模型选择，决定研究高度的第一块基石

肝细胞癌（HCC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，其高度异质性和复杂的肿瘤微环境让无数新药在临床试验阶段折戟。据统计，肿瘤药物从临床前研究到获批上市的成功率不足10%，而一个常被忽视的关键变量正是——实验模型本身。

当您用细胞系模型筛选出的“明星分子”在动物体内毫无反应，当您精心构建的信号通路在临床样本中无法验证，您是否思考过：问题可能不在您的假设，而在您的模型？

从经典的细胞裸鼠模型，到保留微环境的PDX，再到近年爆发的类器官技术，肝癌研究模型的每一次演进，都在拉近实验室与临床的距离。但模型构建本身只是第一步，如何确保您构建的模型真实可靠？如何从微量模型中获取高质量数据？ 这背后，离不开灵敏、稳定的分子检测工具支撑。

本文将带您梳理肝癌建模的技术路线，并分享如何利用翌圣生物的全流程产品，让您的模型数据经得起推敲。

 

一. 经典模型诱导肝癌

1. 化学诱导模型

通过化学物质诱导肝损伤和癌变，模拟人类肝癌的自然发生过程。

化学诱导模型（如DEN联合CCl₄）则通过模拟化学致癌过程，在小鼠体内诱导出具有完整炎症背景的原发性肝癌，更贴近临床肝癌的发生环境，但建模周期长达3-6个月，个体差异较大。致癌过程大致分期：肝细胞损伤期 → 肝细胞增生-硬化期 → 肝细胞癌变期。

 

图1 SMB纳米颗粒诱导焦亡与训练免疫增强肝癌免疫治疗的作用机制图[1]

 

这些化合物常用于诱导构建动物肝癌模型：二乙基亚硝胺 (DEN/DENA/NDEA)、黄曲霉毒素B1 (AFB1)、硫代乙酰胺 (TAA)、2-Acetamidofluorene、Microcystin-LR 微囊藻毒素-LR等

化合物诱导剂	货号	作用特点	建立周期
二乙基亚硝胺 (DEN/DENA/NDEA)	58368ES	最常用的肝癌诱导剂，通过单次腹腔注射可诱导小鼠肝癌	5-12个月
黄曲霉毒素B1 (AFB1)	702171ES	与人类肝癌发生密切相关	3-6个月
硫代乙酰胺 (TAA)	60395ES	通过慢性给药诱导肝癌	8-12周
2-Acetamidofluorene	52023ES	肝癌诱导剂	与DEN联用
Microcystin-LR 微囊藻毒素-LR	720626ES	与DEN联用可增强促癌效果（最佳浓度10μg/kg）	约3-4个月

优势：最接近疾病的自然发生过程。
痛点：造模周期较长。

 

2. 移植瘤模型

细胞系来源的异种移植模型（CDX） 是最经典的建模方式。将HepG2、Huh-7等永生化细胞系接种于免疫缺陷小鼠皮下或肝脏原位，2-4周即可成瘤。

2.1 皮下异位移植模型

特点：操作简单、成瘤时间短（约14-36天）、易于观察。

 

2.2 原位移植模型

将肝癌细胞或肿瘤组织直接植入小鼠肝脏，更符合肝癌生物学特性。

主要方法：

方法	手术时间	成瘤率	特点
细胞悬液直接注射法	2-3 min	85%	操作简便、成瘤快
瘤组织小块包埋法	2-3 min	93%	肿瘤少转移、腹腔粘连轻
注射后压迫止血法	2-3 min	100%	成瘤率高、病灶孤立

优势：能模拟肿瘤在肝微环境中的发生发展，更具侵袭性和转移性。

 

2.3 移植途径分类

· 皮下注射：颈背部接种，周期短；

· 肝内移植：左外侧肝叶注射，模拟原位生长；

· 脾内移植：便于研究肝转移；

· 门静脉移植：模拟血行转移；

 优势：操作简便、周期短、重复性高，适合基因功能初步验证。
痛点：对技术要求高，长期体外培养导致细胞系丢失了原发肿瘤的异质性和微环境特征。

 

3. 斑马鱼肝癌模型

3.1 胚胎移植模型

Ø 微注射肝癌细胞到斑马鱼胚胎卵黄囊

Ø 适用于高通量药物筛选

Ø 周期短、成本低

3.2 成年鱼移植模型

Ø 将肝癌细胞注射到成年斑马鱼组织或器官

Ø 更接近人类肝癌病理过程

Ø 适合研究肿瘤微环境

优势：繁殖快、胚胎透明、基因组与人类高度保守、适合活体观察。

 

翌圣助力经典模型验证

无论哪种经典模型，建模成功后都需要通过qPCR检测关键标志物（如AFP、GPC3）的表达水平，以确认模型构建成功。翌圣生物Hieff® SYBR Green qPCR Master Mix（Cat#11201ES）灵敏度高、特异性强，可在宽广的定量范围内获得稳定可靠的Ct值，让您的模型验证数据更可信。

 

二. 进阶模型：PDX，转化医学的“金标准”

患者来源的异种移植模型（PDX）将外科手术切除的肝癌新鲜组织直接移植到免疫缺陷小鼠体内，最大程度保留了原始肿瘤的组织病理学特征、基因表达谱和突变谱，是药效评价和生物标志物发现的“金标准”。

