肿瘤转移模型的建立及其相关标准的探讨
作者：高 进
单位：100005 北京，中国医学科学院基础医学研究所 中国协和医科大学基础医学院
关键词：
中华医学杂志970903 肿瘤转移机制的研究，不可能完全利用人体活检和尸检材料去完成，必需建立相应的动物和人类肿瘤的转移模型。这对肿瘤转移机制，实验治疗的探索是重要的工具和手段。目前，国内已建立了不少肿瘤转移模型，但仍有不少标准问题值得研讨。
肿瘤转移模型的分类目前尚不统一，多数学者主张分为两大类，即自发性转移模型和实验性转移模型。自发性转移模型又分为血道转移、淋巴道转移及特异性器官转移模型；也可分为单向、双向或多向转移模型。建立模型时会出现以下情况：(1) 单向转移模型：即单纯淋巴道转移或肺转移或特异器官转移模型。这是人们所希望的理想模型，国内外已建立不少这类模型。(2) 双向或多向转移模型：在所建立模型中往往有淋巴道转移为主合并肺转移；或肺转移合并淋巴道转移，也有少数淋巴道或肺转移合并肝转移以及其它器官转移。(3) 多数转移模型用同种同系来源的动物肿瘤建立，如国内的小鼠肺腺癌 LA795瘤株，来源于近交系T739小鼠移植瘤，其肺转移率为100%；小鼠前胃癌 FC瘤株来源于近交系615小鼠，肺转移率为80%。也有的转移模型用同系来源的肿瘤，在同系动物体内移植后为低转移或不转移。如小鼠子宫 颈癌U14瘤株来源远交系昆明系(km)小鼠，在km小鼠移植后转移率为30%～40%，但当移植到近交系615小鼠传代后，转移率在80%以上。
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一、高转移模型的建立
(1) 肿瘤转移往往在建立可移植性肿瘤模型时发现有高血道或淋巴道转移、当发现具有转移特性时，再进行重复移植和鉴定其属于那一种类型，再进行建立模型的实验设计，确定其转移途径，出现转移时间、转移率等标准的研究。(2) 在建立移植瘤模型过程中常常发现有双向转移的模型：如小鼠子宫颈癌U14肺转移为80%，淋巴转移为95%；人肺巨细胞癌淋巴转移为96.7%，肺转移为86.7%。若将这些转移瘤株进行体内和体外结合的转移性癌细胞筛选系统，进行肺转移及淋巴转移灶进行单向筛选也会选出单向转移的模型。(3) 在建立移植瘤模型过程中，发现有低转移率的瘤株，可进行提高转移率的筛选。
二、淋巴道转移与肺转移的关系
淋巴道转移与肺转移是经常合并发生于双向转移的模型中。那么淋巴道转移和肺转移两者谁在前谁在后，可依瘤株生物学特性而异。例如：小鼠子宫颈癌U14，淋巴道转移早于肺转移，于移植后15天出现淋巴道转移，于25天才出现肺转移；而小鼠网织细胞内瘤LⅡ肺转移出现早于淋巴道转移，于移植后21天出现肺转移，第28天才出现淋巴道转移。因此，有学者主张淋巴道与肺转移无绝对界限。我们认为在有些瘤株中的确两者有前有后出现在同一宿主内；但有些瘤株中仅有单向肺转移或淋巴道转移，两者各自独立存在并不是完全相互沟通的，且各有自己的特异生物学特性。
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三、转移程度的分级
多分为高、中、低和不转移等4等级，我们初步提出转移率在70%以上为高转移；转移率在30%～70%为中转移；转移率为30%以上为低转移，转移率0%为不转移；经过多年应用可作为重要参考标准。当然也有别的分类法，如用较高、较低转移率表示转移程度。总之可因使用不同恶性程度的瘤细胞而建立不同转移率瘤细胞株，可按研究需要制定自己的分级标准。
四、瘤细胞转移程度与动物品系及移植部位的关系
