實驗動物科學(xué):第三節(jié)　腫瘤學(xué)研究中實驗動物的選擇和應(yīng)用

一、腫瘤學(xué)研究中的實驗動物的作用

腫瘤（Tumor,Neplasm)，尤其是惡性腫瘤（癌癥或癌瘤，Cancer)是目前危害人類生命健康最嚴(yán)重的疾病之一。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在全世界大約每年有千分之一的人生癌癥，有五百萬人左右死于惡性腫瘤，在不少國，腫瘤的死亡率僅次于心血管病而占第二位。在我國，腫瘤也是一大類常見病、多發(fā)病，據(jù)近年來在約六億人口范圍內(nèi)的死因調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果推算，全國新患惡性腫瘤的人每年在一百萬左右，死亡八十萬人左右。因此，應(yīng)該承認(rèn)，腫瘤是醫(yī)學(xué)上的一個“老大難”問題。

研究腫瘤的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)特性、腫瘤和宿主的相互關(guān)系、腫瘤的診斷預(yù)防和治療等等有關(guān)腫瘤的一切知識的總體稱為腫瘤學(xué)（Oncology或Cancerology)。概括言之，可以把它分為兩大領(lǐng)域：臨床腫瘤學(xué)和實驗?zāi)[瘤學(xué)，前者以人為主要對象，主要目的是預(yù)防和診治這一疾��；后者的對象較廣泛，主要以實驗室手段探索與腫瘤有關(guān)的各方面課題，以其各項成果為前者服務(wù)。在實驗?zāi)[瘤學(xué)研究中，實驗動物是其主要研究對象和材料。可以說實驗?zāi)[瘤學(xué)研究者一天離不開實驗動物和實驗動物科學(xué)的各項開發(fā)研究成果。通過選用實驗動物進(jìn)行動物實驗，創(chuàng)立了實驗?zāi)[瘤學(xué)，發(fā)現(xiàn)了化學(xué)致癌物質(zhì)和致癌病毒，推動了腫瘤學(xué)的研究，為腫瘤的防治開辟了廣闊的前景。特別是近交系動物的發(fā)展，對腫瘤的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、實驗治療和新抗癌藥物的研究等都發(fā)揮了重要作用。

二、實驗動物的腫瘤學(xué)特點

（一)不同種屬動物

1．靈長類動物：從種系發(fā)生上看，非人靈長類實驗動物與人類的親緣關(guān)系最近，它們也會發(fā)生各種形態(tài)上和生物學(xué)性質(zhì)上與人的腫瘤相似的病變。已知，它們的腫瘤發(fā)病率與動物的種屬、性別、年齡及捕養(yǎng)的時間有關(guān)。在實驗室條件下，獼猴的自發(fā)性腫瘤發(fā)病率較高。在動物園內(nèi)，獼猴的腫瘤發(fā)生率約為1%。在老年靈長類動物中，以上皮性腫瘤和惡性淋巴瘤為最常見，腦腫瘤則少見。常用中子或質(zhì)子射線照射加以引發(fā)，可以獲得獼猴的顆粒細(xì)胞性白血病。據(jù)報導(dǎo)，貓猴和狨猴也會發(fā)生淋巴細(xì)胞性白血病。原生靈長目動物腫瘤性疾患的敏感性。特別是對化學(xué)致癌物的敏感性，較之類人猿種屬為高。

2．大型實驗動物：這里包括家畜。這些動物腫瘤發(fā)病率隨種屬而異，例如雌犬常發(fā)生乳腺腫瘤，母牛則否。但雌犬所發(fā)生的此種乳腺腫瘤與人乳腺癌的表現(xiàn)不同。前者是混合型的，不僅包括上皮性成分，還包含有骨和軟骨等組織。豬常發(fā)生腎母細(xì)胞瘤，家犬、家貓、馬、羊、牛等則否。馬傾向于發(fā)生陰莖癌，羊和牛則會發(fā)生肝癌。家犬、馬和牛的黑色素瘤較之家貓、羊和豬為多見。Hereford種牛則會生眼結(jié)膜的上皮細(xì)胞癌。

3．小型實驗用哺乳動物：這里主要指嚙齒類實驗動物。首先強調(diào)在實驗?zāi)[瘤學(xué)研究中使用小鼠的Slye氏(1922)指出：小鼠的腫瘤，無論在組織發(fā)生上、臨床過程上以及組織形態(tài)學(xué)上都與人類腫瘤有相似之處。后來，由Little氏等培育出近交系小鼠后，在實驗?zāi)[瘤研究中廣泛應(yīng)用各種高癌和低癌品系小鼠進(jìn)行研究。

大鼠也廣泛地應(yīng)用于腫瘤研究的許多領(lǐng)域之中。它的體形較大，供給的組織較多，便于進(jìn)行手術(shù)、注射等實驗操作。但是，它們的自發(fā)性腫瘤的總的發(fā)病率過遠(yuǎn)較小鼠為低。例如，大鼠通過肝癌頗為少見。然而，大鼠的肝臟對于致癌劑的作用卻是很敏感的，已通過大鼠肝癌的研究積累了大量有關(guān)肝癌病因?qū)W、發(fā)病學(xué)和分子生物學(xué)方面的資料。再如，大鼠的白血病的發(fā)病率也低，而且白血病發(fā)病大鼠多數(shù)顆粒細(xì)胞型的，而小鼠的白血病以淋巴細(xì)胞型為多見。

