肺癌主要分為非小細胞肺癌(non small cell lung cancer, NSCLC)和小細胞肺癌(small celllung cancer, SCLC)，前者主要包括腺癌、鱗狀細胞癌、大細胞癌；其中非小細胞肺癌約占肺癌的80~85%，其中肺癌動物模型已逐漸成為其機制研究及藥物研發(fā)必不可少的工具。

肺癌簡介

肺癌（lung cancer）是起源于上皮組織的惡性腫瘤，在我國各種惡性腫瘤中發(fā)病率和死亡率均排名第一，根據(jù)發(fā)生的細胞類型和生長、擴散機制不同，分為兩種

1.非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)占所有肺癌的80%，涵蓋多種發(fā)生機制相近的肺癌，包括腺癌、鱗狀細胞癌和大細胞肺癌等，而肺腺癌又占非小細胞肺癌的50%~60%，是最常見的非小細胞肺癌?；熤委煼切〖毎伟┑哪[瘤緩解率為40%～50%，但化療一般不能治愈非小細胞肺癌，只能延長患者生存和提高生活質量/改善生活狀況

2.小細胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)小細胞肺癌(SCLC)占所有肺癌的15%～20%，主要包含3種亞型，即淋巴細胞(燕麥細胞)型和中間細胞型(梭型，多角型及其他)以及混合型。與NSCLC相比SCLC具有腫瘤倍增速度快，惡性程度高，較早發(fā)生廣泛轉移和易伴發(fā)異常內分泌綜合征的特點。約67%的小細胞肺癌患者確診時有明顯的肺外轉移病灶，預后差。

常用肺癌細胞株介紹

非小細胞肺癌主要包含了腺癌、鱗狀細胞癌、大細胞癌，在整個肺癌比例中達到了85%左右。常見有A549、NCI-H292、NCI-H596等細胞。

A549細胞

A549人肺腺癌細胞源于一名58歲白人男性肺部上皮樣細胞，屬于肺腺癌，免疫組化實驗顯示Karetin陽性;有研究顯示該細胞系在不飽和脂肪酸比例較高的條件下，可以合成Lecithin，KRAS/STK11突變，高表達EGF、GMCSF、p53、TGFb、WNT，分化程度低，該細胞系具有高度濃縮性、較強的侵襲性和轉移能力等特點，在研究肺癌發(fā)生機制、治療方法以及新藥篩選方面都有著不可替代的作用。

NCI-H292細胞

NCI-H292細胞來源是人肺癌細胞(淋巴結轉移)，該細胞可以作為篩選模型，將人類亞基因組片段轉染入細胞來研究HBV及其自身基因在病毒性肝炎和肝癌發(fā)生中的作用。

NCI-H596細胞

NCI-H596細胞來源是人肺腺鱗癌細胞，該細胞可表達多種鱗狀細胞分化標志，如谷氨酰胺轉移酶活性、被膜和交聯(lián)包膜的形成。

NCI-H358細胞

NCI-H358人肺腺癌細胞源于一名男性支氣管肺癌患者的肺泡，細胞是化療前腫瘤樣本，細胞質中有Clara細胞的特征結構，表達肺部細胞表面活性蛋白SP-A，不表達SP-B和SP-C，高表達EGFR、JAK-STAT、MAPK、EGF。

NCI-H1975細胞

NCI-H1975人肺腺癌細胞源于一名女性非吸煙者的非小細胞肺癌樣本，EGFR L858R/T790突變，高表達JAK-STAT、VEGF、IL22、OSM、TGFB1。

Calu-3細胞

Calu-3人肺腺癌細胞源于一名25歲白人男性肺腺癌患者胸水，既往接受環(huán)磷酰胺、博來霉素和阿霉素治療，由于ERBB2基因的多個復制，ErbB2/Her2為組成型激活;該細胞系具備TP53和CDKN2A突變且對厄洛替尼和西妥昔敏感，高表達TNFa、JAK-STAT、BDNF、EGF。

NCI-H520細胞

NCI-H520人肺鱗癌細胞源于一名男性肺部鱗狀細胞癌組織，與正常肺組織相比，p53 mRNA 水平明顯低但未見DNA結構異常;該細胞系為 keratin和 vimentin表達陽性，但neurofilament triplet protein為陰性，高表達PI3K、BMP6、IL12。

