前言
肺癌(lung cancer)是呼吸系統(tǒng)主要腫瘤之一，多發(fā)生于支氣管黏膜上皮，亦稱支氣管肺癌。肺癌一般是指肺實質(zhì)部的癌癥，通常不包含其他肋膜起源的中胚層腫瘤，或者其他惡性腫瘤如類癌、惡性淋巴瘤，或是轉(zhuǎn)移自其他來源的腫瘤。肺癌占了肺實質(zhì)惡性腫瘤的90%~95%。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，肺癌目前是全世界癌癥死因的第一名，約占全部惡性腫瘤的19%。全世界每年的新增病例超過120萬。在男性腫瘤死因中已居首位，在女性中僅次于乳腺癌居第二位。男女患病率為2.3 : 1。目前，中國肺癌死亡率為40.57/10萬。天津男性發(fā)病率與女性發(fā)病率分別為63.51/10萬和46.4/10萬。上海男性發(fā)病率與女性發(fā)病率分別為47.13/10萬和16.85/10萬。在城鎮(zhèn)地區(qū)，每死亡4人，即有1人死于癌癥。而在因癌癥死去的每3~4人中，即有1人是肺癌。到2025年，我國每年新增肺癌病例將超過100萬，成為世界第一肺癌大國。本病多在40歲以上發(fā)病，發(fā)病年齡高峰在55~65歲。
目前，絕大多數(shù)引起肺癌的原因已經(jīng)基本明確，已知的可以增加患病風(fēng)險的因素主要有吸煙、大氣污染、職業(yè)因素、肺部慢性疾病以及家族遺傳等幾個方面。根據(jù)動物模型來源和應(yīng)用范圍，肺癌動物模型可分為誘發(fā)性肺癌動物模型、人肺癌裸鼠原位移植模型及人肺腺癌裸鼠不同部位移植模型。
部分造模方法
使用動物：小鼠
【造模機制】：
將人類肺癌中發(fā)現(xiàn)的癌基因?qū)胄∈蠡蚍谓M織，或者運用基因敲除技術(shù)將抑癌基因敲除來制造肺癌模型。目前，已有轉(zhuǎn)基因小鼠用于肺癌研究，但這些經(jīng)典的轉(zhuǎn)基因小鼠或基因敲除小鼠不能復(fù)制散發(fā)腫瘤經(jīng)歷的生長過程，可能是由于大量癌細(xì)胞表達(dá)或腫瘤抑制基因的缺失創(chuàng)造的 微環(huán)境，與散發(fā)腫瘤生長過程中僅少量突變細(xì)胞包圍正常細(xì)胞的情況偏離，所以人們繼而制造了條件控制基因表達(dá)的第二代基因小鼠，運用癌基因或抑癌基因的等位基因突變技術(shù)。如與肺癌有關(guān)的ras、raf、myc等癌基因，使小鼠肺腫瘤的生長更接近散發(fā)腫瘤生長過程。
【造模方法】：
1.K-RAS基因突變模型 K-RAS是一個原癌基因，主要參與包括有絲分裂原活化蛋白激酶通路及磷酸肌醇3激酶等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。K-ras基因表達(dá)的P21蛋白位于細(xì)胞膜內(nèi)表面，其活性形式為p21-GTP，非活性形式為p21-GDP。它可以接受和傳遞細(xì)胞表面信號，如生長因子、激素、神經(jīng)遞質(zhì)等，從而影響細(xì)胞內(nèi)核酶等的合成，對細(xì)胞生長和分化進(jìn)行調(diào)控。K-ras基因最常見的激活方式是點突變，當(dāng)K-ras基因發(fā)生異常時，p21與GTP牢固結(jié)合，將會一直處于激活狀態(tài)，持續(xù)刺激細(xì)胞生長、發(fā)育、增殖，引起細(xì)胞惡化。通過同源重組構(gòu)建K-rasLA轉(zhuǎn)基因模型，K-rasLA小鼠可以發(fā)展出多種腫瘤（包括肺癌性轉(zhuǎn)化）。但由于早期肺惡化導(dǎo)致K-rasLA小鼠早期死亡，后來通過在K-rasG120編碼區(qū)放置一個Loxp-stop-Loxp盒子，通過去除終止元件來進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣可以控制腫瘤發(fā)生的時間、位置和多樣性。也有研究人員通過構(gòu)建雌激素受體條件誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因模型，利用他莫昔芬激活K-rasG120基因可以誘導(dǎo)小鼠肺上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。
2.P53基因突變模型 P53是一個抑癌基因，也是目前所發(fā)現(xiàn)的與腫瘤發(fā)病最相關(guān)的抑癌基因。p53基因的失活在肺癌發(fā)生中起非常重要的作用。p53具有調(diào)控細(xì)胞周期、凋亡、DNA修復(fù)和重組等功能。當(dāng)P53基因發(fā)生突變、缺失或滅活時，上述功能的喪失將導(dǎo)致細(xì)胞持續(xù)增殖及惡化。P53在小細(xì)胞肺癌中的突變率是75%，非小細(xì)胞肺癌中的突變率為50%。用苯并(a)芘處理p53+/+Iuk4a/Arf+/-，p53+/-Ink4a/Arf+/+，p53+/-Ink4a/Arf+/-小鼠，7周后發(fā)現(xiàn)全部發(fā)生肺癌。
【模型特點】：
大部分新基因型小鼠產(chǎn)生的肺癌與自發(fā)性及化學(xué)誘導(dǎo)小鼠腫瘤類似，為來源于Ⅱ型肺泡細(xì)胞的腺瘤及腺癌，在一些模型中，有報道同時檢測到對Ⅱ型肺泡上皮及Clara細(xì)胞都特異的標(biāo)志，它們主要用于人非小細(xì)胞肺癌的研究。2003年，一篇旨在研究Cre-loxP重組系統(tǒng)介導(dǎo)p53和Rb基因在鼠肺內(nèi)失活的論著描述了如何建立與人小細(xì)胞肺癌類似的鼠腫瘤模型，并展現(xiàn)出包括轉(zhuǎn)移擴散在內(nèi)的很多類似人小細(xì)胞肺癌的特征。
【模型的評估和應(yīng)用】：
利用轉(zhuǎn)基因鼠制作的肺癌模型比普通鼠模型能更好地用于研究工作。例如，通過在條件鼠系中設(shè)計一個可去除的轉(zhuǎn)錄沉默元件來調(diào)節(jié)LSL-K-rasG12D、K-ras的突變活性，有利于篩查腫瘤早期診斷標(biāo)志物；通過一個能使突變的癌基因定位且有效的基因動物模型，可以提供理想的靶向治療試驗的臨床前模型；通過比較K-ras和p53突變的肺癌小鼠對X線放射治療的敏感性及衡量分別采用放、化療后小鼠肺腫塊的尺寸變化情況，則可以為腫瘤的臨床治療選擇提供更加充分可靠的依據(jù)。
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