金黃地鼠在下列各方面常被用于抗癌研究之中：如研究致癌的脫氧核糖酸病毒，利用其頰囊移植腫瘤等。

豚鼠曾被認(rèn)為是很少發(fā)生腫瘤的實驗小動物。但是，近年來的研究發(fā)現(xiàn)，它們也會自發(fā)多種腫瘤，根據(jù)Dawe氏等（1973年)列舉的數(shù)字得知，已經(jīng)觀察到的豚鼠腫瘤也有29種之多。其中，以支氣管乳頭狀腺瘤和白血瘤為最多見。后一腫瘤還曾經(jīng)被連續(xù)移植傳代成功。投用脲酯后也曾引發(fā)豚鼠腫瘤。三年齡以下的豚鼠發(fā)生的腫瘤易于轉(zhuǎn)移，但幼年豚鼠其腫瘤的發(fā)病率不高。

4．鳥類：這一類實驗動物所發(fā)生的腫瘤以其病毒病因引人注目，特別是造血系統(tǒng)和間葉組織的腫瘤其病毒病因已較明確。雞群中所發(fā)生的由皰疹類病毒引致的Marek氏病引起的腫瘤學(xué)者的很大興趣。因為，它作為一個實驗?zāi)Ｐ停�可與人類的Burkitt氏淋巴瘤、猴的淋巴瘤、蛙的Lucke氏腎癌等相類比。

雞和其它鳥類對腫瘤病毒的研究具有極高的實用價值。為此，日本目前大力開發(fā)雞的SPF化，除去已知的白血病病毒（必要時除去馬來克氏病毒，即把SPF雞在乙烯基隔離器連續(xù)2代飼養(yǎng)，使雞確實達(dá)到SPF化)；研究它們對白血病、肉瘤病毒等毒株的感受性，和抗清對馬來克氏病毒受性的遺傳；研究解決有關(guān)內(nèi)源性病毒的遺傳性控制；開展品系內(nèi)可移植實驗的近交品系和有關(guān)鵪鶉、鴨子、野雞等鳥類的SPF化。

5．兩棲類實驗動物：蛙所發(fā)生的Lucke氏腎腺癌是研究較多的腫瘤。它是由至少四種病毒所引起的。這一類實驗動物在細(xì)胞和體液免疫方面具有一些特征。因此，為了研究免疫抑制狀態(tài)在腫瘤（如淋巴網(wǎng)狀系統(tǒng)腫瘤)發(fā)生中的作用，使用兩棲類動物是有用的。另外，兩棲類動物的無毛而光滑的皮膚為皮膚腫瘤的姓和發(fā)展的研究提供了有用的。另外，兩棲類動物的毛而光滑的皮膚為皮膚腫瘤的發(fā)生和發(fā)展的研究提供了一個與人的情況更為接近的實驗?zāi)Ｐ突�礎(chǔ)。

6．魚類：除了軟骨魚類，其它種屬的魚自發(fā)性腫瘤并不少見。魚類腫瘤的病毒病因并不重要，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)魚群腫瘤的發(fā)生具有區(qū)域性和流行，說明可能有某種傳染病因在起作用。魚類，作為一種實驗動物，對化學(xué)致癌物頗為敏感，例如黃曲霉素或二甲基亞硝胺可引發(fā)魚（尤以鱒魚)的肝臟腫瘤和腎母細(xì)胞瘤。因此，魚是測試環(huán)境致癌因素的敏感對象。北方狗魚的淋巴瘤也被視為研究人的相應(yīng)腫瘤的用模型。通過魚種間雜交而形成的雜種就能自發(fā)地和大量地反應(yīng)腫瘤，如將中美洲的兩種熱帶魚——劍尾魚（Xiphophorus　Helleri)與闊尾魚（Platypoecillus　Maculatus)進(jìn)行雜交或進(jìn)一步將其雜交第一代（F1-hybrid)與劍尾魚回交，就可以產(chǎn)生自發(fā)黑色素瘤的帶瘤雜種。

（二)不同類型的實驗動物

1．近交系實驗動物：應(yīng)用這一類型實驗動物的腫瘤研究者，主要著眼于實驗動物腫瘤方面的遺傳性狀。不同近交品系動物的有著不同的遺傳性狀，其自發(fā)瘤發(fā)生率有明顯的不同，對同一致癌物質(zhì)的敏感性也往往不同。因此，為了不同的腫瘤研究需要，可以選用在腫瘤學(xué)上具有不同的遺傳性狀特點的近交系動物進(jìn)行研究。

近交系動物的自發(fā)瘤的發(fā)生率高低不等，有一些高癌系小鼠，只要活到一定的年齡，無需任何外加的處理，幾乎可以100%地自然發(fā)生白血病、肺癌或乳腺癌等惡性腫瘤，從而證明了癌癥是可以遺傳的。同樣，也可以通過遺傳學(xué)的方法培育出對致癌因此敏感性高或低的動物品系來，說明誘發(fā)腫瘤的發(fā)生相當(dāng)程度上也取決于動物的遺傳組成。這些高癌品系的動物是腫瘤學(xué)研究的有f1411.cn用工具。例如，C3H近交系小鼠是一種乳腺癌高發(fā)的品系，其體內(nèi)有一種乳腺癌病毒即乳汁因子，可以通過授乳而傳給子代，CH3雌鼠在乳汁因子和激素（多次妊娠)的作用下極易發(fā)生乳腺腫瘤；而C57黑色小鼠是極少患乳腺腫瘤的低癌系小鼠，乳汁因子在其體內(nèi)甚至不能生存繁殖，因此即使乳汁因子去感染它也不能致癌。如果用C57黑雄×C3H雌鼠雜交的方法，把C57黑的基因引擴(kuò)C3H雌鼠的雜交后代中，也能使后者體內(nèi)原有的乳汁因子趨于死滅。用病毒、射線或激素都很容易使C3H小鼠發(fā)生乳腺腫瘤。近年來也發(fā)現(xiàn)Snell氏近交系小鼠易患肺腺癌，而C57黑小鼠易患肺心血管疫病，如使這些小鼠長期吸入紙煙的煙，則在前者肺腺癌發(fā)生率高且出現(xiàn)很早，而在后者僅小肺血管病變比對照組增多，但未能誘發(fā)出肺癌。這說明相同的外因作用于不同基因型小鼠時，產(chǎn)生了完全不同的結(jié)果。

