肿瘤疾病——前列腺癌模型

        前列腺癌模型是研究前列腺癌发生、发展、治疗及转移的重要工具，主要包括 体外模型、体内模型 和 计算模型。以下是各类模型的概述及其应用：

1. 体外模型

(1) 细胞系模型

•      ●常用细胞系：

•          ○LNCaP：雄激素受体（AR）阳性，用于研究激素依赖性前列腺癌。

•          ○PC-3：AR阴性，高度侵袭性，用于研究去势抵抗性前列腺癌（CRPC）。

•          ○DU145：AR阴性，转移性模型。

•          ○22Rv1：AR阳性，CRPC模型，保留AR剪接变异体。

•       ●应用：药物筛选、基因功能研究、信号通路分析。

(2) 类器官（Organoids）

•       ●来源：患者肿瘤组织或正常前列腺上皮干细胞。

•       ●优势：保留肿瘤异质性和微环境特征，适用于个性化医疗研究。

(3) 3D培养模型

•       ●方法：使用基质胶（Matrigel）或微流控芯片模拟肿瘤微环境。

•       ●应用：研究肿瘤-间质相互作用、侵袭和转移。

2. 体内模型

(1) 小鼠模型

•       ●异种移植模型（PDX, Patient-Derived Xenograft）：

•           ○将患者肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠（如NSG小鼠）。

•           ○优势：保留原发肿瘤的遗传和病理特征。

•       ●转基因小鼠模型：

•           ○TRAMP模型（Transgenic Adenocarcinoma of Mouse Prostate）：模拟前列腺癌进展至转移。

•           ○PTEN敲除小鼠：研究PTEN缺失驱动的肿瘤发生。

•       ●同源移植模型：如Myc-CaP细胞系移植到免疫活性小鼠。

(2) 大鼠模型

•           ○如Dunning大鼠模型（如MATLyLu），用于研究转移机制。

3. 计算模型

•        ●基因组学与生物信息学：

•           ○利用TCGA（癌症基因组图谱）数据分析前列腺癌突变谱（如TP53、PTEN、SPOP突变）。

•        ●人工智能（AI）：

•           ○预测疾病进展、治疗反应（如基于MRI图像的深度学习）。

•        ●数学建模：

•            ○模拟肿瘤生长动力学或耐药性演化。

4. 模型选择依据

•       ●研究目的：

•          ○机制研究：转基因小鼠或类器官。

•          ○药物开发：PDX模型或3D培养。

•          ○转移研究：高侵袭性细胞系（PC-3）或尾静脉注射模型。

•      ●临床相关性：PDX和类器官更接近患者肿瘤特性。

5. 挑战与前沿

•       ●局限性：

•          ○小鼠模型缺乏人类免疫微环境。

•          ○细胞系长期培养可能导致遗传漂变。

•       ●新兴技术：

•          ○人源化小鼠（植入人类免疫系统）。

•          ○单细胞测序结合空间转录组学解析肿瘤异质性。

应用示例

•       ●靶向治疗：用LNCaP模型测试AR抑制剂（如恩杂鲁胺）。

•       ●免疫治疗：人源化小鼠测试PD-1抑制剂。

•       ●转移机制：PC-3模型研究骨转移。

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