技术难点：

1. 植入成功率低：受限于肿瘤起始细胞数量，部分样本难以成功建系。

2. 微环境失真：常规使用的鼠源基质胶缺乏肝脏特异性微环境信号，可能导致肿瘤去分化。

2025年突破性进展

韩国延世大学在《Biomaterials Research》发表研究，利用脱细胞肝脏来源的细胞外基质替代传统鼠源基质胶，显著提高了患者来源肝癌细胞的植入成功率，并在原位模型中诱导了更强烈的转移行为（特别是向肠道转移），激活了与血管生成、细胞迁移和炎症相关的通路。这一发现提示：PDX模型的“真实性”不仅取决于肿瘤细胞，更取决于微环境。

PDX样本的分子鉴定挑战

PDX样本通常仅有微克级别的总RNA，常规提取方法极易造成样本损失。翌圣生物微量样本总RNA提取试剂盒（Cat#19211ES）采用特殊设计的离心柱和裂解体系，可高效回收低至10个细胞的RNA，OD260/280稳定在1.9-2.1，有效去除多糖多酚污染，确保下游qPCR和测序实验的顺利进行。

 

三. 前沿模型：类器官，精准医学的利器

患者来源的类器官（PDO）是近十年肿瘤研究最重要的突破。通过在Matrigel中3D培养，PDO能够自我组装成具有原发肿瘤结构和功能特征的微型器官。

核心优势：

l 培养周期短（2-4周），可高通量筛选。

l 保留了肿瘤的细胞异质性和细胞间相互作用。

l 便于基因编辑操作。

2026年顶刊案例

武汉大学中南医院等合作团队在《Cell Reports Medicine》发表研究，开发了一种超声响应型纳米颗粒（SMB），通过诱导细胞焦亡和训练免疫，在PDX和类器官模型中展现出强大抗肿瘤效果。研究团队系统评估了SMB在原位肝癌小鼠模型、原发性肝癌模型、PDX模型和类器官模型中的疗效，结果显示SMB在抑制肿瘤方面优于临床免疫检查点抑制剂，并有效减少了淋巴结和肺转移的发生率。这一研究是PDX与PDO模型联合应用于药物筛选的典范——先用PDO进行体外药效验证，再用PDX进行体内确认，两者结合大幅提高了结论的可靠性。

类器官研究中的关键一步：基因操作

若您需要在类器官中进行基因编辑（如构建特定基因敲除的类器官系），高质量的载体构建是成功的前提。翌圣生物Hieff Canace® 高保真DNA聚合酶（Cat#10153ES）保真性是Taq酶的83倍，是普通Pfu DNA聚合酶的9倍。可确保基因编辑载体序列的准确性；同时扩增效率高，适合复杂二级结构模板的扩增。

 

四. 靶向信号通路的小分子抑制剂（用于肝癌治疗研究）

在临床试验中的小分子化合物：

小分子化合物	货号	作用靶点	试验阶段
索拉非尼 (Sorafenib)	53468ES	RAF抑制剂	FDA批准
吉非替尼 (Gefitinib)	52717ES	EGFR抑制剂	II期
阿扎西替尼 (AZD6244)	52008ES	MEK抑制剂	II期
氟尿嘧啶 (Flavopiridol)	53789ES	CDK抑制剂	II期
Panobinostat帕比司他（LBH589）	53830ES	HDAC抑制剂	I期

 

其他抗肝癌的小分子化合物：

小分子化合物	货号	作用机制
LY2157299 (LY-2157299;Galunisertib)	52602ES	TGF-β通路抑制剂，有效抑制TGFβ受体信号，可用于评估对肝癌的抗肿瘤活性
Cyclopamine（环巴胺）	52913ES	Hh (Hedgehog) 通路抑制剂，对多种恶性肿瘤均有显著的抑制活性
PD98059	52916ES	ERK/MAPK通路抑制剂，抑制细胞⾃噬、细胞增殖和诱导细胞死亡
Fluspirilene	713098ES	PI3K/Akt/mTOR通路抑制剂，下调Akt表达，降低CDK2和Rb活性发挥抗肝癌作用
AUY922	51209ES	HSP90抑制剂，HSP90是HCC治疗的潜在靶点
BI 2536	51105ES	Plk1抑制剂，在HCC中显示抗肿瘤活性，已用于临床Phase I/II研究
水飞蓟素 (Silymarin/Silibinin)	729932ES	激活TRAIL凋亡信号通路，抑制炎症和凋亡基因表达
槲皮素	53910ES	抑制肿瘤细胞生长的主要活性化合物
β-谷甾醇	58258ES	抗肝癌活性化合物
Tubeimoside-1 (TBM-1)	733526ES	通过mTOR失活导致溶酶体降解PD-L1

 

五. 从建模到数据发表，翌圣提供全流程支持

无论您选择哪种模型，从样本处理到数据发表的每一个环节，翌圣生物都能为您提供可靠的产品支持：

好模型+好工具，成就好研究

从细胞裸鼠到类器官PDX，肝癌研究模型的每一次演进，都在拉近实验室与临床的距离。但模型本身只是载体，真正决定研究高度的，是您能否从这些珍贵模型中获取高质量、可重复的数据。

参考文献：

[1] Huang L, Rong Y, Guo M, Liu M, Long F, Zhong W, Hu Y, He X, He J, Zheng D, Yuan C, Wang F. Engineered Akkermansia muciniphila vesicles for targeted pyroptosis and trained immunity to enhance immunotherapy in hepatocellular carcinoma. Cell Rep Med. 2026 Jan 20;7(1):102524. doi: 10.1016/j.xcrm.2025.102524

[2] Kim SK, Bae J, Lee MJ, Han DH, Cho SW. Liver-Specific Extracellular Matrix Enables High-Fidelity Patient-Derived Hepatocellular Carcinoma Xenograft Models. Biomater Res. 2025 Aug 21;29:0242. doi: 10.34133/bmr.0242

 

 

 

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