新型小鼠结直肠癌原位移植模型：开启肿瘤研究新征程

为解决结直肠癌（CRC）研究模型难题，研究人员建立新型原位移植模型，助力机制研究与疗法评估。

　　结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC），这个隐匿在人体肠道内的 “健康杀手”，正严重威胁着全球人类的生命健康。它在各类癌症中的发病率和致死率都位居前列，宛如一座横亘在医学研究道路上的险峻高山。随着人们对健康的重视程度日益提高，研发更有效的治疗手段迫在眉睫。而建立合适的 CRC 体内模型，无疑是打开攻克 CRC 大门的关键钥匙，它既能帮助科研人员深入探索 CRC 发病和进展的分子机制，又能为新型抗癌药物从实验室走向临床提供重要桥梁。

目前，皮下异种移植模型虽然在癌症研究中应用广泛，但其无法模拟肿瘤在体内真实的生长环境，就像把花朵种在不适合它生长的土壤里，限制了研究成果向临床应用的转化。而原位癌症模型能更精准地还原肿瘤生长的生物学环境，可由于技术难题，可靠的 CRC 原位移植模型一直未能成功建立，肿瘤细胞与自然环境间的相互作用也难以重现。

在这样的背景下，来自日本北海道大学（Hokkaido University）的研究人员 Cewen Chen、Qiaochu Fu、Lei Wang 等挺身而出，决心攻克这一难题。他们成功建立了一种新型的小鼠 CRC 原位移植模型，这一成果发表在《BMC Cancer》杂志上，为 CRC 的研究开辟了新的道路。

研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，为了直观地观察和操作，他们通过手术将小鼠盲肠的管腔表面外翻，在立体显微镜的引导下，清晰地展现出整个移植过程。在细胞处理方面，利用慢病毒载体使 Caco-2 人结肠癌细胞稳定表达荧光标记，方便后续观察。在构建模型后，采用组织学和免疫荧光技术，对肿瘤组织进行染色分析，检测相关蛋白的表达情况。此外，还使用了基因表达数据分析技术，分析胎儿肠道特征基因在 CRC 细胞系中的表达。

下面来看看具体的研究结果：

1. 显微镜引导下盲肠上皮的去除：研究人员巧妙地通过手术使小鼠盲肠管腔表面外翻，用 Fast Green FCF 染料染色后，在显微镜下清晰地分辨出上皮细胞结构，随后机械刷除上皮细胞。经过 Nuclear Green 染色等验证，确认上皮细胞被有效去除，且黏膜下层保持完整。
2. CRC 细胞移植到盲肠上皮：研究人员选用 Caco-2 细胞，构建稳定表达红色荧光蛋白 mScarlet 的细胞系，将其移植到去除上皮的盲肠表面。结果显示，一周后 Caco-2 细胞成功在盲肠上皮定植并形成肿瘤病灶，EdU 染色表明细胞开始增殖。
3. 移植的 Caco-2 细胞形成多种类型肿瘤：移植一个月后，Caco-2 细胞形成了不同形态的肿瘤，如扁平单层、异常隐窝灶（Aberrant Crypt Foci，ACF）样、息肉样等。这些肿瘤与正常上皮细胞相邻，部分细胞还侵入了黏膜下层。同时，研究发现 Caco-2 细胞抑制了相邻正常上皮细胞的增殖，促进了杯状细胞的分化。
4. 移植的 Caco-2 细胞形成大的侵袭性肿瘤：三个月后，Caco-2 细胞形成了更大的侵袭性肿瘤，肿瘤内细胞增殖状态不均一。肿瘤周边有大量间充质细胞浸润，肿瘤血管生成增加，这表明肿瘤的发展与间充质细胞的相互作用密切相关。
5. Caco-2 细胞肿瘤中肠道干细胞和细胞可塑性标记物表达的研究：研究发现，Caco-2 细胞在肿瘤发展过程中始终保留肠道干细胞的特征，表达 ATAD2 等标记物。同时，Caco-2 细胞还表达胎儿肠道特异性基因，如 TACSTD2，且其表达不受细胞增殖状态的影响。

研究结论和讨论部分，彰显了此项研究的重要意义。该研究建立的新型原位模型，成功模拟了自然状态下结直肠癌的发展过程，肿瘤从扁平单层逐渐发展为大的侵袭性肿瘤，清晰地展现了肿瘤与微环境之间复杂的相互作用。Caco-2 细胞在该模型中的成功增殖，表明模型的微环境有利于移植细胞的生长。而且，盲肠作为移植部位，具有手术操作方便、不易引起肠梗阻等优势。此模型还能有效再现肿瘤细胞与间充质细胞、正常上皮细胞之间的相互作用，为研究 CRC 的发病机制提供了重要平台。不过，该模型也存在一定的局限性，比如 Caco-2 细胞转移能力较弱，未来需要使用具有更高转移潜能的癌细胞来进一步研究 CRC 的转移机制。

总的来说，这项研究成果为 CRC 的研究提供了全新的视角和有力的工具，有助于科研人员更深入地了解 CRC 的发病机制，为开发更有效的抗癌疗法奠定了坚实基础。相信在未来，随着研究的不断深入，基于此模型的研究将为结直肠癌患者带来更多的希望。