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人类肿瘤裸小鼠皮下移植模型因保留了来源肿瘤的大部分生物学特点,一直被广泛用于肿瘤基础研究和临床前期实验。人类肿瘤裸小原位移植模型具有更高的成瘤率和转移率,被认为比皮下移植模型更确切地模拟了人类肿瘤生物学行为。迄今,有关裸小鼠皮下肾母细胞瘤移植模型成功建立的报道较多,而肾原位移植研究较少,国内尚无报道。本实验建立裸小鼠肾脏原位人类肾母细胞瘤移植模型、研究其生物学特性,旨在为肾母细胞瘤发生、发展、转移等基础研究和临床前期干预实验提供一个理想的平台。 维甲酸作为一种诱导分化剂应用于临床,在血液系恶性肿瘤尤其是急性早幼粒细胞性白血病的防治中取得了显著的疗效。肾母细胞瘤(Wilms tumor, WT)是儿童最常见的实体瘤之一,其发病与后肾胚基细胞分化受阻并在出生后继续增殖有关。维甲酸对胚胎组织发育有关键性调节效应,是否对WT具有诱导分化效应从而发挥治疗作用?高解春等在建立大鼠肾母细胞瘤化学诱导模型时发现,低维生素A喂养的大鼠比正常喂养大鼠更容易被化学方法所诱导而发生WT。在进行相关的体外实验中,Vincent TS等发现维甲酸对WT有一种剂量依赖性的增殖抑制效应。目前,尚缺乏体内实验验证维甲酸对WT的干预效应。利用所建立的人肾母细胞瘤裸小鼠肾原位移植瘤模型,完成维甲酸干预WT的体内实验,旨在验证体外实验的结果,为临床应用提供有价值的依据。维甲酸诱导分化机制一直是研究的热点。有证据提示维甲酸直接结合胰岛素样生长因子Ⅱ型受体(insulin-like growth factor Ⅱ,IGF2),也可调控H19基因转录。IGF2和H19是胚胎分化和肾母细胞瘤形成中重要因素,维甲酸诱导分化肾母细胞瘤的作用是否通过调控这一对基因转录和表达实现? 采用逆转录-聚合酶链反应(reverse transcript-polymerase chain reaction, RT-PCR)检测维甲酸治疗与对照组肿瘤的IGF2和H19转录的差异,评估维甲酸诱导分化是否与其相关,旨在探讨维甲酸对WT诱导分化的机理。第一部分 人肾母细胞瘤裸小鼠肾原位移植模型的建立和生物学特性研究方法:直接将未经处理的病人肾母细胞瘤组织块分别接种在裸小鼠皮下和肾包膜下作原代移植,成瘤后作系列传代。分别在不同的时间处死裸小鼠,其中,原代、2代、3代裸小鼠分别在接种8周后处死。第4代裸小鼠从接种后3周至8周分批处死,每周3只,解剖鼠肾观察成瘤情况。取出第四代裸小鼠中的移植瘤进行称重,绘制时间-瘤重曲线。解剖荷瘤裸小鼠肺观察有无转移病灶。流式<WP=4>细胞计数检测系列传代的移植瘤和来源肿瘤细胞倍体数、细胞周期时相分布、光学显微镜下观察移植瘤组织形态学以及角质蛋白18、波形蛋白和结蛋白的免疫组化染色特征。聚合酶链反应扩增基因组微卫星序列D14S68、D18S69 和D20S199,以确定其人源性。结果:裸小鼠皮下接种的人肾母细胞瘤均未成瘤,在肾原位接种的裸小鼠中形成肾原位移植瘤,系列传四代,共59只裸小鼠,其中58只在肾原位可以检测到移植瘤生长。移植物接种后经历一个约4周的潜伏期,然后快速生长,平均6天重量增长一倍,生长曲线符合指数模型;全部裸小鼠均未发现肺部转移病灶;各传代肿瘤和来源肿瘤细胞倍体数、细胞周期分布相似,所有移植瘤都保留了来源肿瘤的组织形态学和免疫组化染色特征。移植瘤基因组微卫星DNA序列与来源肿瘤完全一致。结论:肾母细胞瘤裸小鼠肾原位移植瘤模型成瘤率高,具有来源肿瘤相似的恶性生长特点。该原位移植模型在组织学、免疫组织化学、分子遗传学方面准确的重现所来源的肿瘤的生物学和遗传学特征,是进行儿童实体瘤体内自然增殖、分化、干预实验研究的一个可靠的工具。与肾母细胞瘤皮下移植模型相比,该模型肿瘤原位器官生长的自然环境更确切的模拟肿瘤自然生长过程,是一个更理想的WT研究平台,具有更好的应用前景。第二部分 维甲酸对肾母细胞瘤的体内诱导分化实验和机制研究方法:选择模型第四代荷瘤裸小鼠30只,均分两组,一组裸小鼠(n=15)在接种后3周开始给予经口喂饲维甲酸30mg/kg.d,对照组(n=15)给予等量芝麻油;分别在接种后4、5、6、7、8周处死和解剖裸小鼠。观察维甲酸对裸小鼠的影响,包括饮食、饮水、反应性和两组裸小鼠体重变化;检测维甲酸对移植瘤生长和增殖的影响,包括直接测量移植瘤重和流式细胞检测增殖指数;观察移植瘤形态学和超微结构的改变;逆转录-聚合酶链反应检测肿瘤组织中IGF2和H19基因的转录水平。结果:维甲酸干预实验过程中没有出现实验鼠死亡、反应性和食欲异常改变。治疗组和对照组裸小鼠体重无显著差异(p>0.05); 维甲酸治疗组裸小鼠移植瘤重量增长和增殖指数PI均显著低于对照组(p<0.05)。两组移植瘤光镜下组织学类型为胚基-上皮混合型,无明显的形态学改变;与对照组相比,电镜下显示治疗组移植瘤呈现分化表现,出现一些发育成熟的结构如微绒毛、基底膜等;两组移植瘤都扩增出IGF2 mRNA,治疗组IGF2mRNA灰度值0.9503±0.1455,低于对照组的1.0708±0.2375,但统计学比较差异无显著意义。H19在两组裸小鼠移植瘤瘤中都没有检测出阳性转录产物。结论:维甲酸对人肾母细胞瘤在裸小鼠肾原位生长有明显抑制作用,