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放射疗法是治疗现代肿瘤的主要手段之一，约70%的肿瘤患者需要接受放疗[1]。但是与几十年前相比，肿瘤的治愈率并没有明显提高[2]。辐射增敏剂一直是放射肿瘤治疗学研究的重大课题[3]。辐射增敏实验需要对荷瘤鼠的肿瘤进行照射，然后观测肿瘤生长情况。为了使肿瘤照射实验简单、易行，防止部分肿瘤漏照，我们对肿瘤照射实验动物模型进行了改进。
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动物：昆明种小鼠由天津实验动物中心提供，在无特定病原体级实验动物房饲养；癌源：肝癌H22细胞系由天津医药科学研究所提供；照射源：137Cs γ射线源由本所提供；游标卡尺（北京量具刀具厂），3.5%水合氯醛。
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取昆明小鼠26只，雌雄各半，体质量为18~20 g，在灭菌的条件下，用腹水型肿瘤移植法[4]在小鼠的腿上皮下接种肿瘤，具体方法如下：将生长较好的7~8 d的传有肝癌H22细胞的腹水瘤小鼠断颈处死，用酒精棉擦拭腹部消毒后，针管取出腹水瘤，用生理盐水将肿瘤细胞调整为1.9×107个/ml，然后接种在小鼠腿上皮下（0.05 ml/只）。待肿瘤生长8~10 d成为实体瘤后，选出肿瘤大小基本一致的20只小鼠，随机分为2个组，10只/组，一组为空白对照组，一组为照射组。空白对照组不照射，照射组照射时将自制的长方形盒子隔出5个只能容纳一只小鼠的长方形小格，每格一边开一小槽，将荷瘤小鼠麻醉后放入长方形格内，在小槽处尽可能地将小鼠肿瘤腿拉出长方形格外，固定腿部，非照射部位用铅砖屏蔽，使肿瘤尽可能地暴露于照射野中，照射剂量为5 Gy，剂量率为0.7478 Gy/min，一次照射5只小鼠。
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取昆明小鼠26只，雌雄各半，体质量为18~20 g，接种方法同腿上皮下接种。待肿瘤生长8~10 d成为实体瘤后，选出肿瘤大小基本一致的20只，随机分为2个组，10只/组，一组为空白对照组，一组为照射组。空白组不照射，照射组照射方法同上。
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照射后观察肿瘤生长情况，每隔1 d用游标卡尺测量一次肿瘤的长、宽、高，并计算肿瘤的体积，连续观察24 d后将小鼠处死剥取肿瘤，称重并计算抑瘤率。
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采用SPSS 6.0软件进行统计学处理，组间比较采用t检验，P < 0.05表示差异有统计学意义，检验水准ɑ=0.05。
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接种在小鼠腿上皮下的肿瘤长势很好，照射时，由于肿瘤在腿部，不易将肿瘤腿全部拉出，照射时不完全，随着肿瘤的生长，腿部越长越粗，不利于肿瘤体积的测量。照射击24 d后，照射组与空白对照组相比，肿瘤体积之间的差异无统计学意义（t=0.55，P>0.05）（图 1）；照射24 d后，剥取肿瘤，称重，结果发现，照射组与空白对照组相比，肿瘤质量轻0.34 g，两者之间的差异无统计学意义（t=0.70，P>0.05）（图 2），抑瘤率为14.3%。
图 1 昆明小鼠腿上皮下接种肝癌H22细胞后的肿瘤生长曲线
图 2 昆明小鼠腿上皮下接种肝癌H22细胞24 d后的肿瘤质量
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接种在小鼠脚背皮下的肿瘤，照射时非常便于屏蔽身体，只照射肿瘤部位，完全能避免漏照现象，随着脚上肿瘤越长越大，基本长成圆形，可以比较方便地测量肿瘤体积。照射24 d后，照射组与空白对照组相比，肿瘤体积之间的差异有统计学意义（t=2.25，P < 0.05）（图 3）；照射24 d后，剥取肿瘤，称重，结果发现，照射组与空白对照组组相比，肿瘤质量轻0.79 g，两者之间的差异有统计学意义（t=3.14，P < 0.01）（图 4），抑瘤率为36.4%。
图 3 昆明小鼠脚背皮下接种肝癌H22细胞后的肿瘤生长曲线
图 4 昆明小鼠脚背皮下接种肝癌H22细胞并照射24 d后的肿瘤质量
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辐射增敏剂可提高癌细胞的辐射敏感性、增强辐射效应以达到较好的治疗效果。准确、方便地测量肿瘤生长的实验方法对于研究辐射增敏是非常必要的[5]。
辐射增敏实验最重要的环节就是荷瘤鼠肿瘤的照射及非照射部位的屏蔽。传统方法多将肿瘤接种在小鼠的腿上或背上，如将颅咽管瘤细胞接种至裸鼠背部[6]；人的大细胞肺癌NCI-H460细胞、人白血病K562细胞等用套管针接种于裸鼠颈背部皮下[7]等。
本研究对改进的脚背皮下接种肝癌H22细胞的方法与传统的腿上皮下接种肿瘤细胞的方法进行比较后发现，肿瘤接种在小鼠脚背皮下，由于照射时肿瘤全部暴露于照射野中，肿瘤生长得到了抑制，因此，照射组与空白对照组肿瘤生长的体积相比较，差异有统计学意义（t=2.25，P < 0.05）；然而，肿瘤接种在小鼠腿上皮下，由于照射肿瘤时肿瘤不能全部暴露于照射野中，有漏照现象，所以，肿瘤生长抑制不完全，照射组与空白对照组肿瘤体积比较，差异无统计学意义（t=0.55，P>0.05）。照射24 d后剖取肿瘤并称重，结果发现，接种在小鼠脚背皮下的肿瘤，照射组的肿瘤质量明显小于空白对照组（t=3.14，P < 0.05）；而接种在小鼠腿上皮下的肿瘤，照射组与空白对照组的肿瘤质量之间的差异无统计学意义（t=0.70，P>0.05）。