1.在建立肿瘤转移模型中最常用的模型多用来源于同品系动物肿瘤移植后建立的模型：如小鼠肺腺癌LA795细胞系在近交系小鼠T739体内移植后有100%生长及肺转移，而其在615小鼠体内移植后只有40%～60%生长，在km系小鼠体内移植后而不生长。小鼠前胃癌FC瘤株在近交系615小鼠体内移植后100%生长，而在km系及A系小鼠体内不生长，经在615小鼠体内传代后有80%肺转移。而也有的瘤株可在多种品系动物身上移植后均可生长并发生转移，如小鼠肝癌H22。也有的瘤株在来源于同系不转移或呈低转移，当移植到另一品系小鼠后即发生高转移；如小鼠子宫颈癌U14瘤株就是一例。本文提出的问题是来源同系的移植瘤或细胞系在同系或同基因小鼠移植后所建立的转移模型最为理想，无论从那个角度进行实验研究都毫无疑问，均可使用；但移植于异系小鼠的转移模型，对转移瘤细胞生物学特性研究可能问题不大，但对其免疫学及遗传学等方面研究，是否有问题，尚待深入研究和验证。
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2.瘤细胞不同部位移植与转移的关系：这是 建立转移模型中重要的问题，目前对转移模型的分类存在分歧也在于此。自发性转移模型标准部位是腋部背侧皮下移植，是被人们所公认的；实验性转移模型，凡是从血管或淋巴管直接接种瘤细胞后引起的转移，为标准的实验性转移模型。但其它部位移植如肌肉内、爪垫皮下、尾部皮下、脾内移植等，均可能有部分瘤细胞在移植时进入血管或淋巴管的可能性，我们从多年实验经验证明，这几个部位仍属于自发性转移范围。本文所提出的问题是接种部位与转移途径和方向的关系，如爪垫皮下移植，是获得淋巴道转移最佳途径，因爪垫皮下有丰富的淋巴管，并呈单向性淋巴引流，有三级淋巴结的屏障，即窝、髂动脉旁及肾门等三级淋巴结，最后可达全身。若用该部位和途径建立的淋巴道转移模型后，再转到腋部背侧皮下移植验证，若证明其可在腋部背侧皮下移植后也可直接转移到淋巴结，那么这个模型已为单向淋巴道转移模型。若在背侧皮下移植后其转移情况与爪垫皮下移植不同，那么这个模型就不能成立。一般肌肉内移植转移性癌细胞后，其转移率比背侧皮下移植为高。睾丸内移植也是研究淋巴转移的良好途径。通常用于研究淋巴转移的途径，有以下几个部位：即爪垫皮下、睾丸内、尾部皮下及阴茎部皮下等。这几个部位也可移植非特异淋巴道转移的瘤株或细胞系。建立肝转移模型主要按照血液流向途径选择部位，如脾内移植，阑尾或盲肠肠壁内移植。因此建立相应转移模型，必须考虑到移植部位和途径。
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五、目前国内肿瘤转移模型中存在问题
国内有多种单向肺转移和淋巴道转移模型及淋巴转移合并肺转移的双向转移模型。但缺乏特异器官性转移模型，如特异性肝转移，肾转移，卵巢转移等模型，尚需建立这类转移模型；如何评估转移模型稳定性问题，尚待统一认识和验证。如有的转移模型在建立模型的实验室内转移率为100%，当其它地区或单位引进后往往会出现降低转移率现象。我们推测可能有以下几个原因：(1) 虽使用同样品系动物，由于动物不同繁育条件而出现差异；(2)使用的动物健康情况不同也会出现差异；(3)在移植瘤过程使用的瘤组织新鲜程度或操作过程有不当之处也会引起差异；(4)接种瘤细胞数量不同也会出现差异等。因此当瘤株或细胞株移植后出现转移率的差别，应多方找原因，并不一定是肿瘤细胞本身变异所致；对分离的不同转移率克隆细胞株，能保持多长时间为稳定期，目前尚缺少统一标准。有待进一步研究和验证，制定出可信的标准。以上提出的一些初步不成熟的看法，希望能有助于今后肿瘤转移模型的标准化制定。也希望对肿瘤转移有兴趣的科研工作者参与这个讨论。
(收稿：1997-01-20 修回：1997-04-05), http://www.100md.com
