乳腺癌是乳腺上皮細胞在多種致癌因子的作用下，發(fā)生增殖失控的現(xiàn)象。疾病早期常表現(xiàn)為乳房腫塊、乳頭溢液、腋窩淋巴結腫大等癥狀，晚期可因癌細胞發(fā)生遠處轉移，出現(xiàn)多器官病變，直接威脅患者的生命。作為“粉紅殺手”，乳腺癌發(fā)病率位居女性惡性腫瘤的首位，男性乳腺癌較為少見。隨著醫(yī)療水平的提高，乳腺癌已成為療效較好的實體腫瘤之一。
 

關于乳腺癌分型
根據(jù)風險、預后和對治療反應的可能性，乳腺癌可分為四個亞型：Luminal A、Luminal B、HER2過表達型和三陰型（Basal-like型）。Luminal的特征是雌激素受體（ER）和孕激素受體（PR）的表達以及其他相關基因；HER2基因在約15%的浸潤性乳腺癌中被擴增，該亞型部分已被證明表達ER，但大多數(shù)HER2富集的腫瘤缺乏ER或PR的表達，HER2富集的腫瘤通常是高級別腫瘤；Basal則大量表達上皮基因，如細胞角蛋白5和17，但ER、PR和HER2的表達有所缺失。

當前乳腺癌細胞系和腫瘤之間分型方案的比較^[1]
 

人類乳腺癌的主要亞型^[2]

常見的乳腺癌動物模型
乳腺癌的嚙齒類動物模型已成為研究乳腺癌進展、轉移機制和遺傳途徑，以及開發(fā)、評估臨床治療方法的重要工具。選擇合適的動物模型是研究的關鍵，我們需要基于對不同模型優(yōu)缺點的整合，使其符合特定研究目的。

腫瘤移植模型

賽業(yè)生物已建立乳腺癌、肝癌、腸癌、胰腺癌、肺癌、胃癌、腎癌、前列腺癌、黑色素瘤、膀胱癌、白血病、卵巢癌、腦癌等多種有效的人源腫瘤細胞系異體移植藥效模型，已成功移植的人源細胞系超200種，所用的受體為C-NKG（重度免疫缺陷小鼠）、NOD-Scid、BALB/c nude（裸鼠）等免疫缺陷小鼠，接種部位一般為皮下、靜脈或原位。

賽業(yè)生物精選乳腺癌細胞系移植模型

（1）CDX模型
將人類腫瘤細胞系移植到免疫缺陷小鼠中，可分為皮下接種模型和乳墊接種模型。CDX模型細胞系是來自各種人類腫瘤類型的代表，遺傳信息穩(wěn)定；其間質細胞和血管細胞組成腫瘤微環(huán)境的特征穩(wěn)定；腫瘤便于精確測量。但皮下位置可能不允許關鍵組織特異性的培養(yǎng)間質浸潤；存在跨物種分裂，即基質組件是鼠源的，腫瘤細胞是人類的；且缺乏免疫環(huán)境。

賽業(yè)生物對人源腫瘤細胞做了大量的熒光報告基因的轉入工作，為的是提供更接近臨床的轉移瘤模型和原位模型。

（2）同源移植模型
鼠源性腫瘤異體移植到免疫活性小鼠中，可分為皮下接種模型和乳墊接種模型。同源移植存在完全的免疫系統(tǒng)；其間質細胞和血管細胞組成腫瘤微環(huán)境的特征穩(wěn)定；且腫瘤內的所有細胞類型都來自小鼠。但細胞系種類較少；小鼠免疫源加強，腫瘤移植后會消退；且增殖過快，影響給藥窗口期。

