肿瘤药理实验方法.ppt
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1、肿瘤药理实验方法肿瘤药理实验方法 初代培养物开始第一次传代培养后的细胞,即称之为细胞系(Cell LineCell Line)。从一个经过生物学鉴定的细胞系用单细胞分离培养培养或通过筛选的方法,由单细胞增殖形成的细胞群,称细胞株(Cell strainCell strain)。细胞株与细胞系的概念肿瘤细胞体外实验方法肿瘤细胞体外实验方法 (动物的,人的动物的,人的)动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法 (移植性、诱发性、自发性移植性、诱发性、自发性)肿瘤转移的动物实验模型肿瘤转移的动物实验模型 肿瘤免疫药理研究方法肿瘤免疫药理研究方法肿瘤药理学基本的实验方法肿瘤药理学基本的实验方法体内实验
2、体内实验 In vivo 肿瘤药理学实验方法肿瘤药理学实验方法(In Vitro)肿瘤药理学体内实验方法肿瘤药理学体内实验方法 整体动物实验法是评价一个药物是否有效的最主要的方法,即使在体外有一个很好的疗 效,最终也一定要在体内进行观察。因此,用整体动物实验方法来观察药物的作用显得很重要。研究药物的体内抗肿瘤作用,就必须建立各种肿瘤的动物模型,模型越接近于人体其意义越大。动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法实实 验验 动动 物物 的的 选选 择择移植性移植性动物肿瘤模型动物肿瘤模型诱发性诱发性动物肿瘤模型动物肿瘤模型自发性自发性动物肿瘤模型动物肿瘤模型 不同种类的动物对致癌物质的敏感性不同
3、,其癌自发率也不同。常用于自发、诱发或移植的动物有:小鼠、裸 鼠、金黄地鼠、大鼠 豚鼠、两栖类动物如蛙、鸟类。其它许多家畜如猪马牛羊犬猫家兔等都可发生各种肿瘤。动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法动动 物物 的的 选选 择择小 鼠 小鼠肿瘤自发率高,其自发性肿瘤无论是从组织发生、临床过程以及组织形态学上都与人类的肿瘤接近。所以小鼠目前广泛用于癌、肉瘤、白血病以及其它恶性肿瘤的研究。进行抗肿瘤药物筛选,小鼠自发性肿瘤自发性肿瘤模型模型优于移植性肿瘤模型模型。动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法动物的选择动物的选择裸 鼠 裸鼠是一种独特的纯系动物,全身无毛,先天性无胸腺,T淋巴细胞缺乏,细
4、胞免疫功能缺乏,对异体移植几乎无免疫排斥反应,可接受异系、异种肿瘤肿瘤移植等,有“活试管”之称。自 从 1969 年Rygaard、Povlesev 二氏将人类肿瘤异种移植于裸鼠首次获得成功后,它在肿瘤研究中已被广泛利用。目前移植于裸鼠较为成功的人类肿瘤有:结肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、宫颈癌、白血病等。动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法动物的选择动物的选择 裸小鼠的费用昂贵,饲养时对实验室的条件要求高,小鼠不易大量繁殖。因而一般不用于药物的初筛选研究。由于先天性免疫缺乏,因而在一般情况下也不用于免疫药物的研究。裸鼠的缺点裸鼠的缺点动物的选择动物的选择C57BL/6小鼠 小鼠类的一种,黑
5、毛,体型小,性情较温顺,易于饲养管理,对药物敏感性好,为研究Lewis肺癌所选小鼠。费用适中,饲养条件不太高,易大量繁殖,因而一般可用于药物的体内初筛选研究。(LewisLewis肺癌为C57BL/6小鼠来源的肿瘤)动物的选择动物的选择大鼠 大鼠也广泛用于肿瘤研究。与小鼠相比,大鼠的体型较大,供给的组织较多,便于进行手术等实验操作。大鼠的肝脏对致癌物质很敏感,可用二乙基亚硝胺,二甲基偶氮苯(DAB)复制大鼠肝癌动物模型,还可用甲基苄基亚硝胺诱发大鼠食管癌动物模型。大鼠的自发性癌变的发生率较低。动物的选择动物的选择金黄地鼠:金黄地鼠:金黄地鼠是肿瘤学实验研究中最常用的动物,她广泛用于研究肿瘤的增