由于不同近交品系動物的遺傳性狀各不相，研究者可以選擇其不同的品系特點進(jìn)行各種腫瘤學(xué)研究，例如為了研究遺傳因素在某種腫瘤（如乳腺癌)發(fā)病中的作用，需要選用高（乳腺)癌系小鼠，并與低（乳腺)癌系小鼠進(jìn)行對比。為了獲得某種病毒引發(fā)的腫瘤，就要選用對這一病毒具有敏感性的近交品系動物。為檢定某種可疑致癌物的作用，常要選用中等腫瘤發(fā)病率的近交系動物（如SWR系小鼠)。在某些快速檢定的情況下，也要選用高腫瘤發(fā)病率的近交品系動物（如A系小鼠,Sprague-Dawley系大鼠)。

在實驗?zāi)[瘤學(xué)研究的各個領(lǐng)域中，只要以實驗動物為對象，絕大多數(shù)以使用近交系動物為宜。這樣做，便于實驗設(shè)計，使動物實驗結(jié)果準(zhǔn)確、均一、經(jīng)濟(jì)、有可能重復(fù)再現(xiàn)等。實驗?zāi)[瘤學(xué)研究中使用得最多的是近交系小鼠和大鼠。選用任何一個品系動物時，應(yīng)先熟悉該品動物在腫瘤以及其它方面的性狀特征，以利實驗設(shè)計、結(jié)果分析和總結(jié)。在有關(guān)腫瘤遺傳學(xué)、腫瘤移植術(shù)、腫瘤免疫學(xué)以及化學(xué)致癌研究的工作中，特別要注意各品系實驗動物的遺傳性狀方面的特征。

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有用的疫病模型（Pollard,1973年)。GF大鼠和小鼠所發(fā)生的惡性腫瘤幾乎全部發(fā)生在內(nèi)分泌系統(tǒng)或受激素作用的組織。這可能是由于GF和CV在內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能活動上有差別的緣故（Nomura氏等1973年，Einarsson氏等1974年)。無菌動物幾乎不發(fā)生內(nèi)分泌系統(tǒng)和造血系統(tǒng)以外性惡性腫瘤。這充分說明，存在著環(huán)境致癌因子的作用，而采用系統(tǒng)的無菌技術(shù)可以除去這些因子，形成一個防護(hù)屏障，使有機(jī)個體不受這些因子的危害。

癌的病毒病因?qū)W說，可以應(yīng)用無菌動物進(jìn)行研究而予以檢驗。在化學(xué)引癌過程中，實驗動物體內(nèi)的菌群能影響致癌過程。此種影響包括：產(chǎn)生或破壞致癌物，干擾機(jī)體對致癌物的解毒功能，改變致癌物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)從而影響它們被機(jī)體吸收的過程以及加快腸道的排空速度而影響致癌物的吸收等等。人的結(jié)腸癌的發(fā)生與環(huán)境因素密切相關(guān)。因此，腸道菌群與進(jìn)入腸道的環(huán)境中物質(zhì)的關(guān)系值得研究。已知：口服蘇鐵素，對GF大鼠無致癌性，而CV大鼠對這一物質(zhì)的反應(yīng)則相反。CV大鼠腸道中的菌群能將這一物質(zhì)轉(zhuǎn)移為致癌物，從而引起結(jié)腸的和其他類型的癌（Spatz氏等1965年)。

3．無胸腺裸體小鼠和大鼠：裸鼠已在腫瘤移植術(shù)、癌的病因?qū)W、癌的實驗治療學(xué)、癌的免疫學(xué)、癌病毒學(xué)以及化學(xué)致癌研究等實驗?zāi)[瘤學(xué)研究的許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

裸鼠是一種獨特的純系動物。例如裸小鼠，就其基因型而言，它們帶有?

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人體腫瘤數(shù)百種，這些瘤株除了能防止由傳代而伴隨的腫瘤組織形成學(xué)退化外，還能保持原代細(xì)胞的各種功能，如胃癌細(xì)胞產(chǎn)生的粘液、惡性黑色素瘤細(xì)胞產(chǎn)生的黑色素、肝癌細(xì)胞產(chǎn)生的甲胎球蛋白等，同時在多種情況下還可顯示各種腫瘤所產(chǎn)生的激素，加上其對治療實驗、化療及放療的敏感性和臨床結(jié)果的一致性，使這些瘤株成為研究抗癌藥物一個較為理想的工具，1983年Bodgen等用無胸腺小鼠腎囊膜內(nèi)移植人體腫瘤法篩選新藥，全部實驗僅11天，且成功率較高。

三、動物腫瘤模型的選擇

如上已述，不同種屬、品系和類型的實驗動物其腫瘤學(xué)方面的性狀各不相同，腫瘤學(xué)研究工作應(yīng)當(dāng)熟悉實驗動物科學(xué)的開發(fā)研究成果，對有關(guān)的資料有比較全面的了解，才能為自己的課題選到合適的實驗動物腫瘤模型。

實驗動物的腫瘤模型可以概括地區(qū)分為下面四類：

（一)自發(fā)性腫瘤模型

實驗動物種群中不經(jīng)有意識的人工實驗處置而自然發(fā)生的一類腫瘤稱之為自發(fā)性腫瘤。自發(fā)性腫瘤發(fā)生的類型和發(fā)病率可隨實驗動物的種屬、品系及類型的不同而各有差異。腫瘤實驗研究中，一般應(yīng)當(dāng)選用高發(fā)病率的實驗動物腫瘤模型作為研究對象，否則就無法進(jìn)行研究。當(dāng)然，低發(fā)病率的腫瘤模型也有一定用處，可以用它作為對照。

