白血病小鼠模型的构建与应用

胡燕宁　刘小高　董敏

[摘要] 临床上针对白血病的发病机制以及治疗方案的探索一直都是大家普遍关注的问题，而白血病细胞小鼠白血病模型的建立则是实现这一目标的重要途径及手段。在该次研究中首先介绍了白血病的致病因素及其分类，接着阐述了建立白血病模型的小鼠类型以及白血病细胞小鼠白血病模型的构建方法，最后探讨了白血病细胞小鼠白血病模型的应用前景，以供参考。

[关键词] 白血病;小鼠模型;致病因素;应用前景

[中图分类号] R733          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-0742（2019）05（c）-0196-03

[Abstract] The clinical investigation of the pathogenesis and treatment of leukemia has always been a common concern， and the establishment of leukemia cell leukemia model is an important way and means to achieve this goal. In this study， the author first introduced the pathogenic factors and classification of leukemia， and then described the mouse type of leukemia model and the construction method of mouse leukemia model of leukemia cells. Finally， the application of mouse leukemia model in leukemia cells was discussed for reference.

[Key words] Leukemia; Mouse model; Pathogenic factors; Application prospects

白血病屬于目前临床上的一种常见疾病类型，该病症以人体中的造血细胞失控性增殖为主要特点，该病属于造血干细胞恶性克隆性疾病，克隆性白血病细胞因为凋亡受阻、分化障碍以及增殖失控等机制在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积，并浸润其他非造血组织和器官，同时对骨髓中的造血细胞的造血功能具体显著的抑制性作用[1]。目前临床上许多学者也针对该病制定和进行了许多的研究，并提出在白血病的患病过程中肿瘤干细胞起着极为关键的作用，并且这对该病的发病机制和病因建立起一套科学的模型进行研究，具有极为重要的临床意义[2-3]。

1  白血病的致病因素及其分类

1.1  白血病的致病因素

白血病属于临床上一种常见病症类型，其直接致病原因为人体中的造血干细胞出现恶性增殖，进一步致使患者的造血组织以及骨髓中出现大量无核白血细胞，该类细胞失去了进一步分化的能力，而导致其停滞在细胞分化过程中的某一阶段。从深层次来看，导致白血病的发病机制异常复杂，就现阶段的研究结果来看，导致白血病的因素主要包括遗传因素、化学因素、病毒感染、各种辐射以及药物作用等[4]。

1.2  白血病的分类

就目前而言，临床上根据发病程度将白血病分为慢性病及急性病2大类，具体而言主要分为慢性淋巴细胞白血病、慢性髓系白血病、急性淋巴细胞白血病以及急性髓系白血病。

2  构建小鼠白血病模型的临床意义

近些年，各种研究癌症的动物模型纷纷出现，并且借助这些动物模型，临床上针对癌症的研究也取得了较大的进步和发展。具体而言，构建这些癌症研究动物模型可以有效帮助人们认识这些癌症病症的病理学特征、发病机制以及各种生化免疫方面的特点[5]。而之所以在进行疾病研究时要采用小鼠为材料，其原因在于鼠科动物繁殖起来相对方便，且其造血系统以及遗传学特性均和人类较为相似。

3  建立白血病的细胞株

其中慢性淋巴细胞白血病的细胞株：HS505.T。慢性髓系白血病的细胞株：K562。急性淋巴细胞白血病的细胞株：MCLT-3及Jurkat。急性髓系白血病的细胞株：M0：M091;M1：KG1a;M2：Kasuml1;M3：NB4以及HL60; M4：ML2;M5：THP1以及MV-4-11;M6：HEL;M7：M07e。

4  建立白血病模型的小鼠类型

临床上经常用于构建白血病模型的小鼠类型主要分为突变系以及近交系。

4.1  突变系小鼠

4.1.1  NOD/SCID小鼠  NOD/SCID小鼠，即指的是非肥胖糖尿病型重症联合免疫缺陷型小鼠（TGB和NK联合缺陷，较易成功移植到不同的物种，NOD/SCID小鼠是目前临川上最容易建立构建白血病模型的小鼠类型。在对临床化疗方案设计的指导中，NOD/SCID小鼠已经显示出了极为突出的临床疗效，该小鼠类型已经逐渐成为目前临床上血液学实验研究的必要性工具[6]。但是采用该类型小鼠进行白血病模型构建的时候也会存在一定的缺陷，即该种类型的小鼠的价格通常较高，因此在采用该种类型小鼠进行大型的试验的时候，经常成本会比较高。

4.1.2  SCID小鼠  SCID小鼠，即指严重B淋巴细胞及T淋巴细胞联合免疫缺陷小鼠，是构建白血病模型的有效小鼠类型。该类型小鼠淋巴结无明显皮质区，无麸皮质区，并有网状细胞占据。小肠粘膜下和支气管淋巴集结较少见，结构内无淋巴聚集[7]。特别值得注意的是，少数SCID小鼠，在青年期可出现一定程度的免疫功能恢复，此即为SCID小鼠的渗漏现象。其渗漏现象不遗传，但与小鼠的饲养环境、品系以及年龄等有关。SCID 小鼠极易感染，在高度洁净的SPF环境下可存活1年以上。

