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研究背景：动物模型是动物实验的重要工具。过去临床前期抗癌药物研究中应用最多的模型是皮下种植动物模型，这种模型只是局部包块而无远处器官的转移。而肿瘤原位种植模型的微环境与原来器官相似，转移率较高，是理想的动物模型。原位模型肿瘤在体内深部组织生长，肿瘤生长和播散的检测和评价较困难。常规采用分阶段处死载瘤动物，行病理分析或采用影像仪器进行检测，但这些方法难以对肿瘤的生长过程进行连续、动态的观察。
近年来荧光蛋白在细胞生物学中成为最广泛应用的标记性蛋白质之一。转染了荧光蛋白基因的靶细胞表达荧光蛋白，不需要任何外加底物在蓝光或紫光的照射下发荧光。因此，荧光蛋白标记的动物模型可实时检测肿瘤生长，成为新的探索肿瘤发生、生长，开发新治疗药物的研究工具。目前国内已建立表达绿色荧光蛋白的人肺癌皮下种植模型及细胞悬液注射法建立的原位种植模型，尚无瘤块外科手术原位种植法(Surgical orthotopic implantation，SOI)建立的肺癌裸鼠模型。而国外已有通过SOI法建立的荧光可视的肺癌裸鼠原位种植模型，但主要用于研究肿瘤转移和血管生成，而无相关作为评价抗肿瘤方法和药物疗效的模型的报道。
分子靶向治疗是目前肺癌治疗最具希望的治疗策略之一，特点是安全性和耐受性好，毒副反应较轻。盐酸埃克替尼是我国自主研发的一种EGFR酪氨酸激酶抑制剂，通过抑制与肿瘤细胞生长相关的EGFR酪氨酸激酶特异地杀伤肿瘤细胞。
研究目的：本研究拟采用外科原位种植法建立H460-GFP裸鼠肺癌原位模型，研究肺癌细胞的生物学特性；同时建立无创的监测活体肺癌原位肿瘤生长测量方法和转移灶的定量技术，从而为肺癌的动物模型试验提供更好的观测方法。并利用此模型，研究埃克替尼对裸鼠肺癌原位模型的抑瘤作用，评价埃克替尼的治疗疗效。
研究方法：
一、人肺癌细胞H460-GFP裸鼠原位种植模型的建立
本研究利用逆转录病毒转染的方法建立表达绿色荧光蛋白的人肺癌细胞系H460-GFP，接种至裸鼠体内建立皮下种植模型作为瘤源，利用SOI法建立肺癌原位移植模型。通过小动物活体成像系统连续观察5周移植后肿瘤的动态生长情况，检测肿瘤的荧光面积，同时用游标卡尺测量肿瘤长短径，分析荧光面积和肿瘤体积之间的相关关系，并绘制肿瘤生长曲线。观察原位种植术后裸鼠的平均生存期和转移情况。
二、分子成像观察埃克替尼治疗肺癌H460-GFP原位移植瘤的作用
取30只裸鼠建立肺癌H460-GFP裸鼠原位模型，术后4天后分组并开始给药。实验小鼠随机分为三组：A组为溶剂对照组，B组为阳性对照组：每日吉非替尼120mg/kg灌胃；C组为实验组：每日埃克替尼60mg/kg灌胃。每组分为2批，5只进行整体荧光成像观察抑瘤率：5只用于观察生存期。
研究结果：
1、肺癌原位移植模型建立后，1周左右可通过肺部皮瓣活体小动物成像系统可观察到肺部的绿色荧光，成瘤率100％。荷瘤裸小鼠通常在4～5周时死亡，平均生存期为34.2天。裸鼠自然死亡后解剖见大部分裸小鼠均发生转移，转移灶同样表达荧光。通过分析肿瘤体积和荧光面积之间的相关性(r=0.873，P=0.001)，确认了肿瘤荧光面积可以代替肿瘤体积描述肺癌原位肿瘤的生长情况。
2、给药21天后，埃克替尼组和吉非替尼组抑瘤率分别为40.11％和60.16％，与对照组差异有统计学意义(P=0.005和P=0.048)。埃克替尼组平均荧光面积为40.68±19.73 mm2，吉非替尼组平均原位瘤荧光面积33.78±21.36mm2，与对照组相比差异均有统计学意义(P=0.027，P=0.048)。阴性对照组肿瘤生长快速，较早出现转移，平均生存期31.2天。埃克替尼组和吉非替尼平均生存期均为31.8天，3组差异无统计学意义。
结论：利用表达荧光蛋白的原位模型可以比较准确方便地对肺和转移灶进行定性定量分析，这一模型成为一个新的理想的用于肺癌药物筛选的工具。埃克替尼对H460-EGFP裸鼠原位移植瘤显示出较高的敏感性，较对照组有明显统计学意义，埃克替尼与吉非替尼的疗效相似。