单位：100005 北京，中国医学科学院基础医学研究所 中国协和医科大学基础医学院
关键词：
中华医学杂志970903 肿瘤转移机制的研究，不可能完全利用人体活检和尸检材料去完成，必需建立相应的动物和人类肿瘤的转移模型。这对肿瘤转移机制，实验治疗的探索是重要的工具和手段。目前，国内已建立了不少肿瘤转移模型，但仍有不少标准问题值得研讨。
肿瘤转移模型的分类目前尚不统一，多数学者主张分为两大类，即自发性转移模型和实验性转移模型。自发性转移模型又分为血道转移、淋巴道转移及特异性器官转移模型；也可分为单向、双向或多向转移模型。建立模型时会出现以下情况：(1) 单向转移模型：即单纯淋巴道转移或肺转移或特异器官转移模型。这是人们所希望的理想模型，国内外已建立不少这类模型。(2) 双向或多向转移模型：在所建立模型中往往有淋巴道转移为主合并肺转移；或肺转移合并淋巴道转移，也有少数淋巴道或肺转移合并肝转移以及其它器官转移。(3) 多数转移模型用同种同系来源的动物肿瘤建立，如国内的小鼠肺腺癌 LA795瘤株，来源于近交系T739小鼠移植瘤，其肺转移率为100%；小鼠前胃癌 FC瘤株来源于近交系615小鼠，肺转移率为80%。也有的转移模型用同系来源的肿瘤，在同系动物体内移植后为低转移或不转移。如小鼠子宫 颈癌U14瘤株来源远交系昆明系(km)小鼠，在km小鼠移植后转移率为30%～40%，但当移植到近交系615小鼠传代后，转移率在80%以上。
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一、高转移模型的建立
(1) 肿瘤转移往往在建立可移植性肿瘤模型时发现有高血道或淋巴道转移、当发现具有转移特性时，再进行重复移植和鉴定其属于那一种类型，再进行建立模型的实验设计，确定其转移途径，出现转移时间、转移率等标准的研究。(2) 在建立移植瘤模型过程中常常发现有双向转移的模型：如小鼠子宫颈癌U14肺转移为80%，淋巴转移为95%；人肺巨细胞癌淋巴转移为96.7%，肺转移为86.7%。若将这些转移瘤株进行体内和体外结合的转移性癌细胞筛选系统，进行肺转移及淋巴转移灶进行单向筛选也会选出单向转移的模型。(3) 在建立移植瘤模型过程中，发现有低转移率的瘤株，可进行提高转移率的筛选。
二、淋巴道转移与肺转移的关系
淋巴道转移与肺转移是经常合并发生于双向转移的模型中。那么淋巴道转移和肺转移两者谁在前谁在后，可依瘤株生物学特性而异。例如：小鼠子宫颈癌U14，淋巴道转移早于肺转移，于移植后15天出现淋巴道转移，于25天才出现肺转移；而小鼠网织细胞内瘤LⅡ肺转移出现早于淋巴道转移，于移植后21天出现肺转移，第28天才出现淋巴道转移。因此，有学者主张淋巴道与肺转移无绝对界限。我们认为在有些瘤株中的确两者有前有后出现在同一宿主内；但有些瘤株中仅有单向肺转移或淋巴道转移，两者各自独立存在并不是完全相互沟通的，且各有自己的特异生物学特性。
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三、转移程度的分级
多分为高、中、低和不转移等4等级，我们初步提出转移率在70%以上为高转移；转移率在30%～70%为中转移；转移率为30%以上为低转移，转移率0%为不转移；经过多年应用可作为重要参考标准。当然也有别的分类法，如用较高、较低转移率表示转移程度。总之可因使用不同恶性程度的瘤细胞而建立不同转移率瘤细胞株，可按研究需要制定自己的分级标准。
四、瘤细胞转移程度与动物品系及移植部位的关系
