膀胱癌动物模型

膀胱癌（Bladder cancer，BC）是膀胱黏膜上的恶性肿瘤，是世界上第九大常见恶性肿瘤。其发病率男性比女性高 2~10 倍，死亡率男性为女性 4.0 倍，城市发病率高于农村。有研究者通过实验证实肿瘤微环境对肿瘤进展过程的影响，认为研究膀胱癌发病及转移的机制离不开膀胱癌动物模型。建立理想的膀胱肿瘤动物模型，对于膀胱肿瘤的生物学研究、抗肿瘤药物的研发、人类膀胱癌个体化治疗至关重要。

膀胱肿瘤动物模型主要分为5类：原位致癌物诱发性膀胱癌动物模型、原位移植瘤膀胱癌动物模型、原位自发性膀胱癌动物模型、原位基因工程膀胱癌动物模型、异位膀胱癌动物模型。每一种膀胱癌动物模型都有其优点和缺点，因此实验研究者应按照其实验目的来选择合理的动物模型。

膀胱癌动物模型是研究其发病机制、药物筛选及治疗策略的重要工具。不同造模方法在机制通路、关键蛋白表达及临床转化价值上存在差异。以下从模型构建方法、分子机制通路、关键蛋白及临床研究四方面详细阐述：

一、化学诱导模型（Chemical Carcinogenesis Models）

1. 常用方法

N-甲基亚硝基脲（MNU）：膀胱内灌注（剂量5 mg/kg，每周1次，持续6-8周），诱导尿路上皮癌（Urothelial Carcinoma, UC）。

N-丁基-N-(4-羟基丁基)亚硝胺（BBN）：0.05% BBN溶于饮用水，持续12-20周，形成侵袭性尿路上皮癌。

MNNG（N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍）：膀胱灌注诱导鳞状细胞癌（SCC）。

2. 机制通路与关键蛋白

HRAS突变：BBN诱导HRAS基因突变，激活MAPK/ERK通路，促进细胞增殖。

EGFR过表达：MNU模型显示EGFR磷酸化增强，激活PI3K/AKT/mTOR通路。

氧化应激：BBN代谢产物损伤DNA，激活Nrf2/KEAP1抗氧化通路，伴随p53突变（约60%模型）。

免疫逃逸：PD-L1上调，抑制CD8+ T细胞功能。

3. 临床研究关联

化疗药物测试：如吉西他滨联合顺铂的疗效验证（与临床II期试验结果一致）。

免疫治疗：抗PD-1抗体在BBN模型中的疗效预测（如KEYNOTE-045试验）。

二、异种移植模型（Xenograft Models）

1. 细胞系来源模型（CDX）

常用细胞系：T24（HRAS突变）、5637（FGFR3突变）、J82（p53缺失）。

构建方法：皮下或膀胱原位注射（5×10^6细胞/小鼠），4-6周成瘤。

2. 患者来源异种移植模型（PDX）

操作：将患者肿瘤组织植入免疫缺陷小鼠（NSG或NOG品系），保留原发肿瘤异质性。

优势：维持肿瘤微环境（TME）及分子亚型（如luminal/basal型）。

3. 机制通路与关键蛋白

FGFR3信号：5637细胞中FGFR3-TACC3融合驱动MAPK通路激活。

细胞周期调控：T24细胞中CDKN2A缺失导致Rb通路失调。

EMT过程：PDX模型中Snail、Vimentin上调，E-cadherin下调。

4. 临床研究关联

靶向治疗：厄达替尼（FGFR3抑制剂）在PDX模型中的响应率与临床试验（BLC2001）相符。

生物标志物筛选：PDX模型用于预测PD-L1表达患者的免疫治疗应答。

三、基因工程模型（Genetically Engineered Models, GEM）

1. 常见模型

UPII-SV40T转基因小鼠：尿路上皮特异性表达SV40大T抗原，抑制p53和Rb，形成高级别UC。

条件性敲除模型：如Upk2-Cre; p53^fl/fl; Pten^fl/fl，诱导肌肉浸润性膀胱癌（MIBC）。

2. 机制通路与关键蛋白

p53/Rb通路失活：SV40T抗原结合p53和Rb，导致基因组不稳定。

PI3K/AKT激活：Pten缺失引发AKT磷酸化，促进肿瘤进展。

Wnt/β-catenin通路：APC基因突变导致β-catenin核聚集，驱动基底型肿瘤。

3. 临床研究关联

分子分型研究：模拟luminal（PPARγ+）和basal（KRT5/6+）亚型，指导靶向治疗。

耐药机制：UPII-SV40T模型揭示顺铂耐药与ERCC1过表达相关。

四、原位模型与转移模型

1. 原位移植

方法：膀胱内注射癌细胞（如MB49细胞系），模拟局部侵袭。

关键机制：CXCL12/CXCR4轴介导肿瘤-间质交互作用。

2. 转移模型

尾静脉注射：筛选高转移潜能细胞（如T24M），研究肺/肝转移。

关键蛋白：MMP-9、VEGF促进血管生成，Twist1诱导EMT。

五、模型选择与临床转化对比

六、未来研究方向

类器官共培养模型：人源膀胱类器官与成纤维细胞/免疫细胞共培养，模拟TME。

CRISPR-Cas9编辑模型：条件性敲除STAG2或KDM6A，研究表观遗传调控。

人源化小鼠模型：重建人免疫系统（如hCD34+ HSPC移植），评估免疫治疗毒性。

通过结合多种模型，可全面解析膀胱癌的分子网络，加速从基础研究到临床应用的转化。

需确认的信息
1. 模型种属（大鼠还是小鼠或是其他种属）
2. 动物体重有无要求，年龄有无要求
3. 雌雄有无要求
4. 模型构建具体方案
5. 取材要求（采血、取组织样本）