（3）PDX模型
將人類乳腺癌細胞或組織從原發(fā)性腫瘤（在乳房腫塊切除術或乳房切除術期間采集）或轉移性病變原位移植到免疫功能低下小鼠的乳腺脂肪墊中。PDX在連續(xù)傳代中高度模擬了親代腫瘤的組織學、基因組和結構特征；且腫瘤便于精確測量。但生成自發(fā)PDX轉移模型需要高超的技術專長；從頭開始建立PDX模型非常耗時；為了捕捉在臨床上觀察到的患者間異質性，研究人員應考慮使用PDX模型庫，而不是單一獨立的模型。

自發(fā)模型

未經(jīng)任何有意識的人工處理而自然發(fā)生乳腺癌的小鼠為自發(fā)型，多采用近交系小鼠，如SHN和C3H等。其中SHN小鼠較為常用，一般出生后4個月就開始出現(xiàn)腫瘤癥狀，到12個月時乳腺癌患病率高達100%，其腫瘤發(fā)生與人類乳腺癌極為相似，但成瘤時間太長，且腫瘤發(fā)生不同步，不能在短期內獲得大量的具有統(tǒng)計學意義的實驗數(shù)據(jù)。

誘發(fā)模型

誘發(fā)性乳腺癌模型多采用化學誘發(fā)途徑，常用的誘導劑有甲基亞硝基脲（N-methyl-N-nitrosourea, MNU）或DMBA等，一般通過灌胃、局部涂抹或靜脈注射等途徑作用于實驗動物，多是采用大鼠。該方法模型構建周期較長，腫瘤細胞差異性大，惡性行為有限，腫瘤侵襲轉移能力較弱，不利于研究惡性乳腺癌發(fā)病機理。

基因工程小鼠乳腺癌模型

通過表達與人類同源的癌基因或敲除抑癌基因，容易構建與人類發(fā)病相似的乳腺癌模型，該模型目前正成為人類研究乳腺癌的核心模型。基因工程小鼠乳腺癌模型大體分為轉基因模型和基因敲除模型。

常見的乳腺癌細胞株

細胞株MCF-7

由乳腺癌患者的胸腔積液中分離建立，常用于發(fā)病機理的研究。MCF7屬于貼壁細胞，顯微鏡下呈上皮細胞形態(tài)，且保留了多個分化乳腺上皮的特性，ER（+）、PR（+）、P53（+/-）；WT表達WNT7B；表達胰島素樣生長因子結合蛋白（IGFBP）BP-2、BP-4、BP-5；TNF-α可以抑制MCF-7細胞的生長。

細胞株MDA-MB-231

來自轉移乳腺腺癌患者的胸水，常用于乳腺疾病的發(fā)病機理及臨床應用研究。MDA-MB-231屬上皮細胞，細胞形態(tài)大部分為紡錘狀，也有部分細胞呈圓形，存在少量懸浮細胞。ER（-）、PR（-）、HER2（-）、TP53++M；貼壁生長；表達表皮生長因子EGF受體、轉化生長因子TGF-α受體和WNT7B癌基因。

細胞株BT474

細胞是由E·Lasfargues和W·G·Coutinho從一個實心的乳腺浸潤性導管癌中分離到的細胞株。呈上皮細胞樣，ER（+）、PR（+）、HER2（+）、TP53+。

細胞株4T1

4T1是一種可移植的小鼠乳腺癌細胞系，被廣泛用作體外腫瘤模型以研究人類乳腺癌。4T1細胞有高度的侵襲性和腫瘤形成能力，它們傾向于從乳腺的原發(fā)腫瘤部位轉移至其他部位，包括肝臟、淋巴結、肺、骨骼和腦部，因此是研究乳腺癌轉移的理想選擇。

乳腺癌模型驗證數(shù)據(jù)

1.基于C-NKG重度免疫缺陷小鼠的CDX模型構建

乳腺癌細胞MCF-7乳墊原位移植腫瘤及體重生長曲線

接種細胞前24小時，體內接種雌激素緩釋片，將細胞以乳墊原位注射的形式接種到C-NKG小鼠體內，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為5×10⁶/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結果顯示在C-NKG小鼠體內腫瘤曲線穩(wěn)定，容易成瘤。
 