1.在建立肿瘤转移模型中最常用的模型多用来源于同品系动物肿瘤移植后建立的模型：如小鼠肺腺癌LA795细胞系在近交系小鼠T739体内移植后有100%生长及肺转移，而其在615小鼠体内移植后只有40%～60%生长，在km系小鼠体内移植后而不生长。小鼠前胃癌FC瘤株在近交系615小鼠体内移植后100%生长，而在km系及A系小鼠体内不生长，经在615小鼠体内传代后有80%肺转移。而也有的瘤株可在多种品系动物身上移植后均可生长并发生转移，如小鼠肝癌H22。也有的瘤株在来源于同系不转移或呈低转移，当移植到另一品系小鼠后即发生高转移；如小鼠子宫颈癌U14瘤株就是一例。本文提出的问题是来源同系的移植瘤或细胞系在同系或同基因小鼠移植后所建立的转移模型最为理想，无论从那个角度进行实验研究都毫无疑问，均可使用；但移植于异系小鼠的转移模型，对转移瘤细胞生物学特性研究可能问题不大，但对其免疫学及遗传学等方面研究，是否有问题，尚待深入研究和验证。
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2.瘤细胞不同部位移植与转移的关系：这是 建立转移模型中重要的问题，目前对转移模型的分类存在分歧也在于此。自发性转移模型标准部位是腋部背侧皮下移植，是被人们所公认的；实验性转移模型，凡是从血管或淋巴管直接接种瘤细胞后引起的转移，为标准的实验性转移模型。但其它部位移植如肌肉内、爪垫皮下、尾部皮下、脾内移植等，均可能有部分瘤细胞在移植时进入血管或淋巴管的可能性，我们从多年实验经验证明，这几个部位仍属于自发性转移范围。本文所提出的问题是接种部位与转移途径和方向的关系，如爪垫皮下移植，是获得淋巴道转移最佳途径，因爪垫皮下有丰富的淋巴管，并呈单向性淋巴引流，有三级淋巴结的屏障，即窝、髂动脉旁及肾门等三级淋巴结，最后可达全身。若用该部位和途径建立的淋巴道转移模型后，再转到腋部背侧皮下移植验证，若证明其可在腋部背侧皮下移植后也可直接转移到淋巴结，那么这个模型已为单向淋巴道转移模型。若在背侧皮下移植后其转移情况与爪垫皮下移植不同，那么这个模型就不能成立。一般肌肉内移植转移性癌细胞后，其转移率比背侧皮下移植为高。睾丸内移植也是研究淋巴转移的良好途径。通常用于研究淋巴转移的途径，有以下几个部位：即爪垫皮下、睾丸内、尾部皮下及阴茎部皮下等。这几个部位也可移植非特异淋巴道转移的瘤株或细胞系。建立肝转移模型主要按照血液流向途径选择部位，如脾内移植，阑尾或盲肠肠壁内移植。因此建立相应转移模型，必须考虑到移植部位和途径。
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五、目前国内肿瘤转移模型中存在问题
国内有多种单向肺转移和淋巴道转移模型及淋巴转移合并肺转移的双向转移模型。但缺乏特异器官性转移模型，如特异性肝转移，肾转移，卵巢转移等模型，尚需建立这类转移模型；如何评估转移模型稳定性问题，尚待统一认识和验证。如有的转移模型在建立模型的实验室内转移率为100%，当其它地区或单位引进后往往会出现降低转移率现象。我们推测可能有以下几个原因：(1) 虽使用同样品系动物，由于动物不同繁育条件而出现差异；(2)使用的动物健康情况不同也会出现差异；(3)在移植瘤过程使用的瘤组织新鲜程度或操作过程有不当之处也会引起差异；(4)接种瘤细胞数量不同也会出现差异等。因此当瘤株或细胞株移植后出现转移率的差别，应多方找原因，并不一定是肿瘤细胞本身变异所致；对分离的不同转移率克隆细胞株，能保持多长时间为稳定期，目前尚缺少统一标准。有待进一步研究和验证，制定出可信的标准。以上提出的一些初步不成熟的看法，希望能有助于今后肿瘤转移模型的标准化制定。也希望对肿瘤转移有兴趣的科研工作者参与这个讨论。
(收稿：1997-01-20 修回：1997-04-05), http://www.100md.com