实验性癌症研究主要依赖于小鼠模型,但这些模型难以完全模拟人类癌症的生物学行为和复杂的微环境。相较之下,伴侣动物(如狗和猫)自然发生的癌症与人类癌症在临床特征、分子和遗传学背景上具有高度相似性,因而被认为是更接近人类的肿瘤学研究模型。猫的口腔鳞状细胞癌(FOSCC)和犬的口腔黑色素瘤(COM)是两种已被深入研究的动物肿瘤模型,分别被用于研究人类头颈鳞状细胞癌(HNSCC)和黏膜黑色素瘤。
研究内容
1. 伴侣动物模型的优势
- 自然发生癌症:与小鼠模型不同,伴侣动物的癌症是自然发生的,具有肿瘤异质性和复杂的微环境,能更好地模拟人类癌症。
- 共享环境与生活方式:伴侣动物与主人共享生活环境,接触类似的致癌因素(如空气污染、饮食中的农药),因此癌症风险因素与人类更为一致。
- 快速癌症进程:狗和猫的癌症进展速度快,允许在更短时间内观察疾病发展和治疗效果。
- 更接近人类的生物学行为:许多犬猫癌症在治疗反应和药物毒性上与人类相似,这为抗癌药物的开发提供了更可靠的评估。
2. 猫口腔鳞状细胞癌(FOSCC)与人类头颈鳞状细胞癌(HNSCC)的对比
- 流行病学与病因:FOSCC是老年猫中常见的口腔癌,易发生在舌头、下颌和上颌粘膜部位,与吸烟环境、罐装食品和跳蚤项圈使用相关。类似地,HNSCC在人类中的主要风险因素包括烟草、酒精和HPV感染。
- 生物学行为:两种癌症都具有局部侵袭性,转移率低,晚期病变严重影响生存质量。
- 分子机制:
- P53基因突变:HNSCC中常见的P53功能丧失也存在于FOSCC中,与烟草暴露密切相关。
- EGFR过表达:在两种癌症中均观察到,虽然在FOSCC中的预后意义尚存争议。
- COX-2表达:与HNSCC相比,FOSCC中的表达水平波动较大,但使用COX-2抑制剂的猫存活率有所提高。
- STAT3信号通路:过度激活的STAT3在两种癌症中均被观察到,提示其可能是潜在的治疗靶点。
3. 犬口腔黑色素瘤(COM)作为人类黏膜黑色素瘤模型
- 疾病特性:犬的口腔黑色素瘤具有高度侵袭性,容易发生远处转移,与人类黏膜黑色素瘤相似。
- 免疫治疗的潜力:在犬模型中开发的基于免疫检查点抑制剂(如PD-1/PD-L1抑制剂)和癌症疫苗,已显示出良好的安全性和疗效,为人类癌症治疗提供了参考。
研究意义
本研究总结了伴侣动物癌症模型在转化肿瘤学中的独特优势,并以FOSCC和COM为例,探讨了这些模型在新型抗癌疗法开发中的应用潜力。尽管存在一些挑战,如伦理问题和高昂的试验成本,但伴侣动物模型为缩短实验与临床之间的差距提供了宝贵的工具。
参考文献:
Companion Animal Model in Translational Oncology; Feline Oral Squamous Cell Carcinoma and Canine Oral Melanoma