肝細胞癌（HCC）是肝癌中發病率最高的亞型，是一種發病率和死亡率都較高的異質性惡性腫瘤。HCC在長期肝病患者中的發病率較高，如由乙型肝炎病毒（HBV）或丙型肝炎病毒（HCV）感染引起的肝硬化。患有代謝綜合征或糖尿病的非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者也被認為是HCC發病的高危人群。

HCC的發展過程與基因的調控、表達密切相關，但其發病機制尚未完全闡明，對于晚期HCC也暫無有效的治療方法。肝癌小鼠模型能反映肝癌的生物學特性，模擬腫瘤在人體內生長、侵襲及轉移的過程，為臨床研究提供有力依據，因此，構建合理有效的小鼠模型已成為了研究疾病發生發展及治療方式的重要手段。

常見的肝癌動物模型
HCC小鼠模型包括誘導模型、基因編輯模型、移植模型等。其中，基因編輯小鼠和誘導肝癌小鼠可以探索肝癌發病機制及藥物篩選，但其肝臟中有多個分散的腫瘤部位，均勻性差，很難確定腫瘤的大小是受藥物還是小鼠本身的影響，不便于比較不同藥物的效果。因此，HCC移植小鼠是藥理實驗更為常用的模型。
 

肝癌小鼠模型的分類、進展與應用^[1]
 

腫瘤移植模型

（1）皮下移植CDX模型
在異位移植中，皮下種植在背部或腋下是較常用的方法。由于腫瘤模型構建時間短、檢測方便，已被用于抗肝癌治療的臨床前評估。該方法腫瘤形成率高，腫瘤周期短，易于控制腫瘤的大小和位置，個體差異小，對宿主的影響相似，容易客觀判斷療效，但不能模擬腫瘤微環境。

賽業生物已驗證的皮下移植肝癌模型：HepG2, HUH-7, Hep3B, HepG2-luc, Hep3B-luc, SK-Hep-1, Hepa1-6（鼠源）

（2）原位移植CDX模型
與異位移植相比，原位移植可以進一步反映腫瘤的真實情況，提高腫瘤模型的可靠性。在原位移植模型中可誘導轉移，表明腫瘤細胞和器官特異性因子可以相互作用，與肝癌的發生存在關聯；原位移植還可以模擬腫瘤的免疫微環境。因此，大多數基于異位模型的結果都需要通過原位移植模型來進一步驗證。原位生長可以更好地模擬腫瘤細胞在體內生長的微環境，并且對藥物療效的預測更為準確。

（3）PDX模型
患者來源的異種移植物（PDX）模型存在兩個問題：①目前全球PDX的成功率都低于20%；②由于免疫缺陷鼠的T細胞免疫系統存在缺陷，該模型不適合免疫學研究。原位腫瘤容易形成單一腫瘤，但腫瘤團塊的整體均勻性仍然較差，質量控制方法不如異位，無法進行熒光報告基因標記，在原位肝移植模型中檢測腫瘤生長和藥物反應的方法不如異位肝移植模型容易。

• 化學誘導模型

化學藥物誘導建模非常穩定，能很好地恢復小鼠肝癌真實狀態。在這些模型中，有三個過程模擬了腫瘤的發生，即損傷、硬化和腫瘤。引起肝癌的物質主要可分為兩大類：基因毒性致癌物和非基因毒性致癌物。腫瘤的產生幾乎是通過誘導宿主細胞的某些關鍵病變而引起的，如控制細胞的增殖、凋亡和分化。

• 食物誘導模型

給予動物高脂、高糖飼料喂養建立的脂肪肝模型，其主要發病機制是營養過剩，食物中脂類、膽固醇或糖類過量，無法完全吸收利用，脂類堆積于肝而引發脂肪肝，進一步出現肝炎性改變及纖維化。賽業生物通過高脂高膽固醇高果糖飼料（GAN）喂養構建的小鼠模型，可作為闡明非酒精性脂肪肝的病理生理機制以及新藥的開發的動物模型。

•  基因編輯模型

使用CRISPR/Cas9等技術構建轉基因型或基因敲除動物模型，其發病成功率高且穩定，是較為常用的肝癌造模方案。MYC基因是一種原癌基因，其編碼的核蛋白在細胞周期進程、細胞凋亡和細胞轉化中發揮重要作用。賽業生物構建的Alb-Cre+/MYC+小鼠模型（產品編號：C001339），即可用于肝癌發生發展機制、藥物篩選及療效評價等相關研究。

常見的肝癌細胞株

• 細胞株HepG2

HepG2是一種肝母細胞瘤，呈上皮樣形態，典型染色體數目為55個，AFP陽性，HBsAg陰性，是研究HBV和HCV常用的細胞系模型。其在形態和功能上都更接近人的肝組織，因此常用于藥物代謝和肝毒性研究。該細胞敲入熒光標記基因，可為腫瘤治療提供新的技術支持。

• 細胞株HUH-7

該細胞株由男性肝癌組織標本培養而得，AFP陽性，高度分化，細胞呈上皮樣，貼壁生長。對于HBV陰性而對丙型肝炎病毒（hepatitisC virus, HCV）具易感性，可用于HCV與肝癌的關聯性研究。除此之外，還可用于研究基因表達的調節機制、新陳代謝及VLDL分泌等。

• 細胞株Hep3B

Hep3B分離自8歲美國黑人男童的肝癌組織，細胞形態跟HepG2類似，呈上皮細胞形態，電鏡下觀察胞漿里面有很多粗大的黑顆粒，喜抱團貼壁生長；其在裸鼠中能致瘤，但基本不轉移。該細胞株HBV陽性，整合了完整HBV基因組，可用于HBV感染后發展致癌相關研究。
 

基于重度免疫缺陷小鼠C-NKG構建的CDX模型驗證數據

小鼠肝癌細胞Hep G2皮下移植腫瘤及體重生長曲線

細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG、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（9-10）×10⁶/只，數據以Mean±SEM形式呈現。結果顯示Hep G2在C-NKG和NOD-Scid容易成瘤，體重會有下降，該模式是中度惡病質模型。
 

小鼠肝癌細胞HUH-7皮下移植腫瘤及體重生長曲線

將細胞以皮下注射的形式接種到C-NKG、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5×10⁶/只，數據以Mean±SEM形式呈現。結果顯示HUH-7在C-NKG和NOD-Scid容易成瘤。
 

將細胞以皮下注射的形式接種到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，數據以Mean±SEM形式呈現。結果顯示Hep3B在C-NKG容易成瘤。
 

構建小鼠肝癌細胞Hep G2肝原位移植腫瘤模型（圖中分別為：Hep G2肝原位模型中Day8天的熒光效應圖；在C-NKG小鼠肝原位注射1×10⁶ Hep G2細胞，不同時期監測活體熒光值；Hep G2肝原位模型Day17天的PET檢測成像圖）

參考文獻：
[1]Liu, Sha., Huang, Fang., Ru, Guoqing., Wang, Yigang.,  and Zhang, Bixiang.. "Mouse Models of Hepatocellular Carcinoma: Classification, Advancement, and Application." Frontiers in oncology.