肾癌常用的动物模型
肿瘤模型在研究肿瘤生长的生物学过程以及抗肿瘤治疗药物的研发中发挥着至关重要的作用。目前，国内外已经报道了多种肾癌动物模型，这些模型大致可分为三类：
01 化学诱导模型
化学诱导肾癌模型是一种广泛应用的实验方法，它通过将小鼠、大鼠或其他动物暴露于特定化学物质来诱发肾癌，从而模拟人类肾癌的形成过程。这类模型不仅有助于深入探究肾癌的发病机制，还可为治疗策略的制定和药物筛选提供有力支持。以下是一些常见的化学诱导小鼠肾癌模型的详细介绍：
- 氮酰脲（N-Butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine, BBNU）模型：BBNU作为一种致癌亚硝胺，能够引起DNA损伤和基因突变，进而促使细胞异常增殖和癌变，最终导致肾脏组织癌症的发生。
- N-乙酰基-N-硝基鲍鱼（ANIT）模型：ANIT是一种致癌物质，其可导致胆汁淤积并引起肝脏和肾脏损伤。长期暴露于ANIT可能引发肾细胞异常增殖和癌变。
- 氯乙烯（Trichloroethylene, TCE）模型：TCE作为一种工业化学品，其代谢产物如氯乙醛可能引起DNA损伤和肾脏细胞异常增殖，从而促进肾癌的形成。
- 二甲基亚硝胺（DMN）模型：DMN是一种亚硝胺类化合物，在体内可代谢为甲基化亚硝胺并与DNA结合，导致DNA损伤。此外，DMN还能在实验动物中诱发包括肾癌在内的多种肿瘤。
5、N-乙酰-N-（4-羟基甲基苯基）亚硝胺（OH-BBN）模型：OH-BBN，一种致癌性亚硝胺，通过与DNA结合形成加成产物，引发基因突变和细胞癌变，进而促进肾癌的发展。
02 转基因小鼠模型
在研究肾癌的过程中，转基因小鼠模型发挥着至关重要的作用。这些模型有助于深入探究肾癌的发病机制，并为治疗策略的制定和药物筛选提供有力支持。以下是一些常见的转基因肾癌小鼠模型：
1、VHL-PBRM1双基因敲除小鼠模型：VHL和PBRM1基因的缺失或突变与肾细胞癌的发生紧密相关。通过敲除小鼠肾的这两个基因，可以模拟出肾囊肿和肾透明细胞癌的形成。
2、VHL-BAP1双基因敲除小鼠模型：BAP1基因也是肾细胞癌相关的重要基因。VHL-BAP1双基因敲除小鼠模型能够产生与VHL-PBRM1模型类似的肾透明细胞癌。
3、PBRM1-BAP1双基因敲除小鼠模型：PBRM1和BAP1基因位于同一条染色体上，通过建立双基因敲除小鼠模型，可以观察到高恶性度的肾透明细胞癌的形成，这种模型与人类肾透明细胞癌非常相似。
4、FLCN敲基因小鼠模型：FLCN基因与人类嫌色肾细胞癌密切相关，尽管它并非特异性于嫌色细胞癌，但FLCN敲基因小鼠模型能够复制出人类Birt-Hogg-Dube综合症相关的肾癌，其组织学类型多为嫌色细胞/嗜酸性粒细胞混合型和嫌色细胞型。
03 移植瘤模型
肾癌的移植瘤模型主要包括同源肿瘤移植瘤模型、人肿瘤细胞株异种移植模型以及患者来源的肿瘤异种移植模型。这些模型有助于研究肾癌的生长特性、药物反应以及个体差异等方面。
Renca模型：该模型以Balb/c雄性小鼠自发出现的肾皮质腺癌为来源，其细胞系被广泛用于研究。通过将Renca细胞接种至Balb/c小鼠体内，可以成功构建出荷瘤小鼠，这些小鼠的肿瘤生长特性与人类成人肾细胞癌极为相似，特别是在肺和肝的自发转移方面。
CDX模型：Cell Derived Xenograft，即人源肿瘤细胞株异种移植模型。在这种模型中，人源的肿瘤细胞株被接种至免疫缺陷小鼠体内，以模拟肿瘤在体内的生长情况。接种方式通常包括皮下接种和原位接种。皮下接种操作简便、成本低廉且周期短，但与真实肿瘤生长微环境的相似度较低，转移现象较少见。而原位接种则更接近实际肿瘤的生长环境，但操作相对复杂且转移现象更为常见。在肾癌研究中，常见的CDX模型包括786-O、ACHN、Caki-1、769-P、OS-RC-2和A-498等细胞株。