腫瘤實驗研究中選用自發(fā)性腫瘤型為對象進(jìn)行研究有一定優(yōu)點：首先是自發(fā)性腫瘤通常比用實驗方法誘發(fā)的腫瘤與人類所患的腫瘤更為相似，有利于將動物實驗結(jié)果推用到人：其次是這一類腫瘤發(fā)生的條件比較自然，有可能通過細(xì)致觀察和統(tǒng)計分析而發(fā)現(xiàn)原來沒有發(fā)現(xiàn)的環(huán)境的或其它的致癌因素，可以著重觀察遺傳因素在腫瘤發(fā)生上的作用。但應(yīng)用自發(fā)性腫瘤模型也存在一些缺點：腫瘤的發(fā)生情況可能參差不齊，不可能在短時間內(nèi)獲得大量腫瘤學(xué)材料，觀察時間可能較長，實驗耗費較大。

某個近交品系動物在一定年齡內(nèi)，可以發(fā)生一定比率的某種自發(fā)性腫瘤。目前已培育了許多種小鼠自發(fā)腫瘤，從腫瘤發(fā)生學(xué)上看，這些自發(fā)瘤與人體腫瘤相似，進(jìn)行腫瘤發(fā)病學(xué)和藥物篩選等實驗應(yīng)屬理想。但由于不易同時獲得大批病程相似的自發(fā)瘤動物，又因這種腫瘤生長較慢，實驗周期相對較長，所以一般很少用于篩藥。近年有人應(yīng)用AKR自發(fā)白血病小鼠進(jìn)行化研究，該小鼠出生后一年半內(nèi)有高于90%的發(fā)病率，曾作為研究人體白血病和淋巴瘤的模型，它對藥物的治療反應(yīng)類似兒童急性淋巴性白血病。由于病程較長，已用于綜合化療研究藥物誘導(dǎo)緩解和維持緩解的最適治療方案。此腫瘤可用強的松和長春新堿誘導(dǎo)緩解，也可以環(huán)磷酰胺和甲基-CCNU誘導(dǎo)緩解，再用阿糖胞苷維持緩解，后者療效最好。自發(fā)腫瘤多數(shù)為病毒性，如C3H小鼠出生后有高的乳腺癌發(fā)生率，A系小鼠出生扣18個月內(nèi)有90%的肺癌發(fā)生率，AK和C57小鼠有高的白血病發(fā)生率等等，這些腫瘤多發(fā)生于體表部位或易為目前體檢新發(fā)現(xiàn)的部位。AKR白血病的生長規(guī)律研究提示，該鼠出生時即帶有致癌的RNA病毒，于鼠齡6～13月內(nèi)，每月小鼠自發(fā)瘤的死亡率為15～20%，而伴有增殖能力的瘤細(xì)胞常于診斷前一個月在小鼠胸腺中出現(xiàn)，診斷后中等生存期為16天，以上規(guī)律的闡明為化療提供了基礎(chǔ)知識。當(dāng)前新藥研究中自發(fā)瘤模型應(yīng)用最多的小鼠自發(fā)乳癌，常用高自發(fā)率的C3H小鼠或BALB/C雌鼠與DBA/2雄鼠雜交的第一代CD2F_１小鼠（自發(fā)乳癌)，它們于生后10個半月可摸到腫瘤，而后生存20～35天死亡，大量繁殖此類小鼠，自發(fā)瘤可高達(dá)70%。一般于摸到腫瘤塊后分組給藥，觀察其平均生存時間的延長率來評價藥物的療效。

（二)誘發(fā)性腫瘤模型

用化學(xué)致癌物、射線或病毒均可在各類動物中誘發(fā)不同類型的腫瘤。強化學(xué)致癌物二甲基苯蒽（DMBA)和甲基膽蒽可誘發(fā)乳癌，二苯芐芘誘發(fā)纖維肉瘤均已列為美國NCI第二篩瘤株�，F(xiàn)舉DMBA誘發(fā)大鼠乳腺癌試驗為例，取鼠齡2月的Sprague-Dawley雄鼠，單次灌喂麻油溶解DMBA20mg，腫瘤自60天開始生長，至120天癌發(fā)生率達(dá)63～100%。此時開始分組給藥,并每周測瘤大小及記錄死亡時間作為療效指標(biāo)。還可用DMBA誘發(fā)乳頭狀瘤，實驗用丙酮溶解DMBA150ug/小鼠，隔14天二側(cè)背部皮膚各涂一處，第3周用巴豆油0.5mg，在同一部位每周涂2次共3～4月。當(dāng)瘤>4mm開始治療，每天腹注或口服一次，共5次，每周一次共2～6周，用測量瘤大小辦法來觀察抑制率。用二乙基硝胺（DEN)0.005%摻入飲水中口服8個月誘發(fā)大鼠肝癌。此外15PPb黃曲霉素AFB，或0.06%奶油黃連續(xù)口服4個月均可誘發(fā)大鼠肝癌。于誘發(fā)期腫瘤形成之前觀察藥物的抗致癌作用。用于化療研究的還有α-萘腰等誘發(fā)田鼠和狗的胱膀癌，N-甲基-N-硝基-N-亞硝基胍（MNNG)誘發(fā)大鼠胃癌，此外用1%DEN皮下注射，每天50mg/Kg，連續(xù)3周再觀察半年內(nèi)小鼠肺癌發(fā)生率也可達(dá)94%。食管癌和鼻咽癌等也用致癌物誘發(fā)成功，部分也已用于藥物作用的研究。但致癌的誘癌過程需時較長，成功率多數(shù)達(dá)不到100%，腫瘤發(fā)生的潛伏期個體變異較大，不易同時獲得病程或癌塊大小較均一的動物供實驗治療之用，再加www.med126.com之腫瘤細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征常是多種多樣，且致癌多瘤病毒常誘發(fā)多部位腫瘤，故不常用于藥物篩選，但從病因?qū)W角度分析，它與人體腫瘤較為近似，故此模型常用于特定的深入研究。由于該類型腫瘤生長較慢，瘤細(xì)胞增殖比率低，倍增時間長，更類似于人腫瘤細(xì)胞動力學(xué)特征，常用于綜合化療或腫瘤預(yù)防方面的研究。