乳腺癌細胞MDA-MB-231乳墊原位移植腫瘤及體重生長曲線

將細胞以乳墊原位注射的形式接種到C-NKG和NOD-Scid小鼠體內，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為1×10⁷/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結果顯示在C-NKG小鼠體內腫瘤曲線穩(wěn)定，容易成瘤。
 

乳腺癌細胞BT474乳墊原位移植腫瘤及體重生長曲線

接種細胞前24小時，體內接種雌激素緩釋片，將細胞以乳墊原位注射的形式接種到C-NKG和NOD-Scid小鼠體內，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為5~10×10⁶/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結果顯示在C-NKG小鼠體內腫瘤曲線穩(wěn)定，容易成瘤。

2. 基于熒光報告基因的轉移瘤模型構建

乳腺癌細胞MCF-7-LUC骨腔移植腫瘤活體成像數(shù)據(jù)

所有小鼠接種前24天體內接種新型雌激素藥片。將細胞乳墊注射的形式接種到C-NKG小鼠體內，并在不同的時間點對小鼠進行活體成像。細胞接種量為1×10⁶/只。結果顯示在C-NKG小鼠體內腫瘤曲線穩(wěn)定，動脈注射方式MCF-7細胞容易在骨腔內歸巢。

乳腺癌細胞4T-1-LUC骨腔移植腫瘤活體成像數(shù)據(jù)（A. 將細胞以脛骨骨腔形式接種到BALB/c小鼠體內，并在不同的時間點對小鼠進行活體成像，細胞接種量為0.5×10⁶/只；B. 腫瘤轉移臟器觀察，觀察到脾臟、肺、腎臟及腦部有肉眼可見的腫瘤瘤塊轉移灶；C. 脛骨組織取材后的熒光成像圖片。）

結果顯示在BALB/c小鼠體內腫瘤曲線穩(wěn)定，4T-1-LUC鼠源三陰性乳腺癌轉移能力強，能夠快速轉移肺、脾臟、腎臟以及腦部。

3.基于免疫健全小鼠的Syngeneic模型構建

小鼠乳腺癌細胞4T-1乳墊原位和皮下移植腫瘤及體重生長曲線

將細胞以乳墊原位注射的形式接種到BABL/c小鼠體內，并在不同的時間點測量成瘤體積。細胞接種量為0.5~1×10⁶/只，數(shù)據(jù)以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。結果顯示在BABL/c小鼠體內腫瘤曲線穩(wěn)定，容易成瘤。

賽業(yè)生物重度免疫缺陷鼠C-NKG
C-NKG小鼠是一款重度免疫缺陷小鼠，由賽業(yè)生物在NOD-Scid背景品系上敲除Il2rg基因自主研發(fā)，是目前公認的免疫缺陷程度高且可用于腫瘤、免疫、自身免疫性疾病、免疫治療疫苗、GvHD/移植、安全性評估等研究的優(yōu)秀模型。同時，賽業(yè)生物也可以根據(jù)項目需求，提供人源免疫系統(tǒng)重建、人源腫瘤細胞系異體移植等服務。

參考文獻：
[1]Dai X, Cheng H, Bai Z, Li J. Breast Cancer Cell Line Classification and Its Relevance with Breast Tumor Subtyping. J Cancer. 2017 Sep 12;8(16):3131-3141. doi: 10.7150/jca.18457. PMID: 29158785; PMCID: PMC5665029.

[2]Manning HC, Buck JR, Cook RS. Mouse Models of Breast Cancer: Platforms for Discovering Precision Imaging Diagnostics and Future Cancer Medicine. J Nucl Med. 2016 Feb;57 Suppl 1(Suppl 1):60S-8S. doi: 10.2967/jnumed.115.157917. PMID: 26834104; PMCID: PMC6231414.