PDX模型，即Patient Derived Xenografts，是一种将患者来源的癌症组织移植到免疫缺陷小鼠体内的研究模型。这一模型不仅保留了原发肿瘤的细胞和组织病理学结构，还极大地保留了其基因组和基因表达谱，使得临床疗效的可预测性高达80%以上。因此，PDX模型被公认为是准确性最高的肿瘤学研究模型。然而，由于其构建成本高昂、患者的癌组织或细胞获取困难、成瘤时间长以及成瘤率较低等挑战，PDX模型显得尤为珍贵。值得一提的是，南昌乐悠生物科技有限公司已成功构建了13例肾癌PDX，为肿瘤基础研究和抗癌药物临床前药效评价提供了强有力的支持。
接下来，我们来看看肾癌常用的细胞株。
786-O细胞株，源自一名58岁的白人男性原发性肾透明细胞腺癌患者，是早期建立的RCC细胞株之一。这些细胞具有肾透明细胞癌的诸多特征，如微绒毛和桥粒结构，能在软琼脂中生长，并产生一种与乳腺癌和肺肿瘤相似的甲状旁腺激素（PTH）样肽。此外，786-O细胞还表达CD10、缺氧诱导因子（HIF）、血管内皮生长因子（VEGF）和波形蛋白（Vimentin），并伴有von Hippel-Lindau（VHL）基因突变和HIF及VEGF信号通路的改变。裸鼠接种这些细胞可形成肿瘤，而接种到左心室或胫骨则可构建肾癌骨转移模型。
另一方面，ACHN细胞株则来自一名22岁的白人男性广泛转移性肾腺癌患者的恶性胸腔积液。这些细胞具有高度的侵袭性和转移能力，并被原先认为是低分化的肾透明细胞癌。然而，最近的基因组分析显示其更接近乳头状肾细胞癌。值得注意的是，ACHN细胞具有乳头状肾细胞癌特异性的c-met多态性，但缺乏VHL和HIF-1α突变。此外，ACHN细胞对人干扰素的生长具有抑制作用，因此适用于人干扰素或干扰素诱导物的抗增殖研究。
3、Caki-1：源自一名49岁的白人男性，其肾组织因皮肤转移的透明细胞癌而接受治疗。这些细胞具有野生型vhl基因，并高分泌VEGF，特别是在缺氧环境下。当接种到裸鼠体内时，它们能产生肾透明细胞移植瘤，形成具有生理和生化功能、形态分化良好的肾组织极化层，为近端肾小管上皮的模型系统提供了有力支持。
4、769-P：来自一名63岁的白人女性，她被诊断为原发性肾透明细胞癌。这些细胞携带突变的vhl基因并分泌高水平的VEGF。它们呈现为球状，边界模糊，细胞核与细胞质比例高，同时显示出微绒毛和桥粒结构。虽然它们能在软琼脂中生长，但接种到裸鼠时的成瘤性相对较弱。
5、OS-RC-2：来自一名52岁的日本男性，其肾透明细胞癌原发灶被用作研究样本。这些细胞具有许多长微绒毛和糖原颗粒，这是肾细胞癌的典型特征。它们还表现出PBRM1、PTEN、FAT1突变，而NF2为野生型，并存在染色体2;13易位。当移植到裸鼠体内时，这些细胞能形成肿瘤。此外，该细胞的组织相容性抗原为HLA-A9、Bw52。
6、A-498：源自一名52岁的女性肾癌患者。尽管有学者认为A-498可能为乳头状肾细胞癌，但目前大多数研究人员仍将其视为肾透明细胞癌细胞株进行研究。这些细胞具有VHL基因突变，表明其可能为肾透明细胞癌。然而，异种移植瘤的组织学分析显示其具有乳头状肾细胞癌的形态学特征，这增加了对其分类的复杂性。
7、Caki-2：源自一名69岁的白人男性，其肾脏患有原发性肿瘤。这些细胞表达野生型pVHL，但不表达HIF-2α。尽管Caki-2通常被视为肾透明细胞癌的模型，但近期研究显示其更可能与乳头状肾细胞癌相关。这些细胞高表达MET和LRRK2，并携带乳头状肾细胞癌特有的8号染色体畸变。当接种到裸鼠体内时，它们形成的移植瘤肿瘤组织呈现囊性乳头状形态，具有微绒毛和微丝结构，而线粒体、溶酶体或脂滴则较少。
8、A-704：来自一名78岁男性腺癌患者的肾脏组织。这些细胞呈现上皮形态，具有VHL启动子区甲基化、3p染色体缺失（涵盖VHL、PBRM1、BAP1和SETD2基因）以及14q缺失（HIF1a基因）等特征。此外，这些细胞还显示NF2为野生型。值得注意的是，A-704在免疫缺陷小鼠中并不具备成瘤性。