在使用化學(xué)致癌致癌時，要注意各類化學(xué)致癌劑對動物致癌的特點，如芳香胺及偶氮染料類致癌物的特點是①通常需要長期、大量給藥才能致癌；②腫瘤多發(fā)生于遠(yuǎn)隔作用部位的器官如膀胱、肝等；③有明顯的種屬差異（見表10-9)；④其本身不是直接致癌物，致癌是由于其某種代謝產(chǎn)物的作用；⑤其致癌作用往往受營養(yǎng)或激素的影響，例如，奶黃僅在以缺少蛋白質(zhì)和核黃素的飼料喂飼大鼠時才引起肝癌，而且雄性大鼠較敏感，鄰位氨基偶氮甲苯則易起雌性大鼠的肝癌。

表10-9　不同種類動物對口服芳香胺類致癌物的敏感性比較

亞硝胺類的致癌特點是：①致癌性強，小劑量一次給藥即可致癌；②對多種動物（包括猴、豚鼠等不易誘發(fā)腫瘤的動物)的許多器官（包括食管、腦、鼻竇等不易引起癌的器官)能致癌，甚至可以通過胎盤致癌，如給懷孕大鼠以二乙基亞硝胺（Diethy　lnitrosamine,DEN)可比較快地引起仔鼠的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞瘤；③具有不同結(jié)構(gòu)的亞硝胺有明顯的器官親和性，例如二甲基亞硝胺等對稱的衍生物常引起肝癌，不對稱的亞硝胺如甲基芐基亞硝胺常誘發(fā)食管癌；在大鼠，二丁基亞硝胺能引起膀胱癌，二戊基亞硝胺能誘發(fā)肺癌，而N-甲基-N-硝基-N１-亞硝基胍則能引起胃腸癌。

黃曲霉毒素的毒性很強，很小劑量（1mg/kg體重)即可使狗、幼齡大鼠、火雞或小鴨致死；其致癌性也極強，最小致癌劑量比亞硝胺還要小數(shù)十倍，是已知化學(xué)致癌物中作用最強者。它能誘發(fā)多種動物（從魚到猴)的肝癌，也可引起腎、胃及結(jié)腸的腺癌，滴入氣管內(nèi)可引起肺鱗狀細(xì)胞癌；注入皮下可引起局部的肉瘤，還有報告認(rèn)為，它可引起淚腺、乳腺、卵巢等其它部位的腫瘤。

在動物實驗中早已確定：乙硫氨酸可誘發(fā)大鼠肝癌；烏拉坦（氨基甲酸乙酯，C_２H_５O－CONH_２)、氨乙胺可引起小鼠的肺癌；一些鹵代烴如四氯化碳、氯仿等可引起大鼠或小鼠的肝癌。

（三)移植性腫瘤模型

目前腫瘤化療所應(yīng)用的大多數(shù)藥物，都經(jīng)動物移植性腫瘤試驗而被發(fā)現(xiàn)，因此它是篩選抗腫瘤新藥中最常用的模型。其優(yōu)點是接種一定量瘤細(xì)胞或無細(xì)胞濾液（病毒性腫瘤)后，可以使一群動物帶有同樣的腫瘤，生長速率較一致，個體差異較小，接種存活率近100%。地宿主的影響也類似，易于客觀判斷療效，且可在同種或同品系動物中連續(xù)移植，長期保留供試驗之用，試驗周期一般均較短，因此當(dāng)前抗癌藥篩選中絕大多數(shù)用移植瘤試驗，如各種體型實腫瘤，腹水瘤和白血病等均被廣泛使用。但是這類腫瘤生長速度快，增殖比率高，體積倍增時間短，這些都是與人體腫瘤的顯著不同點，特別是與人的實體瘤差別更大。許多國家篩選抗癌藥物中選用移植瘤株經(jīng)常改變，主要原因可能也與此有關(guān)�，F(xiàn)在世界上保有近500種的動物移植瘤，但常用于篩藥的不到40種，多數(shù)為小鼠腫瘤，其次是大鼠和倉鼠移植瘤，包括小鼠L₁₂₁₀淋巴白血病，艾氏腹水瘤，F(xiàn)riehd病毒白血病，肉瘤180，Lewis肺癌，腺癌755，白血病615，白血病P388，Walker-256，吉田肉瘤，肉瘤45，Liol淋巴瘤，Dunning　白血病，白血病L5170Y，P1534淋巴白血病，P1798淋巴肉瘤，LPC-1漿細(xì)胞瘤，淋巴瘤8，Gardner淋巴肉瘤，B16或Cloadman黑色素瘤，Ridaway骨肉瘤，肉瘤37，P315白血病，Ｗagner癌肉瘤，Mur　hy-sturm淋巴肉瘤，Jensen肉瘤，Geurin氏癌，倉鼠十二指腸腺癌和人體肉瘤HSL第1代雜交鼠移植。它們對抗癌藥作用的敏感性大致可分為敏感，中度敏感，低敏感和不敏感瘤株四類，敏感瘤株多數(shù)生長迅速，瘤細(xì)胞增殖比率高，倍增時間短，如L₁₂₁₀、P388、W256，吉田肉瘤，Wagner瘤和肉瘤45。中度敏感的有艾氏腹水瘤和實體瘤，肉瘤180，肉瘤37，格氏癌。低敏感瘤有大鼠肉瘤M₁和AkR自發(fā)白血病。不敏感腫瘤多生長緩慢，瘤細(xì)胞增殖比率低，如小鼠皮膚癌，CH3自發(fā)乳腺癌和誘發(fā)癌。同樣敏感株對抗癌藥的療效水平也不相同。

