尿路上皮癌模型的制作及BCG对其发生发展的影响
安黎明 江鱼摘要 目的：研究小鼠尿路上皮癌模型的制作及卡介苗(BCG)对其发生发展的影响。方法：根据化学致癌的“启动——促进”理论，采用N-丁基-N-(4-羟丁基)亚硝胺(BBN)和糖精诱导雄性纯种近交系SSB小鼠发生高度浸润性尿路上皮癌并制作成模型，在此模型基础上进行了BCG对尿路上皮癌发生发展的影响的研究。结果：尿路上皮癌总发生率为24.1%，其中肾盂癌和膀胱癌发生率分别为11.1%和12.9%，未发现输尿管癌。88.9%的肾盂癌和71.4%的膀胱癌为浸润性癌。结论：BCG对尿路上皮癌的发生没有影响，但对其生长有促进作用。
关键词 尿路上皮肿瘤 实验动物模型 卡介苗
Development of mouse model of urothelial carcinoma and BCGs′ influence
AN Li-ming JIANG Yu
(Department of Urology, the Renji Hospital, Shanghai Second Medical University, Shanghai, 200001)
Abstract Purpose:To study the effect of orally administered BCG on the development of mouse urothelial carcinoma caused by chemical carcinogen. Methods: 80 male induced SSB mice were given 0.05% BBN for 8 weeks and 1% saccharin for 12 weeks in drinking water. Then the animals were divided into two groups randomly. One group were given 2.0g/L BCG solution. The experiment was ended at 20th week and all animals were killed and studied pathologically. Results: The total incidence of the urothelium carcinoma was 24.1% and the incidence of the renal pelvis and urinary bladder carcinoma was 16.7% and12.9% respectively. 88.9% of the renal pelvis carcinomas and 71.4% of the urinary blad der carcinomas were invasive. Conclusions: The result indicated that BCG administered orally had no effect on urothelium carcinogenesis, but had a promotion on the growth of urotelium carcinoma.
Key words Urothelial tumor Laboratory animal Bacille Calmette-Guerin
大量动物实验表明，N-丁基-N-(4-羟丁基)亚硝胺〔N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine，BBN〕对鼠类膀胱有特异性致癌作用，糖精(saccharin)则对其有促癌作用。同时使用这两种物质诱癌，鲜有其他尿路上皮癌的发生〔1〕。本实验根据化学致癌的“启动——促进”理论(Initiation-promotion theory)，联合使用BBN和糖精成功地诱导了纯种近交系SSB雄性小鼠尿路上皮癌并制作成模型，在此模型上研究了口服卡介苗(BCG)对尿路上皮癌发生发展的影响，现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物
选择6周龄纯种近交系SSB雄性小鼠(卫生部上海生物制品研究所医学动物实验中心提供)80只，分笼饲养，每笼5只，笼底垫经过消毒的木屑，每周更换1次。室内温度控制在24℃，湿度控制在60%±5%。光照按自然昼夜节律调节。饲料为该中心制作的饼干，饮水除服BBN期间用蒸馏水外，余均为自来水。
1.2 致剂配制
BBN(日本东京化成株式会社提供)用0.1%的Tween 80作为乳化剂，将其溶解于蒸馏水中，配成0.05%的浓度，灌充到饮水瓶中作为饮水投入。每周2、4、6临时配制，饮水瓶用棕色外套罩住避光。
取糖精(上海第六制药厂生产)溶于自来水中，配成1%的浓度，作为饮水投入。
选择灭活丹麦菌种(卫生部上海生物制品研究所提供，100 mg/安瓿，相当于2×109菌株)BCG，将其溶于糖精水中，配成2.0 g/L的浓度，作为饮水投入。每周1、4给药。
1.3 实验方法
先从80只动物中随机分出20只作为A组(即空白对照组)，只给正常饲料及自来水，不给任何药物。另外60只先投入BBN 8周，再投入糖精12周，实验周期为20周。于第6、8、12周分别取2只动物处死，光镜下观察尿路上皮的改变。其余54只于第15周随机分成B、C两组，B组28只，C组26只。B组动物于此时加用BCG 6周。实验结束时采用拉颈法处死所有动物，观察泌尿系大体解剖病理改变及光镜下病理改变。
2 结果
2.1 大体解剖病理改变
A组动物无一发生内脏改变，无癌肿发生。B、C两组动物肾积水及癌肿发生情况见表1。
表1 B、C两组动物肾积水及癌肿发生率比较 例(%)
组别 动物数 肾积水动物数 生癌动物数 肾盂癌 膀胱癌
B 28 12(42.9)
8(28.6)
4(14.3)
4(14.3)
C 26 10(38.5) 5(19.2) 2(7.7) 3(11.5)
合计 54 22(40.7) 13(24.1) 6(11.1) 7(12.9)
注：均P＜0.05，未发生输尿管癌
所见癌肿均为单发，无蒂，基广，呈浸润性生长，大的侵犯整个脏器，内有坏死及液化；小的仅米粒大小。B组肾盂癌的平均最大直径为(1.96±0.97) cm，远大于C组的平均最大直径〔(0.60±0.17) cm〕(P＜0.05)。两组膀胱癌平均最大直径无显著性差异。
2.2 光镜下病理改变
实验后第6周，整个尿路上皮发生炎症坏死，上皮成片脱落，各层均有炎性细胞浸润。第8周时出现粘膜弥漫性增生(即由正常的3层细胞增至6～8层)。至第12周时，在增生的基础上出现局限性增生，即外向生长的乳头状增生和向粘膜下内翻生长的结节样增生。第20周时即有癌肿生成。
所形成的癌肿大部分为分化程度差的浸润性癌，其中浸润性肾盂癌和膀胱癌分别为88.9%和71.4%。组织学类型有移行上皮癌、腺癌和鳞癌，与人晚期浸润性尿路上皮癌十分相似。
3 讨论
3.1 关于小鼠尿路上皮癌模型的制作
我们根据化学致癌的“启动——促进”理论，联合使用BBN和糖精，在20周内成功地制作成雄性纯种近交系SSB小鼠尿路上皮癌模型。制作此模型有以下四大特点：①周期短，费用少。Cohen和West均认为利用糖精促癌不仅发癌率高，且可缩短病变出现的潜伏期〔1〕。糖精国内可以生产，成本低，比BBN便宜4 000倍。②浸润性癌发生率高，多为鳞癌和腺癌，与人类晚期浸润性肾盂癌和膀胱癌十分相似，是研究人类晚期尿路上皮癌的理想模型。③肾盂癌发生率高，这可能与肾积水发生率高有关。BBN及其代谢产物经尿路排泄，可引起尿路上皮炎症坏死，继而发生增生，从而导致尿流梗阻而引起肾积水，使肾脏粘膜上皮长期与致癌剂接触而发生癌变。这一发现与多数学者所持的BBN与膀胱有很高的特异性亲和力的观点〔1，2〕不同，是否糖精亦象非那西丁(phenacetin)那样具有促使肾盂癌发生的作用，尚有待探讨。④诱发的肿瘤可在同系动物间移植而得以保持。
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