神经胶质瘤动物模型

一、模型构建核心原则

1. 生物学特征模拟

   • 需满足肿瘤起源（星形胶质细胞/少突胶质细胞）、侵袭性生长、免疫微环境、治疗抵抗性及生存期缩短等人类胶质瘤核心特征。

2. 受体动物选择

   动物类型	优势	局限
   啮齿类	成本低、繁殖快（小鼠C57BL/6最常用）	血脑屏障结构简化、无自发性胶质瘤
   犬/猪	自发性胶质瘤率高、解剖结构接近人	成本高、伦理审查复杂
   斑马鱼	高通量筛选、活体成像便捷	环境温度敏感（37℃难维持）
   非人灵长类	最接近人类脑结构与免疫系统	建模周期长、技术难度大

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二、模型分类与构建技术

1. 移植模型（最广泛应用）

• 原位移植
  • 操作：立体定向注射肿瘤细胞至脑特定区域（如纹状体）
  • 细胞系选择：

细胞系	病理特征	适用研究
U251	模拟胶质母细胞瘤（GFAP⁺、EGFRvIII⁺）	靶向治疗、侵袭机制
GL261	免疫原性强（适合免疫治疗研究）	免疫检查点抑制剂验证
U87	血管生成显著	抗血管生成药物筛选

• 关键技术：

  • 脊髓胶质瘤模型：C7椎间隙注射法（切口小、恢复快），模拟脊髓胶质瘤微环境。

• 异位移植（皮下模型）

  • 操作简便（腋下/背部注射），但无法模拟血脑屏障及脑微环境。

2. 基因工程模型（机制研究）

• 条件性基因敲除：
  • 多基因联合模型：
    • GFAP-cre/NF-1⁺/p53⁺/PTEN⁺ → 诱导IV级胶质母细胞瘤（模拟IDH野生型）
    • Nestin-CreER靶向神经干细胞 → 研究肿瘤细胞起源
  • 病毒载体介导：
    • 慢病毒（免疫原性小）或腺病毒（转染效率高）递送致癌基因（如PDGFRA、EGFRvIII）

3. 诱发模型

• 化学诱导：
  • 甲基亚硝脲（MNU）或DMBA颅内注射 → 诱导低级别胶质瘤（潜伏期长，异质性高）。
• 病毒诱导：
  • RSV或JCV病毒激活致癌通路 → 成瘤率约30%。

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三、模型评价体系

1. 核心表型验证

指标	检测方法	标准
生存期	中位生存期（MS）较对照组缩短≥30%
肿瘤体积	微型MRI或活体荧光成像（IVIS）动态监测	直径≥3 mm（小鼠）
组织病理	H&E染色（假栅栏坏死、血管增生）+ IHC（GFAP⁺、Ki-67⁺）	符合WHO分级
侵袭性	肿瘤边界浸润距离/肿瘤直径比值 >1.5

2. 功能与分子评价

• 血脑屏障渗透性：FITC-葡聚糖灌注→血清荧光值升高2倍
• 治疗抵抗性：
  • 放疗/替莫唑胺处理后，肿瘤干细胞标志物（CD133⁺、SOX2⁺）表达上调
• 免疫微环境：
  • 流式细胞术检测TAMs（CD11b⁺CD45ʰⁱᵍʰ）占比 >40%

3. 行为学评价

• 神经功能缺损：

  测试	阳性表现
  旋转棒实验	停留时间缩短≥50%
  旷场实验	运动总距离减少、中央区回避