（四)人體腫瘤的異種移植性腫瘤模型

將人體腫瘤移植于免疫缺陷動物，因能保持其生物學(xué)性，用于研究人體腫瘤對藥物的敏感性有較大的幫助，當(dāng)前日益受到多方面的重視。早期工作是將人體腫瘤移植于動物缺乏免疫防御機(jī)能的特殊部位，如雞胚，動物的眼前房，地鼠頰囊內(nèi)，雖有一定比例的存活率，但因腫瘤生長緩慢又受植入部位包膜的限制，往往腫塊生長較小，難以傳代，更不能適應(yīng)需要較多瘤源的實驗治療工重，近些年來將人體腫瘤移植于免疫缺陷動物或無毛無胸腺小鼠（裸鼠)，取得了較大的進(jìn)展，故美國國立癌癥研究所（NCI)于1977年已提出包括人體腫瘤移植于裸鼠的二篩實驗?zāi)Ｐ�。人工制造免疫缺陷動物用于異種移植的研究，是先將動物胸腺切除，后給900拉德大劑量照射，照后2小時輸注骨髓或再給抗淋巴細(xì)胞血清，進(jìn)行異種移植才能生長。由于異種移植需要附加因子，不同于它們生長在人體的自然條件下，對藥物的反應(yīng)性可能也不同。但由于具有病情類似人體的優(yōu)點，近年來實驗報導(dǎo)日益增多。

1966年以來發(fā)現(xiàn)和培育了一種無毛裸小鼠突變株，可能直接作為人體腫瘤異種移植的接受體，不需進(jìn)行附加因子的處理，可使人體腫瘤移植后生長良好。腫瘤細(xì)胞形態(tài)、染色體含量和同功酶水平與人體腫瘤一樣，說明未發(fā)生細(xì)胞選擇和細(xì)胞雜交現(xiàn)象，細(xì)胞動力學(xué)和生物化學(xué)特征也未變，故這種小鼠的異種移植人體腫瘤已成為免疫學(xué)和腫瘤學(xué)研究中較為理想的模型，用于實驗治療方面的研究報導(dǎo)也明顯增加。隨著對裸鼠生殖生理及生長特點知識積累，目前對如何提高供應(yīng)量已制訂出一套飼養(yǎng)、繁殖和管理辦法。目前已成功把將結(jié)腸癌、乳癌、肺癌、卵巢癌、黑色素癌、胃癌、淋巴瘤和白血病、腎病、宮頸癌、軟組織肉瘤和骨肉瘤等移植于裸鼠，獲得一定百分比（37.5%)的良好生長腫瘤部分并可傳代。若用已建株的人體腫瘤組織培養(yǎng)細(xì)胞作移植材料，接種后成活率更高（41%)。這些成活的腫瘤對化療藥物的敏感性與臨床所見十分相近。黑色素瘤以DTIC和CCNU的抑瘤作用較強，而5-Fu則無效，與其臨床客觀療效三藥分別為20%，12%及2.5%的結(jié)果相似。人Burkitt淋巴瘤的祼鼠移植后對環(huán)磷酰胺有較高的敏感性，也與臨床結(jié)果相符，其他腫瘤如乳腺癌和結(jié)腸癌裸鼠移植，對前者阿霉素（5-mg/kg)、5-Fu（50～80mg/kg)和苯丙氨酸氮界（7mg/kg)均有一定的抑瘤效能，對后者甲基－CCNU和絲裂霉素也有明顯療效。有趣的是對P388無效的六甲密腰，而對人體肺癌異種移植有效，應(yīng)用其耐受劑量60～90mg/kg都有消瘤作用，對人體乳癌MX-1和結(jié)腸CX-1也有效。此藥重新臨床試用，證明對人支氣管肺癌和淋巴瘤確有治療作用。最近對過去因毒性較大而中斷研究的偶氮氧代正亮氨酸，重新用人腫瘤裸鼠模型評價，證明對MX-1和肺癌XL-1有明顯療效，又重新進(jìn)入臨床研究。近有人用胸腺嘧啶核苷444～888mg/kg給腫瘤裸鼠連續(xù)灌注90～140小時，發(fā)現(xiàn)它能明顯抑制人體黑色素瘤及畸胎瘤的生長，并導(dǎo)致腫瘤消退而對宿主無明顯毒性，這些新結(jié)果已引起臨床重視。

近來將人癌組織移植入裸鼠腎囊膜內(nèi)，觀察腫瘤生長大小，在雙目顯微鏡下測量腫瘤直徑OMU，比較給藥組和對照組的差異，在11天左右可以得到藥物療效的結(jié)果。此方法比皮下接種快速，新近用正常小鼠代替裸鼠進(jìn)行類似試驗，在6天或更短的時間內(nèi)也可獲得有價值的資料，因為6天內(nèi)免疫機(jī)能還不可能發(fā)揮作用。這樣可以節(jié)省繁育裸鼠的工作量，有較大的實際意義。

四、近交系小鼠和大鼠中自發(fā)性腫瘤的發(fā)病率

（一)近交系小鼠

1．自發(fā)性乳腺腫瘤

（1)A系小鼠：生育雌鼠高，未生育者低。繁殖雌鼠群發(fā)病率為80～84%，良成雌鼠中5～30%。A/He乳系小鼠（繁殖雌鼠)中40%；A/J中25%。

（2)C3H系小鼠：繁殖雌鼠幾乎為100%。C3H/B；85～90%；C3H/HeJ80～100%，C3H/HeN繁殖鼠和處雌鼠中接近100%。C3H/Bi生產(chǎn)雌鼠85～90%。