4.1.3  BALB/c-nude小鼠 BALB/c-nude小鼠，即指裸小鼠，这种类型的老鼠是1962在英国的非近亲繁殖的老鼠中发现的无毛老鼠。该小鼠具有先天性T淋巴细胞以及胸腺功能缺失。通过将裸基因导入其他小鼠品系，从而获得BALB/c-nude类型的小鼠。纯合裸鼠（NU/NU）无毛发和胸腺。成年裸鼠的NK细胞活性要显著高于正常小鼠，但粒细胞数量和活性却要低于正常小鼠。目前，裸鼠已成为白血病领域不可缺少的临床实验研究工具。

4.2  近交系小鼠

4.2.1  BALB/c小鼠 BALB/c小鼠的毛色为白色，其脾脏、肝脏等器官的重量及体积都要比普通小鼠大，该类型小鼠的基因型为：Aabbcc。据既往临床研究发现 BALB/c 小鼠雄鼠的白血病发病率为10%，雌鼠的白血病发病率为12%。基于该种类型的小鼠对射线均较为敏感，因此其在白血病的临床试验中也具有较为广泛的运用。

4.2.2  L615小鼠 L615小鼠的基因型为aabbCC，该种类型的小鼠在临床上经常被用来研究白血病的发病机制以及其药物的疗效。

4.2.3  C57BL/6小鼠 C57BL/6小鼠的毛色为黑色，其对化学致癌因子的敏感性通常较低，但是其对Graffi白血病的致病因子则较为敏感，该类型小鼠的基因型为：aaBBCC。既往临床实践证明采用射线对该种类型的小鼠进行全身处理之后，可以导致该种类型小鼠的淋巴瘤发生率达到90%以上。该种类型的小鼠在白血病的研究中也经常会被使用到。

5  白血病细胞小鼠白血病模型的构建方法

5.1  基因修饰小鼠肿瘤模型

5.1.1  基因转移小鼠 具体而言，指的是将外源基因引入到小鼠受精卵，可以采用不同的方法，进而生产出携带外源基因的老鼠菌株，1976年，美国科学家Jaenisch和其他人等将莫氏白血病病毒基因插入小鼠基因组之中，建立了有史以来临床上第一个白血病小鼠体系，具有划时代的意义。自此之后，利用基因转移技术建立白血病细胞小鼠白血病模型的技术手段在临床上时有用到[8-9]。

5.1.2  基因敲除小鼠 该技术手段指的是在临床上使用基因编辑技术，在小鼠的特定基因位点上插入或者敲出掉部分的基因片段，从而使得小鼠患上白血病的技术手段。该技术手段不仅在理论上具有可行性，而且在既往的临床研究实践当中也经常会被用到[10]。

5.2  自发及诱发小鼠肿瘤模型

5.2.1  诱发性小鼠模型 在小鼠体内使用物理、化学和生物因素引起的白血病模型。临床上经常使用的致癌化学物质有3-甲基胆蒽，经常使用的电离辐射类型为γ射线，既往临床实践证明，使用该2种方式可以在较大程度上引起小鼠患上白血病。在临床研究中使用该诱导模型具有一定的优势，但同时也不可避免的具有一定的劣势，优势为操作起来相对简单，但是其缺点主要有该模型的生物学特性通通常不够稳定，并且所使用的诱导因子可能会对人体造成一定的伤害，因此该种模型在现代临床上的使用率相对偏低。

5.2.2  自发性小鼠模型 自发性小鼠模型中所使用的小鼠的白血病一般自然发生，其发病机制主要是由于其基因发生突变而导致，该种类型的小鼠白血病模型的自发性肿瘤通常比实验方法诱导的肿瘤肿大。该种模型中小鼠的肿瘤发生的条件更加自然，通过仔细观察和统计分析，重点观察遗传因素所导致的白血病机制，通过该种模型往往可以发现以前未知的环境或其他致癌因素。但是该种模型的使用过程中同样也存在着一些无法避免的缺陷，即该种模型中小鼠的肿瘤发生通常不均匀，不可能实现在先对较短的时间内获得大量的试验材料，导致其试验周期一般较长，相应的其花费的实验成本也会相对较大。

5.3  移植性小鼠肿瘤模型

5.3.1  异种移植 采集处于对数生长期的肿瘤细胞，然后采用尾静脉注射的方式注射入小鼠提内，从而构建起白血病小鼠体系。该种模型构建难度相对较小，其肿瘤发生率也相对较高，观察时间也会相对集中，在临床上具有较为广泛的运用[11]。