在腿部或背部接种的肿瘤，由于肿瘤照射不完全，屏蔽位移，部分肿瘤漏照，随着时间的推移肿瘤越长越大，多数情况下还会蔓延至后腿根部，非常不利于肿瘤生长的跟踪测量，此方法接种的肿瘤，即使在麻醉、定位照射的情况下，一次也只能照射一只小鼠，若每批实验每组按最少5只小鼠计算，一批实验要20~30只小鼠，那么麻醉、定位照射对实验来说非常不方便；若使用带毛小鼠，肿瘤生长边缘区分不明显，不易定位。而将肿瘤接种在小鼠的脚背上，由于脚背无毛，易摆位，防止了屏蔽位移，避免了部分肿瘤漏照，易于观察肿瘤的生长情况，可准确跟踪测量，并一次可照射5~10只小鼠。该方法省力、省时、准确可靠，值得在实际应用中推广。
实验肿瘤局部照射动物模型的改进
Improvement on the animal model of local irradiation for experimental tumors
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摘要:
目的 对局部照射肿瘤实验动物模型进行改进以提高肿瘤放疗增敏药物增敏实验结果的可靠性。 方法 分别在小鼠腿上皮下（传统方法）和小鼠脚背皮下（改进方法）接种肝癌H22细胞，使其生长成实体瘤；用5 Gy γ射线照射肿瘤后，每隔1 d测量肿瘤的长、宽、高并计算肿瘤体积，连续观察24 d。 结果 将肿瘤接种于小鼠腿上皮下时，照射组的肿瘤体积和质量与对照组之间的差异无统计学意义（t=0.55、0.70，P均>0.05）；而将肿瘤接种于脚背皮下时，照射组的肿瘤体积和质量均明显低于对照组（t=2.25，P < 0.05；t=3.14，P < 0.01）。 结论 肿瘤接种于小鼠脚背皮下的方法，操作简单、方便、易行且实验结果准确、可靠。 Abstract:Objective To improve the reliability of experimental outcome in radio-sensitive drug research by improving the animal model of locally irradiated tumor. Methods Liver cancer cells H22 were implanted into legs and insteps subcutaneously in mice, respectively, and made them grow into solid tumors. Then the tumors were treated with the γ ray of 137Cs at the dosage of 5 Gy. Measured length, width and height of tumors once per day, and calculated volume of tumors, observed for 24 days. Results Volume and weight of the irradiated tumor inoculated into legs were no obvious difference(t=0.55、0.70, both P>0.05). But volume and weight of the irradiated tumors inoculated subcutaneously into insteps of the tested mice were obviously lower than that of control mice(t=2.25, P < 0.05 in volume; t=3.14, P < 0.01 in weight). Conclusion The insteps subcutaneous approach of tumors in mice is a more simple, convenient and practicable operation, and will make the testing result more accurate and reliabe. -
Key words:
- Liver neoplasms /
- Radiation injuries, experimental /
- Models, animal
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[1] Baskar R, Lee KA, Yeo R, et al. Cancer and radiation therapy: current advances and future directions. Int J Med Sci, 2012, 9(3): 193-199. [2] James ND, Hussain SA, Hall E, et al. Radiotherapy with or without chemotherapy in muscle-invasive bladder cancer. N Engl J Med, 2012, 366(16): 1477-1488. [3] Morgan MA, Parsels LA, Maybaum J, et al. Improving gemcitabine-mediated radiosensitization using molecularly targeted therapy: a review. Clin Cancer Res, 2008, 14(21): 6744-6750. [4] 李仪奎, 王钦茂, 周金黄, 等.中药药理实验方法学.上海:上海科学技术出版社, 1991: 512-513.
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