（3)DBA系小鼠：DBA/1經(jīng)產(chǎn)母鼠61.5～75%。DBA/250～60%。

（4)DD系小鼠：生產(chǎn)雌鼠63%，7.7月齡生產(chǎn)雌鼠84%。

（5)FM系小鼠：生產(chǎn)雌鼠90%以上。

（6)PBA系小鼠：35周齡生產(chǎn)雌鼠75%。

（7)RⅢ系小鼠：生產(chǎn)雌鼠88%。RⅢ/An育成雌鼠49%。

CC57BR、CC57W、TM、TSI、IF、C57BL等品系小鼠中基本沒有乳腺癌或不發(fā)生自發(fā)性乳腺腫瘤。BALB/C雌鼠3%，但投給乳癌因子后升高。C57BL/6J生產(chǎn)雌鼠1%。C57BL/CdJ、C57L、L、MAS/A、NZO、XLⅡ小鼠自發(fā)乳腺癌低。

2．自發(fā)性肺臟腫瘤

（1)A系：達(dá)18月齡小鼠發(fā)病率為90%。A/J發(fā)病率高，雄鼠40%，雌鼠30%。

（2)SWR系：達(dá)18月齡小鼠80%。

（3)PBA系：12月齡生產(chǎn)雌鼠77%。

（4)中等發(fā)病率品系：BALB/C雌鼠26%，雄鼠25%；CC57BR為25；CC57W24.5%；RF37%；XVⅡ♀為19.5%；BL約26%。

（5)低發(fā)病率的品系：DBA/13.8%；XLⅡ；（CBA×C3HK)F1雄鼠0%（C3H×C3HK)F1雄鼠5.6%。

3．自發(fā)性肝臟腫瘤

（1)C3H系：C3H/Hc達(dá)14月齡雄鼠為85%；C3Hf達(dá)14月齡雄鼠為72%；C3HcB/De達(dá)14月齡的雄鼠為78%，育種雄鼠為90%，未生育雌鼠為59%，生育雌鼠為30%，多產(chǎn)雌鼠為38%；C3HvB/Fe64%。

（2)CBA系：CBA/J雄鼠65%；（CBA×C3HK)K142.9%。

（3)中等發(fā)病率品系：CE發(fā)病率高：（C3H×C3HK)F1雄鼠25%；C57BR/cdJ雄鼠25%；VY12～14月齡雄鼠13～24%。

（4)低發(fā)病率品系：C3H/Bi雄鼠10%，雄鼠不發(fā)生；C3H/Fg雄鼠8%；YS12～16月齡雄鼠3～11%；（A×C57BL/10)F11.4～2.4%；（LP×C57BL/10)F12.1～7.2%；（BA×C57BL/10)F13.5～7.5%；（LP×129)F15.2～7.4%；（LP×DBA/2)F12.3～9.

■［此處缺少一些內(nèi)容］■

（1)SJL系：育成雄鼠91%，生產(chǎn)雌鼠發(fā)生率高；SJL/J13.5月齡生產(chǎn)雌鼠88%，12.5月齡雄鼠91%；SJL/N一年以上的小鼠中有類何杰金氏病的多形細(xì)胞性網(wǎng)織細(xì)胞肉瘤，為Wanedo網(wǎng)織細(xì)胞肉瘤的宿主。

（2)RF系：發(fā)病率為56.2%。

（3)FB/Ki亞系：約50%。

（4)C57L系：達(dá)18月齡時，Hodgkin氏病樣病變，網(wǎng)織細(xì)胞瘤（B型)，近25%。

（5)BALB/C系：發(fā)病率低，8%。

7．自發(fā)性卵巢瘤

（1)RⅢ系：17月齡生產(chǎn)雌鼠60%，育成雌鼠50%。

（2)C3H系：C3HeB/Fe19月齡生產(chǎn)雌鼠64%，育成雌鼠22%；H3HeB/De24.3月齡末生育雌鼠47%，21.5月齡生育雌鼠為37%，多產(chǎn)者為29%。

（3)CE系：雌鼠33%。

（4)RF系：發(fā)病率低，4.4%。

8．自發(fā)性胃腸道腫瘤

（1)Ⅰ系：胃腫瘤自發(fā)率達(dá)100%。

（2)BRS：有自發(fā)性胃腫瘤現(xiàn)象，或于注入甲基坦蒽后發(fā)生。

（3)發(fā)病率低的品系：（LP×129)F1雄鼠0%，雌鼠2.6%；（LP×DBA/2)F1雄鼠2.4%，雌鼠4.7%；（129×DBA/2)F1雄鼠4.3%，雌鼠1.7%；（LP×C57BL/10)F1雌鼠2.1%。

（4)NZO系：十二指腸腫瘤雌鼠20%，雄鼠15%。

9．自發(fā)性垂體瘤

⑴C57L系：老年生育雌鼠33%。

⑵C57BR/cd：老年生育雌鼠33%。

⑶C57BL系：求偶素作用后，幾乎達(dá)100%。

10．自發(fā)性腎上腺質(zhì)皮瘤

⑴CE系：自發(fā)率高，6月齡后雄鼠性腺切除100％，7月齡后雌鼠性腺切除79%。

⑵NH系：自發(fā)的腺瘤發(fā)病率高，去勢后癌發(fā)生率高。10%的老年小鼠有腎上腺節(jié)結(jié)性增生及腺瘤，6周齡時做性腺切除可提高腺瘤發(fā)生率。

11．自發(fā)性先天性睪丸畸形瘤

⑴TER/SV亞系：自發(fā)率達(dá)30%。

⑵129系：1%（先天性)；129/RrJ5%。

12．自發(fā)性周身腫瘤

（LP×129)F1雄鼠259%，雌鼠31.2%(LP×DBA/2)F1雄鼠42.9%，雌鼠67.4%；（129×DBA)F1雄鼠44.7%，雌鼠37.9%；（CBA×C57BL/10)F1雄鼠15%，雌鼠44.5%；（A×C57BL/10)F1雄鼠45.2%，雌鼠61.2%；(CBA×C3HK)F1雄鼠52.4%；（C3H×C3HK)F1雄鼠38.9%；(LP×C57BL/10)F1雄鼠45.2%,雌鼠47.9%。