NCI-H460細胞

NCI-H460人大細胞肺癌細胞源于一名男性大細胞肺癌患者胸腔積液，該細胞系表達與正常肺組織水平相當?shù)膒53 mRNA;細胞陽性表達keratin和 vimentin，但不表達neurofilament triplet protein。

HCC827細胞

HCC827細胞建于1994年三月。該株肺腺癌在EGFR酪氨酸激酶區(qū)域有一個獲得性突變(E746-A750缺失)。患者在25歲到26歲時每個月抽1包煙。在診斷前12年不再抽煙。

H1299細胞

NCI-H1299細胞來源于一個淋巴結轉移，患者接受了初期放療。NCI-H1299細胞均一性的部分缺失p53蛋白，并缺少p53蛋白表達。NCI-H1299細胞可以合成0.1pmol/毫克蛋白的NMB蛋白，而不合成促胃液釋放肽(GRP)。

NCI-H1650細胞

NCI-H1650人非小細胞肺癌細胞是于1987年從一名27歲白人男性(10年煙齡)支氣管肺泡癌患者的胸腔積液中分離得到的。

NCI-H23細胞

NCI-H23人非小細胞肺癌細胞源于一位51歲患有非小細胞肺癌黑人男性患者的治療前的腫瘤組織，表達C-myc、L-myc、v-src、v-abl、v-erb B、c-raf 1、Ha-ras、Ki-ras、N-ras RNAs;該細胞攜帶K-ras 12突變;p53基因246位密碼子突變ATC→ATG;表達PDGF A和B鏈的異源mRNA;表達TGFα、TGFβ和EGFR;角蛋白 5、8和18陽性，波形蛋白陽性，神經(jīng)絲蛋白陰性，左旋多巴脫氫酶陰性;據(jù)報道，在軟瓊脂中該細胞形成克隆的效率為9.7%

H358細胞

NCI-H358人非小細胞肺癌細胞是于1981年從一位開始化療之前的患者的腫瘤組織中分離建株。 超微結構研究表明細胞質中有Clara細胞的特征結構。細胞表達主要的肺表面結合蛋白SP-A的蛋白和RNA，不表達SP-B和SP-C。NCI-H358細胞在軟瓊脂中的克隆形成效率為0.83%。

NCI-H292細胞

NCI-H292人肺癌細胞源自肺支氣管黏液上皮樣癌的淋巴結轉移灶;先用成份限定的培養(yǎng)基分離得到，然后換成含血清的培養(yǎng)基培養(yǎng)。培養(yǎng)條件下，NCI-H292細胞保留了黏液上皮的特性，可從其超微結構的表現(xiàn)和多種鱗狀上皮分化標記的表達而判斷。NCI-H292細胞支持HBV的生長，左旋多巴脫羧酶陰性。NCI-H292細胞可以作為篩選模型，將人類亞基因組片段轉染入細胞來研究HBV及其自身基因在病毒性肝炎和肝癌發(fā)生中的作用。NCI-H292細胞角蛋白、波形蛋白、黏液洋紅染色陽線，但神經(jīng)絲三聯(lián)蛋白陰性。

NCI-H1703細胞

NCI-H1703人肺鱗癌細胞 是于1987年建系，源自一位54歲患有非小細胞肺癌的白人男性，該患者為吸煙者。

NCI-H226細胞

NCI-H226人肺鱗癌細胞株于1980年分離建立。

NCI-H69細胞

NCI-H69人小細胞肺癌細胞源自一位54歲患有小細胞肺癌的白人男性，表達c-myb,v-fes,v-fms,c-raf1,Ha-ras,Ki-rasandN-rasmRNA。

LLC細胞

LLC細胞是一種從C57BL小鼠的肺中建立的細胞系，該小鼠攜帶由原發(fā)性Lewis肝癌植入引起的腫瘤。LLC細胞對1, 3-雙-(2-氯乙基)-1-亞硝基脲有抗性，但對甲氨蝶呤敏感。據(jù)報道，LLC細胞具有高度致瘤性，可以在C57BL小鼠成瘤，但在小鼠中轉移性較弱。LLC細胞在培養(yǎng)瓶中形成多層，但實際上沒有融合。LLC細胞鼠痘病毒陰性，被廣泛用作轉移模型，并有助于研究癌癥化療藥物的機制。

