床中乳腺癌的高危因素有:家族成員中有乳腺癌患病史;生產年齡過大;初潮年齡過早(＜12歲)或絕經(jīng)年齡較晚(＞50歲);肥胖患者;過量服用雌激素以及內分泌失調等[8-9]。乳腺癌家族史:乳腺癌的發(fā)生率與親屬中癌癥患者數(shù)量成正比[10];初潮早、絕經(jīng)晚方面:初潮年齡＜12歲,乳腺癌的確診率較高[11];絕經(jīng)時間異常與人體內的胰島素樣生長因子有關,生長因子表達越高,患乳腺癌的概率更大[12];環(huán)境方面:苯并芘物質有強致癌性,主要存在于煤煙、香煙、汽車尾氣、烹飪油煙等環(huán)境中,大量吸收后對機體產生不可逆的傷害[13];內分泌失調:人體內分泌紊亂,雌二醇、催乳素等激素的升高,將會導致乳腺癌的發(fā)病率升高[6]。

1.2 中醫(yī)學病因病機

在傳統(tǒng)祖國醫(yī)學記載中,乳腺癌歸屬于“乳巖”范疇?！夺t(yī)學正傳》云:“乳巖多生于憂郁積忿婦女”,乳房在經(jīng)絡循行中涉及到肝、胃、膽經(jīng),長期情志不暢,引起肝氣郁結,氣血運行紊亂,經(jīng)絡受阻,日久郁而化火,痰結血瘀,凝結于乳而致癌?！陡裰掠嗾摗分性?“憂怒抑郁,朝夕積累,脾氣消阻,肝氣積滯,遂成隱核”,情志失調可引起臟腑失和,經(jīng)絡受阻,氣滯血瘀等癥狀[14],中醫(yī)認為情志失調是導致乳巖發(fā)生的最重要因素。《醫(yī)學匯編·乳巖附論》云:“正氣虛則為巖”,乳腺癌的發(fā)病以氣血虧虛為本,痰毒血瘀為標[15],正氣虧虛可看作是乳腺癌的內因。

2 乳腺癌診斷標準及特點

2.1 西醫(yī)乳腺癌診斷標準及特點

西醫(yī)一般根據(jù)臨床表現(xiàn)、病理影像學、細胞等相關檢查進行判定,其中病理學和超聲檢查是診斷乳腺癌最重要的指標,依據(jù)乳腺癌診療規(guī)范(2018年版)以及中國抗癌協(xié)會乳腺癌診治指南與規(guī)范(2019年版)[16]總結出西醫(yī)乳腺癌診斷標準,見表1。

表1 西醫(yī)診斷標準Table 1 Diagnostic criteria of

2.2 中醫(yī)診斷標準及特點

中醫(yī)藥作為傳統(tǒng)祖國醫(yī)學的特色療法,治療效果顯著,但單純中醫(yī)不能確診乳腺癌,需結合西醫(yī)檢查方可診斷。根據(jù)《中醫(yī)外科常見病診療指南·乳癖》[17],可將乳腺癌中醫(yī)證型主要分為:肝郁氣滯型,痰瘀互結型,沖任失調型。見表2。

