本期和大家見面的是肺癌模型—KS小鼠，先讓小賽帶大家了解一下肺癌。肺癌是全球最常見的癌癥，2020年全球新發肺癌病例超過220萬例。國家癌癥中心發布的數據顯示，早在2015年前，肺癌患病人數和導致死亡人數均已位居我國惡性腫瘤首位^[1]。肺癌的高發病率和致死率給世界公共衛生帶來了巨大負擔，亟需更多臨床和臨床前研究。
 

1990年至2015年中國10種最常見癌癥的死亡率^[1]

基因突變與肺癌的發生
肺癌分為非小細胞肺癌（NSCLC）和小細胞肺癌（SCLC）兩種組織學亞型，非小細胞肺癌（NSCLC）約占所有肺癌的85%，小細胞肺癌（SCLC）占15%。非小細胞肺癌（NSCLC）可進一步分為肺腺癌（LUAD）、肺鱗狀細胞癌（LSCC）和大細胞肺癌（LCC）等。KRAS是NSCLC中最常見的致病基因，其在正常細胞中作為細胞生長信號的信息中心來發揮抑癌作用，突變會導致KRAS處于持續激活狀態，造成細胞不受控增殖并發展為NSCLC中的腺癌。KRAS G12D是肺癌中常見的突變，多種肺癌模型的構建也是基于KRAS G12D過表達小鼠^[2-3]。
 

非小細胞肺癌（NSCLC）中常見的致病基因^[2]

最近Ferone等人總結了不同肺癌小鼠模型的特點，發現小鼠肺癌模型中的腫瘤異質性、侵蝕性和對治療反應/耐藥性等特征是由起源細胞和遺傳病變共同決定的。例如，研究指出攜帶KRAS或EGFR致病突變的Ⅱ型肺泡細胞才是LUAD的主要起源，而攜帶突變的俱樂部細胞的增殖則更多地表現出乳頭狀腫瘤表型^[4-5]。

SFTPC是Ⅱ型肺泡細胞的標記基因，賽業生物將條件性過表達KRAS G12D突變的LSL-K-ras G12D小鼠（產品編號：C001064）與Sftpc-MerCreMer小鼠（產品編號：C001501）交配產生后代，并通過他莫昔芬誘導獲得了由KRAS G12D突變驅動且起源于SFTPC陽性Ⅱ型肺泡細胞的KS肺癌小鼠模型（產品編號：C001514）。

他莫昔芬處理6周后的KS小鼠肺部出現明顯的腫瘤組織浸潤
低劑量螺旋CT是《中國肺癌篩查標準》推薦的肺癌篩查技術^[6]，賽業對KS小鼠早期模型進行肺部CT掃描以確定腫瘤的發生。結果顯示在他莫昔芬處理6周后，小鼠肺部已出現明顯的腫瘤組織浸潤。
 

4周齡KS小鼠他莫昔芬處理6周后的肺部出現明顯的腫瘤組織浸潤（圖中淺色陰影部分）

同時期KS小鼠的蘇木精-伊紅（H&E）染色結果提示其肺部組織腫瘤存在浸潤的情況，出現明顯的病變，在第12周時達到后期表型。
 

 H&E染色顯示4周齡KS小鼠他莫昔芬處理6周后的肺部組織腫瘤存在明顯浸潤的情況，12周后病變進一步加劇

KS小鼠存在生長和發育異常
生長曲線和生存曲線數據顯示，他莫昔芬處理后的KS小鼠體重明顯低于野生型小鼠，這種趨勢在雌性和雄性中均存在。此外，他莫昔芬誘導后第9周KS小鼠存活率開始下降，在誘導13周后全部死亡，這與文獻報道中的生存時間一致^[5]。
 

KS小鼠的生長曲線和生存曲線

KS小鼠存在肺部和脾臟的異常
取誘導完成后不同時期的KS小鼠的肺臟進行觀測，數據顯示與野生型小鼠相比，誘導完成后第6周的KS小鼠的肺部即出現腫瘤細胞的侵襲，其肺部呈致密膨大結構。誘導完成后第12周KS小鼠的脾臟出現異常增生。
 

KS小鼠存在致密膨大的肺部結構和異常增生的脾臟

其他組織的病變情況
取誘導完成后12周的KS小鼠脾臟、腎臟、肝臟和胰腺組織進行H&E染色檢測，結果顯示與對照組相比，其腎臟、肝臟和胰腺均不存在異常，但其脾臟出現白髓異常增生的情況。
 

誘導完成后12周的KS小鼠腎臟、肝臟、脾臟和胰腺組織的H&E染色

總 結
KS小鼠從他莫昔芬誘導后6周開始體重下降，隨著年齡增長出現呼吸困難的癥狀，并在誘導后13周時全部死亡。具體到病理表型，KS小鼠從誘導后6周的肺部開始出現明顯的腫瘤細胞浸潤，肺部膨脹變形，呈現結構致密、外觀紅潤的組織結構，并在誘導后12周達到晚期。因此，KS小鼠在保證腫瘤高效快速發展的情況下為機制研究和藥物開發提供了較長的實驗窗口期，同時也為靶向KRAS G12D療法的評估提供了更適合的臨床前工具。

除KS肺癌小鼠模型外，賽業生物還可提供包含肝癌、胰腺癌、乳腺癌和消化道癌在內的多種自發、誘導或CDX腫瘤模型。同時也可根據研究人員的需求進行定制或合作開發。