5.3.2  同种移植  可以将肿瘤细胞移植于同系的小鼠体内，通过连续传代的方式形成白血病小鼠体系。该种方式构建白血病小鼠肿瘤模型的时间周期也先对较短，而且具有较好的重复性，在临床上具有较为广泛的运用，并且和异种移植模型相比，该模型不会产生排异反应而对试验结果造成干扰。

6  白血病细胞小鼠模型的应用前景分析

6.1  利用此模型来对肿瘤细胞的生物学特性进行研究

临床上，利用白血病细胞小鼠白血病模型可以对白血病的患者的肿瘤细胞的分化、增殖以及各种调控机制进行必要的研究，进而使得人们对肿瘤细胞的恶性增殖机制有一个更为深入的了解，深化人们对该病肿瘤细胞的生物学特性方面的认知。同样在接下来的针对肿瘤细胞生活学特性的临床研究实践当中，依然可以借助于白血病细胞小鼠模型。

6.2  对白血病的干细胞特性进行研究

白血病干细胞是一种极少量具有自我更新和增殖能力的白血病细胞，有别于一般造血干细胞。它也不同于其他的无性系白血病细胞。既往临床上有学者利用白血病细胞小鼠白血病模型对白血病的干细胞特性进行有效的研究，这也可以在一定程度上对该病的治疗起到必要的参考作用。

6.3  对微小残留白血病诊断及治疗的研究

既往临床研究证明，微小残留是致使癌症病癥复发的直接性原因之一，而既往有学者研究证明借助于白血病细胞小鼠模型可以实现对微小残留白血病诊断及治疗。我国学者史剑慧等[12]借助于白血病细胞小鼠模型，研究了微小残留白血病在身体内的分布规律。

7  讨论

基于小鼠自我繁殖能力较强以及和人体结构的相似，其在医疗科学的研究中具有极为广泛的运用，同样其在白血病的临床研究中也具有相对广泛而深入的运用，在该文中首先介绍了白血病细胞小鼠白血病模型的建立过程中需要重点注意的一些问题，最后结合实际简单探讨了小鼠白血病模型的一些运用，希望能够对相关人员的工作起到一定的参考性作用。

[参考文献]

[1]  强琬婷，诸江. 急性早幼粒细胞白血病小鼠模型中白血病细胞对骨髓基质细胞增殖及功能影响的研究[J].诊断学理论与实践， 2016（1）：25-29.

[2]  王艺潼， 徐雯. 急性早幼粒细胞白血病小鼠动物模型建立的研究现状[J]. 实用肿瘤学杂志， 2017， 31（5）：454-457.

[3]  徐玉洁， 贾文华， 刘苍春，等.人源化慢性髓系白血病小鼠模型的建立[J].中国实验血液学杂志，2016，24（5）：1329-1333.

[4]  王雪， 祁娜， 马莎，等. 费城染色体阳性急性淋巴细胞白血病小鼠模型的建立和鉴定[J].中国实验血液学杂志， 2016， 24（5）：1324-1328.

[5]  Shih Y L， Wu L Y， Lee C H， et al. Sulforaphane promotes immune responses in a WEHI 3 induced leukemia mouse model through enhanced phagocytosis of macrophages and natural killer cell activities in vivo[J]. Molecular Medicine Reports， 2016， 13（5）：4023.

[6]  Song M J， Qi L， Zhang X W， et al. Dynamic Tracking Human Mesenchymal Stem Cells Tropism following Smoke Inhalation Injury in NOD/SCID Mice：[J]. Stem Cells International，2016， 2016（1）：1-13.

[7]  Secchiero P，Zorzet S，Tripodo C，et al.Human bone marrow mesenchymal stem cells display anti-cancer activity in SCID mice bearing disseminated non-Hodgkin's lymphoma xenografts.[J]. Plos One， 2016， 5（6）：e11140.

[8]  叶永斌， 张明宛， 邱大发，等. 斑马鱼异种异体白血病模型的建立[J]. 中国实验血液学杂志， 2017， 25（1）：35-41.

[9]  王艳飞， 梅芬， 沈涛，等. Nestin基因在髓系白血病的表达及意义[J]. 生命科学研究， 2016， 20（5）：413-417.

[10]  庄琳，马燕，王倩，等.稳定表达GFP的骨髓增生异常综合征转白血病细胞株的建立[J].中国实验血液学杂志， 2017， 25（5）：1487-1492.

[11]  杨焕芝， 周轶平， 翁稚颖，等. 旱生香茶菜总二萜包合物对小鼠移植性肿瘤的抗肿瘤活性及其毒性研究[J]. 中国临床药理学杂志， 2016， 32（19）：1785-1788.

[12]  史剑慧， 许小平， 程文英，等.小鼠微小残留白血病模型的建立[J]. 復旦学报：医学版， 2002， 29（5）：383-386.

（收稿日期：2019-02-17）