6、殖、致癌、抗癌、肿瘤转移、康癌药物的筛选等。豚鼠:豚鼠:曾被认为是很少发生肿瘤的动物,近年发现豚鼠也可发生自发性肿瘤,例如支气管乳头腺瘤、白血病等。两栖类动物:两栖类动物:蛙类无毛,光滑的皮肤与人类接近,可为皮肤癌的研究提供实验模型。鸟类:鸟类:鸡和其它鸟类对肿瘤病毒的研究具有极高的实用价值尤其是对于造血系统和间叶组织肿瘤病毒株具有易感性。鱼类:鱼类:鱼类也可发生不少自发肿瘤,它们对化学致癌物十分敏感,例如用黄曲霉素、二乙基亚硝胺等可诱发鱼类肝脏肿瘤和肾母细胞瘤。其它:其它:许多家畜如马牛羊猪犬猫家兔马牛羊猪犬猫家兔等都可发生各种肿瘤。动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法动物的选择动物的选
7、择 动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法实实 验验 动动 物物 的的 选选 择择移植性动物肿瘤模型移植性动物肿瘤模型自发性动物肿瘤模型自发性动物肿瘤模型诱发性动物肿瘤模型诱发性动物肿瘤模型动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法移植性动物肿瘤模型移植性动物肿瘤模型人体肿瘤动物体内移植模型的建立人体肿瘤动物体内移植模型的建立实体瘤动物体内移植模型的建立实体瘤动物体内移植模型的建立 非实体瘤动物体内移植模型的建立非实体瘤动物体内移植模型的建立 移移 植植 性性 动动 物物 肿肿 瘤瘤 模模 型型人体肿瘤动物体内移植模型的建立人体肿瘤动物体内移植模型的建立 用人的肿瘤细胞通过移植的方法移植到适合
8、的动物宿主体内,建立一个移植宿主的体内模型,通过该模型对实验药物进行药理药效学观察。人体肿瘤动物体内移植可观察癌细胞对药物的敏感性试验,药物对癌细胞的逆转作用,药物对癌细胞的增殖抑制作用和诱导癌细胞的凋亡等作用。移移 植植 性性 动动 物物 肿肿 瘤瘤 模模 型型人体肿瘤动物体内移植模型的建立人体肿瘤动物体内移植模型的建立 动物要求肿瘤细胞来源肿瘤细胞冻存与复苏肿瘤肿瘤细胞体内接种人体肿瘤动物体内移植模型的建立人体肿瘤动物体内移植模型的建立 由于人和动物不同种,存在移植排斥反应,故要用免疫缺陷动物免疫缺陷动物,如裸鼠。裸小鼠裸小鼠是一种独特的纯系动物,全身无毛,先天性T细胞缺乏,对异种肿瘤移植
9、几乎无免疫排斥反应,可接受人类肿瘤移植。裸大鼠裸大鼠无胸腺,缺少T细胞,故能成功地移植异种皮肤和异种肿瘤,包括小鼠肿瘤及人肿瘤。动物要求小白鼠小白鼠裸鼠裸鼠人体肿瘤动物体内移植模型的建立人体肿瘤动物体内移植模型的建立 人体肿瘤细胞的来源大致可分为两类,一类是人的癌细胞株,可从细胞库或其他实验室得到;另一类是源于人体肿瘤组织块的癌细胞,主要从临床肿瘤患者体内获得。为了使肿瘤细胞能得到长期使用和保持不同代的肿瘤组织的本来特性,防止退化或变异,对肿瘤细胞的冷冻保存是很必要的。一般情况下,液氮冻存1-2年后,细胞存活率可达80%-90。涉及细胞冻存与复苏技术。肿瘤细胞的来源1.消化洗涤 将对数增殖期的
10、细胞或腹水瘤细胞经消化脱壁后,用培养液洗涤l次。2.冻存细胞 配制含有保护剂(10%15的DMSO,甘油等)的培养液作为细胞冻存液。以肿瘤细胞在细胞冻存液中的密度为ll07/ml左右悬浮细胞。将细胞悬液加入到2ml塑料冻存管内。密封后注明标记。将冻存管放入4或30低温冰箱内2h后,移入液氮罐内长期保存。3.冻存细胞的复苏 将冻存肿瘤细胞的冻存管从液氮罐内取出,立即置于37-40 温水中,使冻存细胞在l min内全部融化,1000r/min离心l0min,弃去上清液,用新鲜培养液稀释到所需细胞数,再进行培养。慢冻快融原则 人体肿瘤动物体内移植模型的建立人体肿瘤动物体内移植模型的建立冻存与复苏方法