小細胞肺癌是肺癌中最兇惡的，一般發(fā)現(xiàn)就基本上病灶轉移，對放化療比較敏感，經(jīng)過治療后腫瘤體積會減小，但復發(fā)幾率較高，主要包含有NCL-H1688、LLC等細胞。而LLC細胞被廣泛用作模擬癌細胞轉移的模型、免疫學的研究和研究癌癥化療藥物作用積累的常用細胞，也用于抑制Rac1減輕小鼠放射性肺損傷并增敏肺癌放療的作用與機制研究。

常見肺癌模型有哪些種類

腫瘤模型對研究腫瘤生長的生物學過程和抗腫瘤治療藥物的研發(fā)非常重要。肺癌研究中常用的動物模型包括化學物質誘導肺癌動物模型、轉基因肺癌小鼠模型和肺癌移植模型。

化學物質誘導模型

主要方法包括吸入、口服致癌劑以及肺或支氣管灌注或肺或支氣管黏膜下注射致癌物誘發(fā)肺癌等。YE 等在氣管內滴注碘油混懸液(I)和DEN，成功誘導出肺部腫瘤。近年來國外常采用此方式建模，應用于腫瘤相關預防藥物的開發(fā)實驗。但因為該方法構建較困難，誘導時長難以統(tǒng)一，腫瘤形成效率低，難以開展大規(guī)模研究。

轉基因肺癌小鼠模型

轉基因肺癌小鼠模型就是應用基因工程技術，使小鼠體內包含有整合在基因組中的克隆DNA序列，使其能夠生產(chǎn)出將遺傳改變傳遞給后代的轉基因小鼠，以獲得帶有某種遺傳性疾病的小鼠模型。例如利用重組腺病毒載體表達Cre重組酶誘導K-ras G12D在小鼠肺部表達，由K-ras G12D引起肺組織腫瘤的發(fā)生，從而建立小鼠肺腺癌模型，該模型可以模擬人類肺癌散發(fā)性特征，能更好地研究肺癌在早期階段的發(fā)生發(fā)展;此模型的局限性在于建模時間難掌握、費用較高，數(shù)量上難以滿足實驗需求。

移植瘤模型

肺癌移植瘤模型主要分為三種：同源動物移植瘤模型、人腫瘤細胞株異種移植模型(CDX)、患者來源的腫瘤異種移植模型(PDX)。

同源動物移植瘤模型

同源動物移植瘤模型是指同種背景來源的腫瘤細胞株/系接種到免疫力正常的動物體內構建的模型。例如將LLC(Lewis小鼠肺癌細胞)接種到C57BL/6 小鼠身上，由于受體小鼠擁有完整的鼠源免疫系統(tǒng)，且該免疫系統(tǒng)與同種移植腫瘤組織相容，能最大化模擬腫瘤微環(huán)境的真實生活情況，但缺點是移植的組織可能無法完全代表臨床情況下人類腫瘤的復雜性。常用于免疫療法藥物的評估。此外，LLC細胞采用基因工程技術修飾后可表達熒光素酶或綠色熒光蛋白,可以達到腫瘤細胞在活體內可視化效果，以此更好跟蹤腫瘤轉移模型。

CDX模型

CDX模型是指將人源腫瘤細胞株接種于免疫缺陷小鼠構建的腫瘤移植模型。接種部位主要是皮下接種和原位接種。皮下接種荷瘤小鼠模型耗時短、費用低、操作簡單，但很少出現(xiàn)轉移。原位接種荷瘤小鼠模型腫瘤生長微環(huán)境與現(xiàn)實更相似，但操作更復雜且易出現(xiàn)轉移，例如支氣管原位移植模型、胸腔原位移植模型、肺內和胸膜同步移植模型等。常見的非小細胞肺癌細胞株CDX模型有A549、NCI-H358、NCI-H1975、Calu-3、NCI-H520、NCI-H460等。

PDX模型

肺癌PDX模型是將患者來源的肺癌接種于免疫缺陷小鼠體內構成的模型。該模型保留了原發(fā)腫瘤的細胞和組織病理學結構，基因組和基因表達譜也很大程度被保留，對臨床療效的可預測性達到80%以上，是目前公認的準確性最高的腫瘤學研究模型。但由于PDX模型構建成本高，患者的癌組織或細胞不易獲得，成瘤時間長，成瘤率低等原因，因此PDX模型特別珍貴。南昌樂悠生物科技有限公司已成功構建19例肺癌PDX，為肺癌的研究及抗癌藥物評價提供了有效工具。