表2 中醫(yī)辨證Table 2 TCM syndrome differentiation

續(xù)表

3 模型動物的選擇

乳腺癌模型可選動物有小鼠、大鼠、轉基因鼠、免疫缺陷鼠、樹鼩、犬、豬、兔和斑馬魚等。其中,大、小鼠因繁殖能力強、飼養(yǎng)條件低、實驗操作簡單等,應用最為廣泛。轉基因鼠,轉基因鼠可明確基因功能,鑒別潛在的癌癥基因和腫瘤標志物,利于發(fā)病機制的研究[18],但成本較高,技術要求高。免疫缺陷鼠因能體現(xiàn)人類腫瘤微環(huán)境特征,常用于移植性乳腺癌動物模型的構建。樹鼩也可作為乳腺癌的實驗動物模型,但存在問題問題較多,比如其誘導出的腫瘤分型多為乳頭狀癌,并非人類常見的浸潤性導管癌[19-20];犬的基因組序列與人類具有高度相似性,在組織病理學、分子靶點、腫瘤遺傳學特點以及給藥后反應等方面與人類自發(fā)性乳腺腫瘤共同特征相似,但自發(fā)乳腺癌模型的犬類誘發(fā)較困難,大多是與犬相關的人源腫瘤異種移植模型[21-22]。實驗豬需要5個或更多致癌突變才能發(fā)生變化,現(xiàn)有的BRCA1缺陷乳腺癌的豬模型可用于實驗研究,但BRCA1單倍基因缺失的小豬存活天數(shù)卻不到18 d,這很大程度限制了豬模型在乳腺癌方面的深入研究[23]。相比豬,兔的乳腺癌模型造模周期短,腫瘤誘導成功率也較高,常應用于轉移后的癌癥模型,男性乳腺癌(MBC)較罕見,但其死亡率高于女性[24],兔的腋淋巴結和肺的區(qū)域性淋巴組織轉移和男性較類似,可用于構建兔MBC模型,但是,誘導的兔模型多為鱗癌而非臨床乳腺癌的腺癌類型[25]。斑馬魚與哺乳動物在生理和遺傳方面有高度的相似性,可作為異種移植腫瘤模型,其透明的胚胎便于觀察腫瘤的發(fā)生、侵襲以及轉移等[26],但是斑馬魚確存在無乳腺組織等缺點,其適用范圍存在一定的局限性[27]。通過查詢文獻,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有乳腺癌動物模型有自發(fā)性乳腺癌小鼠模型、誘發(fā)性動物模型(多為化學制劑誘導乳腺癌動物模型)、移植動物模型(異種移植建立乳腺癌動物模型)、基因工程模型(主要包括轉基因,基因編輯,基因敲除),品種以大鼠、小鼠、轉基因鼠、免疫缺陷鼠為主,總結造模方法,分析模型特征,進行臨床吻合度的評價,具體見表3。

表3 現(xiàn)有動物模型分析Table 3 Analysis of existing animal models

4 討論

乳腺癌模型主要有自發(fā)性、誘發(fā)性、移植性和基因工程(轉基因、基因編輯)4大類。自發(fā)性乳腺癌模型減少了造模時人為因素對動物的影響,更接近于自然乳腺癌的發(fā)病特點,臨床吻合度高,最適合研究乳腺癌的病因、發(fā)生發(fā)展以及預防性用藥;但其人工培育時間長,實驗周期長,實驗成本較高?；瘜W制劑誘導乳腺癌動物模型病因比較明確,誘導方法也多樣化,與人類發(fā)生的乳腺癌有較多相似之處,適合研究臨床上長期從事化工、長期接觸電離輻射等職業(yè)乳腺癌患者的類型,是目前乳腺癌模型制備最常用的方法。移植動物模型移植癌細胞成功率高,應用廣泛;但移植腫瘤缺少腫瘤形成的微環(huán)境和內環(huán)境,對乳腺癌發(fā)生發(fā)展過程的研究有一定限制性?；蚬こ逃修D基因和基因編輯兩大類,轉基因動物是指以實驗方法導入外源基因,在染色體組內穩(wěn)定整合并能遺傳給后代的一類動物,轉基因模型的組織有較高特異性,是比較理想的動物模型;但其實驗操作復雜、不易被影像學檢測、成功率低、費用昂貴,臨床應用并不廣泛,并且轉基因小鼠因外源基因注射后整合基因組的情況不是很明確,逐漸地被基因編輯鼠所替代;基因組編輯技術是一種通過同源重組手段定向改造(插入或敲除)基因組的技術,是進行基因組改造和探索基因功能的關鍵手段,近幾年出現(xiàn)了多種新型基因組編輯工具,如鋅指核酸酶、類轉錄激活因子效應物核酸酶以及CRISPR/Cas9技術,其中,CRISPR/Cas9技術由于構建簡單、成本低、效率高等特點,自發(fā)明以來迅速被研究人員廣泛應用于各類科學研究中,成為了當今生命科學研究的熱門技術。Moses等[35]和Wang等[36]學者發(fā)現(xiàn),利用CRISPR/Cas9技術可以有效激活TNBC SUM159細胞中PTEN這一與乳腺癌發(fā)生相關的基因,達到抑制腫瘤的目的,此技術還可通過干預HER2基因,抑制絲裂原活化蛋白激酶/胞外信號調節(jié)激酶信號通路,影響乳腺癌細胞的增殖?；蚬こ虅游锬Ｐ褪窃诂F(xiàn)代科學技術上開發(fā)的模型,可定向研究某基因在乳腺癌發(fā)生發(fā)展過程中的作用,但其忽視了后天情志因素對乳腺癌致病的影響,與臨床乳腺癌患者的實際情況不符,研究發(fā)現(xiàn),腫瘤細胞可被外部環(huán)境和心理應激反應等因素影響,改變和維持利于自身生存和發(fā)展的條件,促進腫瘤的生長和發(fā)展。因此,后期研究可考慮在基因編輯的基礎上增加中醫(yī)病因刺激,利用現(xiàn)代科技手段,從多角度出發(fā),制備出與臨床吻合度高的動物模型。中醫(yī)證型分為肝郁氣滯型、痰瘀互結型、沖任失調型3個證型,通過現(xiàn)有動物模型與臨床吻合度進行分析,發(fā)現(xiàn)自發(fā)型乳腺癌模型適用于肝郁氣滯、沖任失調型;誘發(fā)性動物模型適用于肝郁氣滯型、痰瘀互結型、沖任失調型;移植性動物模型適用于肝郁氣滯型、痰瘀互結型;轉基因動物模型適用于肝郁氣滯型、痰瘀互結型、沖任失調型;基因編輯動物模型適用于肝郁氣滯型、痰瘀互結型、沖任失調型。目前,成功的動物模型多以腫瘤成瘤率為主要標準,缺少行為學的指標,如對模型動物的痛閾值、活動狀態(tài)等方面未作詳細描述,與臨床上乳腺癌患者的中、西醫(yī)診斷標準存在一定差異。