11、1.1.体外培养扩增体外培养扩增 无菌条件下,将复苏的肿瘤细胞体外培养、扩增。2.2.制备细胞悬液制备细胞悬液 在对数生长期,用 0.05胰蛋白酶和0.02乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)消化12 min,倾出消化液,加入无血清1640液洗涤,离心,计数,用无血清1640液或无菌生理盐水配成浓度为1107/ml的细胞悬液。3.3.接种肿瘤细胞接种肿瘤细胞 在无菌环境中,消毒皮肤,用lml注射器抽吸取0.2ml细胞悬液(约含2106个肿瘤细胞),接种接种在裸鼠裸鼠右前肢根部(腋窝)皮下。约1周左右局部就长出花生米粒大小瘤块。4.4.饲养
12、、观察饲养、观察 在无菌环境中饲养、观察,观察瘤块生长情况,定期测量瘤体的直径,最后剥瘤称重,计算抑制率。接种步骤人体肿瘤动物体内移植模型的建立动物肿瘤体内实验方法动物肿瘤体内实验方法移植性动物肿瘤模型移植性动物肿瘤模型人体肿瘤动物体内移植模型的建立人体肿瘤动物体内移植模型的建立实体瘤动物体内移植模型的建立实体瘤动物体内移植模型的建立 非实体瘤动物体内移植模型的建立非实体瘤动物体内移植模型的建立 移植性动物肿瘤模型实体瘤动物体内移植模型的建立小块瘤体接种法肿瘤细胞悬液接种法培养细胞动物体内移植法瘤体测量方法 接种方法主要特点 实体瘤动物体内移植模型的主要特点1.一群动物同时接种等量同种癌细胞,
13、肿瘤生 长速度比较一致,个体差异较小;2.接种的成活率高,接近100%;3.对宿主的影响较相似,易于客观判断疗效;4.可在同种或同品系动物中连续移植,长期保 留,供试验用;5.试验周期一般较短,试验条件易于控制。实体瘤动物模型主要用来筛选抗肿瘤药物。移植性动物肿瘤模型实体瘤动物体内移植模型的建立小块瘤体接种法肿瘤细胞悬液接种法培养细胞动物体内移植法瘤体测量方法 接种方法主要特点 小块瘤体接种法 从动物剥离取出肿瘤后,剔除非肿瘤组织和坏死组织,选取生长良好而无变性坏死、呈淡红色(黑色素瘤则呈黑色或黑紫色)、鱼肉状的瘤组织,切成2mm2mm2mm的小块,在所选宿主动物的腋下剪开一个小口,用无钩眼科
14、镊子夹取小块,送入切口内皮。如何保证切成的小块是2mm2mm2mm?为什么接种在腋下,因为腋下部皮肤松弛,能使肿瘤生长得较大,可延长宿主动物的寿命。实体瘤动物体内移植模型的接种方法肿瘤细胞悬液接种法 将选取的肿瘤组织放入玻璃匀浆器中,用无菌生理盐水研磨后,经滤网过滤成单个的细胞悬液,用台盼蓝染色法计数活细胞数,每个接种点皮下注射0.2ml(含1l06-1l07个细胞),每只动物可选用一个或多个接种点,通常接种于腋下部皮下。在无菌条件下操作。实体瘤动物体内移植模型的接种方法1.1.研磨方向及转速 制备肿瘤细胞悬液时,在人工研磨时必须使研磨杆向同一方向转动,不可反向交替研磨,防止磨破肿瘤细胞;如果
15、采用电动研磨,一定要控制好转速,以免破坏完整的肿瘤细胞。2.2.细胞数 细胞数多少适中,如果瘤细胞数过多,接种后瘤体生长过快,不便于药物作用的观察;瘤细胞数过少,会导致接种失败,接种部位不能形成肿瘤。接种失败后再在原动物体内重新接种也难成功,必须重新更换动物。(为什么?)肿瘤细胞悬液接种注意事项 将培养至快要融合的单层细胞(对数生长期)用0.25%的胰蛋白酶消化脱壁以后,经用PBS或生理盐水以1000r/min经l0min离心洗涤2次后,洗掉细胞中胰蛋白酶和培养液中血清等成分,用台盼篮染色法计数活细胞数,用生理盐水将肿瘤细胞稀释成1l06-1l07/ml,每个接种点皮下注射0.2ml细胞。细胞
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