新型优化原位小鼠脑转移模型：为肺癌脑转移研究带来新曙光

为解决肺癌脑转移研究模型局限问题，研究人员构建优化原位小鼠模型，提升多项指标，助力相关研究。

Research Paper

　　肺癌，这个 “健康杀手”，一直是医学界的重点攻克对象。其中，肺癌脑转移更是让情况雪上加霜，它与肺癌患者的高死亡率和不良预后密切相关。尽管在原发性肺癌治疗方面取得了不少进展，但面对脑转移，现有治疗策略却常常 “束手无策”。这主要是因为血脑屏障（BBB）的存在，使得许多药物难以发挥作用，而且目前对肺癌脑转移的发生和发展机制了解有限。现有的研究模型，像传统原位小鼠模型（TOMM），虽然有一定作用，但也存在明显缺陷，比如需要永久结扎颈总动脉（CCA），这会破坏正常脑血流，无法真实模拟肿瘤细胞在脑循环中的扩散过程，也不能研究先驱肿瘤细胞对脑微环境的影响。

为了打破这些困境，广州医科大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们构建了一种新型优化原位小鼠模型（OOMM），利用光控水凝胶（GelMA/HAMA）修复 CCA 穿刺部位，实现了持续的脑血液循环，并具备多次递送癌细胞的能力。相关研究成果发表在《Clinical & Experimental Metastasis》上。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是细胞培养技术，对人非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系 A549、PC9 进行培养；其次是稳定细胞转染技术，使 A549 和 PC9 细胞稳定表达绿色荧光蛋白（GFP），便于后续观察；还有光声成像技术，用于对小鼠脑微血管成像，分析脑血流和血氧饱和度；免疫荧光染色技术，检测相关蛋白表达，评估细胞状态；多注射模型构建技术，模拟肺癌脑转移的复杂过程。

研究结果令人瞩目：

1. 优化原位小鼠模型：成功构建 OOMM，该模型使用的光控水凝胶 GelMA/HAMA 能在 405nm 蓝光激活下有效修复 CCA 穿刺部位，维持正常血流，且在植入 30 天后仍稳定附着。
2. OOMM 模型显著改善脑血流和氧供：通过光声成像扫描发现，与 TOMM 相比，OOMM 术后 2 小时脑血流信号更好，血氧饱和度更高，能显著改善脑缺血缺氧情况，这一点在 TTC 染色结果中也得到了证实。
3. OOMM 模型提高脑转移成功率：OOMM 组小鼠术后 24 小时生存率明显提高，使用 EGFR 突变的 PC9 细胞和 Kras 突变的 A549 细胞进行肿瘤移植，其肿瘤形成率和脑转移瘤数量显著增加，在不同脑区的肿瘤分布也有差异。
4. 完整脑血流对肿瘤细胞分布和转移的影响：研究发现，OOMM 组的癌细胞在脑内分布更均匀，存活和增殖能力更强。以 PC9 和 A549 细胞为例，在术后不同时间点，OOMM 组的荧光信号更强，肿瘤细胞克隆存活率和数量变化更具优势。
5. OOMM 模型减少星形胶质细胞和小胶质细胞的激活：通过细胞因子检测和免疫荧光染色发现，OOMM 组的促炎细胞因子 TNF-α 和 IFN-γ 水平较低，星形胶质细胞和小胶质细胞激活程度低，处于低炎症和细胞静止状态。
6. OOMM 模型实现经颈总动脉多次注射：基于 OOMM 构建的多注射模型，模拟了循环肿瘤细胞对脑微环境的反复刺激，多次注射组的脑转移瘤数量高于 OOMM 组，且先驱循环肿瘤细胞能调节星形胶质细胞，为后续肿瘤细胞创造适宜环境。

研究结论和讨论部分指出，OOMM 模型在模拟脑微环境和肿瘤细胞迁移、存活方面有很大优势。它减少了炎症反应，提高了肿瘤细胞存活率，为研究先驱肿瘤细胞对脑微环境的影响提供了平台，有助于开发新的治疗策略。此外，该模型还可用于评估酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）对 BBB 完整性的影响，为筛选能减轻 TKIs 不良影响的药物提供帮助。总的来说，OOMM 模型的出现，为肺癌脑转移研究带来了新的希望，有望推动相关临床治疗的发展，改善肺癌患者的预后。