乳腺癌死亡的主要原因是癌細胞的轉移,但轉移的潛在機制在目前來說仍是未知的,國內最常用的乳腺癌轉移動物模型是通過皮下移植瘤構建的,由于其操作簡便、周期短,常被用于藥物藥效篩選的研究中,但其忽視了腫瘤發(fā)生的微環(huán)境,在乳腺癌的疾病發(fā)展過程研究中受到一定限制。因此,建立腫瘤模型必須要考慮癌細胞的轉移因素[37]。制備小鼠乳腺移植瘤模型,可通過皮下注射、尾靜脈注射、乳墊以及心內注射4種方法,最終發(fā)現(xiàn)乳墊注射制備的乳腺癌模型與臨床病理較類似,比較適合藥理學評價和疾病機制的研究[38]。目前男性乳腺癌(MBC)是一種罕見的惡性腫瘤,其死亡率遠遠高于女性[39]。最近幾年,男性乳腺癌的發(fā)病率呈現(xiàn)出升高的趨勢[40],而在動物造模時多用雌性小鼠,雌雄有別,雄性的生理特點與患乳腺癌有哪些內在聯(lián)系?值得我們進一步深入探討。

兩千多年前,《黃帝內經(jīng)》中提出“上醫(yī)治未病,中醫(yī)治欲病,下醫(yī)治已病”,預防遠遠大于治療,近年來醫(yī)院相繼成立治未病中心,相應的也要多加開展預防乳腺癌發(fā)生的動物模型研究?！夺t(yī)學正傳》云:“乳巖多生于憂郁積忿婦女”,乳房在經(jīng)絡循行中涉及到肝、胃、膽經(jīng),長期情志不暢,引起肝氣郁結,氣血運行紊亂,經(jīng)絡受阻,日久郁而化火,痰結血瘀,凝結于乳而致癌。現(xiàn)階段,乳腺癌動物模型復制較少納入中醫(yī)因素,已有的造模方法以西醫(yī)為主,缺少中醫(yī)七情內傷等致病因素,而在祖國醫(yī)學中情志因素是導致乳腺癌發(fā)生發(fā)展十分關鍵的因素,所以,可以在西醫(yī)造模成功的前提下對實驗動物施以恐嚇法、夾尾法、噪聲、四肢捆綁、強迫游泳以及冰水刺激等情志方面刺激,模擬臨床上中醫(yī)致病因素,提高“病”與“癥”的結合。如羅暢等[41]在化學致癌物的基礎上用激怒應激法使大鼠形成氣郁狀態(tài),大鼠乳腺癌的潛伏期縮短;鄧衛(wèi)芳等[42]通過對大鼠禁食禁水、快速旋轉振蕩、熱應激以及徹夜光照等應激建立乳腺癌癌前病變“毒瘀互結”病證結合模型;張曉龍[43]提出建立肝氣郁結模型時,應遵從中醫(yī)的致病原理,對動物“投其所惡”,從而使動物呈現(xiàn)出肝郁氣結狀態(tài)。乳腺癌動物模型制備方法多,且各具優(yōu)缺點,改進現(xiàn)有模型或建立新的模型,增加中醫(yī)“證”的因素,并將其作為未來模型構建的主要考慮因素,可使得乳腺癌研究更加貼合臨床實際。