13．其他自發(fā)性腫瘤

血管內(nèi)皮瘤：HR系有19～33%的自發(fā)率，經(jīng)致癌劑處理后，發(fā)病率升高為54～76%。

皮膚乳頭狀瘤：HR/De22月齡無毛小鼠9％。

骨髓上皮瘤：A和BALB/C自發(fā)率4%。

（二)近交系大鼠

1．ACI系：雄鼠自發(fā)性腫瘤：睪丸46%，腎上腺16%，腦垂體5%，皮膚和耳道以及其它類型6%。雌鼠自發(fā)性腫瘤：腦垂體21%，子宮13%，乳腺11%，腎上腺和其它類型6%。

2．ACH系：自發(fā)性回腸腸系膜淋巴瘤發(fā)生率高。

3．A7322：自發(fā)性乳腺癌發(fā)性率高。

4．BN系：雌鼠上皮瘤28%，雄鼠2%，輸尿管腫瘤雌鼠20%，雄鼠6%。雄鼠大部分腫瘤是膀胱癌35%、胰腺腺癌15%、腦垂體腺瘤14%、淋巴網(wǎng)狀組織肉瘤14%、腎上腺皮質(zhì)腺瘤12%、髓質(zhì)性甲狀腺癌9%、腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤8％。雌鼠：腦垂體腺瘤26%、輸尿管瘤22%，腎上腺皮質(zhì)腺癌19%、子宮頸肉瘤15%、乳腺纖維性腺瘤11%、胰腺腺瘤11%子宮頸和陰道腫瘤已有較詳研究。

5．BUF系：老年動物中自發(fā)性腦垂體瘤30%、腎上腺皮質(zhì)瘤25%。兩年齡大鼠中有自發(fā)性甲狀腺癌。

6．COP系：能產(chǎn)生自發(fā)性胸腺腫瘤。

7．DONRYU系：yoshida腫瘤和腹水肝腫瘤有100%發(fā)生率。

8．F344系：雌鼠乳腺癌41%，腦垂體腺瘤36%，多發(fā)性子宮內(nèi)膜腫瘤21%，乳腺纖維腺瘤9％。雄鼠乳腺癌23%。腦垂體腺癌24%，睪丸間質(zhì)細(xì)胞瘤86％，單核細(xì)胞白血病24％。

9．LOU/C系：大于8月齡的雄鼠自發(fā)性漿細(xì)胞瘤的發(fā)生率大約為30%，而雌鼠為16%，可用作高發(fā)性漿細(xì)胞瘤的研究。其腫瘤發(fā)展迅速，常發(fā)生在回腸淋巴結(jié)。

10．M520系：小于18月齡動物的子宮、腦垂體前葉、腎上腺髓質(zhì)和皮質(zhì)以及間質(zhì)細(xì)胞瘤的發(fā)生率在0～10%范圍內(nèi)，但大于18月齡的12～50%雌鼠有子宮瘤，35%育成雄鼠有間質(zhì)細(xì)胞瘤，60～85%動物表現(xiàn)出腎上腺髓質(zhì)瘤，20～45%為皮質(zhì)瘤，20～40%有腦垂體前葉瘤。

11．NIR/Gd系：在大于一年齡動物中，右心房或下腔靜脈（心房腔靜脈上皮間質(zhì)瘤)的發(fā)生率約為20%。

12．OM系：自發(fā)性甲狀腺癌為33%。大于18月齡動物的腎上腺皮質(zhì)瘤為94%，18月齡的腦垂體瘤為8～18％，乳腺癌為26～30％，大于10月齡動物的視網(wǎng)膜退化癥發(fā)生率高。

13．WAB系：大于二年齡的大鼠良性胸腺瘤的發(fā)生率為23％，睪丸摘除的雄鼠發(fā)生率為50%，切除卵巢的雌鼠發(fā)生率為75%。

14．WAG系：甲狀腺髓質(zhì)癌27%，嗜鉻細(xì)胞瘤2%，胰島細(xì)胞瘤15。老年雌鼠腺瘤的發(fā)生率為69%，其它常見腫瘤有甲狀遙髓質(zhì)癌40%，腎上腺皮質(zhì)腺瘤29％，乳腺纖維腺瘤21％，在290只動物中發(fā)現(xiàn)19種其它類型的腫瘤。

15．WF系：雄鼠結(jié)腸癌發(fā)生率38．1％,雌鼠結(jié)腸癌發(fā)生率27.6%，腦垂體腫瘤27%，乳腺癌21%，腎上腺腫瘤3%，惡性淋巴瘤7%，脂肪瘤3%。

16．WN系：自發(fā)性惡性和乳腺瘤發(fā)生率為30～50%。在任何年齡的動物體內(nèi)都未見子宮瘤和間質(zhì)細(xì)胞瘤。小于18月齡動物的腦垂體前葉腫瘤為0～35%，腎上腺皮質(zhì)和髓質(zhì)腫瘤0～10%，大于18月齡動物的腦垂體腫瘤為40～93%，腎上腺皮質(zhì)和髓質(zhì)腫瘤發(fā)生率為25～50%。發(fā)現(xiàn)有鱗狀細(xì)胞組織變性和甲狀腺增生。

17．腫瘤研究中其它幾種常用大鼠品系及其所發(fā)生的腫瘤類型：Wistar系的分泌促乳激素的垂體腫瘤和白血�。籗pragur-Dawlcy系的自發(fā)性乳腺腫瘤，X-線引發(fā)的乳腺腫瘤；Osborne-Mendel系的乳腺腫瘤，腎上腺皮質(zhì)腫瘤，卵巢腫瘤Mars-hall520系的腎上腺髓質(zhì)腫瘤。