活体成像在肿瘤研究中的应用 发布时间：2021-12-02

成都先导药效评价团队

恶性肿瘤成为严重威胁中国人群健康的主要公共卫生问题之一，建立与人类肿瘤生物学特性相近的动物模型，对于癌症的发病机理的研究及药物开发具有重要的现实意义。在移植肿瘤模型中，皮下移植瘤模型成瘤率高、周期短、肿瘤大小和位置易控制，被广泛用于临床前药效评价，但因其缺乏肿瘤微环境的影响，不能准确模拟肿瘤细胞在体内的生长环境，药物疗效预测较差；原位移植瘤模型可模拟肿瘤细胞的体内生长环境，药物疗效预测较好，但因难以动态监测而限制了其广泛应用。

小动物活体成像的问世极大地提升原位肿瘤模型在肿瘤研究中的运用，它能在细胞核分子水平上运用多种成像模式对各种生物的行为进行定性和定量分析。小动物活体成像主要包括生物发光成像（Bioluminescence）、荧光成像（Fluorescence）和X光成像（X-Ray）等。与传统技术相比，活体成像可在同一个体获得一系列数据，动态观测肿瘤，最大限度地呈现体内肿瘤生长状态[1]。成都先导引进PerkinElmer IVIS Spectrum小动物活体成像系统，应用于多项肿瘤研究中，建立了血液瘤与肝原位肿瘤模型。

图1 PerkinElmer IVIS Spectrum小动物活体成像仪

1.  血液瘤模型

白血病模型主要包括皮下移植瘤和血液瘤模型。血液瘤模型是将白血病细胞接种于小鼠体内，使其在血液内和全身组织中增殖，与白血病的病理状况较为接近，可更好地预测药物的治疗效果。

我们将Luciferase萤火虫酶荧光稳定表达细胞株MOLM-13 luc细胞系，尾静脉接种至NCG小鼠体内，定期监测NCG小鼠的肿瘤生长情况，结果显示索拉菲尼组可显著延长NCG小鼠的生存期，抑制肿瘤细胞增殖（图2）。

图2 Molm-13 luc血液瘤的生长情况及生存曲线

2. 肝原位肿瘤模型

将HepG2-luc细胞原位注射至肝内，应用小动物活体成像监测HepG2-luc监测肝原位瘤的生长情况，结果显示模型成功率90%左右，如图3。

图3 BALB/c Nude小鼠接种HepG2-luc细胞后肿瘤生长情况

成都先导也建成了各类鼠源与人源肿瘤模型50余种，完成多项免疫靶向药与分子靶向药的药理与作用机制研究，建立了规范的肿瘤药效评价体系，支持完成3个IND新药项目/4个适应症，完成多个外部项目的肿瘤药效研究。我们正在构建更多的肿瘤模型，欲了解更多信息，欢迎咨询成都先导。

参考文献：

[1]Mezzanotte L, van 't Root M, Karatas H, Goun EA, Löwik CWGM. In Vivo Molecular Bioluminescence Imaging: New Tools and Applications. Trends Biotechnol. 2017 Jul;35(7):640-652. doi: 10.1016/j.tibtech.2017.03.012.