本文由Yohei Shirakami等作者撰写，发表于2023年9月26日的《International Journal of Molecular Sciences》期刊上。该研究的主要机构为日本岐阜大学医学研究生院的消化内科、肿瘤病理学系以及岐阜市立医院的病理诊断科。研究团队开发了一种新型的小鼠模型，用于研究由致癌物氧化偶氮甲烷（azoxymethane, AOM）诱导的肝内胆管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma, ICC），并探讨了其在肥胖背景下的发病机制。

研究背景

胆管癌（cholangiocarcinoma, CCA）是肝脏第二常见的原发性癌症，仅次于肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC），且预后较差，5年生存率低于8%。尽管近年来针对CCA的分子靶向药物（如PD-L1免疫疗法和FGFR抑制剂）取得了一定进展，但仍需进一步研究其发病机制以开发更有效的治疗方法。CCA的起源复杂，可能来自胆管上皮细胞、肝细胞或肝干细胞。为了研究CCA的发病机制，研究者们开发了多种动物模型，包括致癌物诱导模型、基因工程模型和异种移植模型。然而，这些模型各有优缺点，如基因工程模型虽然能够模拟人类CCA的基因突变，但常伴随HCC的发生；而化学诱导模型则存在肿瘤发生时间长、发病率低等问题。

本研究基于肥胖和脂肪肝背景，提出AOM可能诱导肥胖小鼠（C57BLKS/J-db/db小鼠）发生肝内胆管癌的假设。该模型旨在提供一种更快速、高发病率的CCA模型，以更好地理解CCA的发病机制并开发新的治疗策略。

研究流程

研究分为以下几个步骤：

1. 动物模型建立：使用C57BLKS/J-db/db肥胖小鼠和C57BL6/J野生型小鼠，分别给予AOM或生理盐水作为对照。AOM通过皮下注射，每周一次，持续4周。实验结束时，小鼠被安乐死并进行组织学分析。

2. 血液生化分析：收集小鼠血清，检测丙氨酸氨基转移酶（ALT）和活性氧代谢物（droms）水平，评估肝脏损伤和氧化应激情况。

3. 组织病理学分析：对小鼠肝脏进行HE染色和免疫组化分析，观察胆管上皮增生、非典型胆管上皮和癌性病变。使用CK-19染色确认胆管癌的起源。

4. 基因表达分析：通过微阵列和定量实时逆转录PCR（qRT-PCR）分析肝脏样本中与CCA相关的基因表达水平，包括EPCAM、KIT、KRT7、KRT19、MUC1和FGFR2等。

5. 炎症标志物分析：通过qRT-PCR检测肝脏中炎症相关基因（如CCL2、IL6和TNFα）的表达水平，探讨炎症在CCA发病中的作用。

主要结果

1. 肝脏损伤和氧化应激：AOM处理的小鼠血清ALT和droms水平显著升高，表明肝脏损伤和氧化应激加剧，且在肥胖小鼠中更为明显。

2. 胆管癌性病变：组织病理学分析显示，AOM处理的肥胖小鼠肝脏中出现胆管上皮增生和非典型胆管上皮，部分病变呈现高核质比和细颗粒染色质，符合肝内胆管癌的特征。CK-19染色进一步证实了这些病变的胆管起源。

3. 基因表达变化：微阵列和qRT-PCR分析显示，AOM处理的肥胖小鼠肝脏中与CCA相关的基因（如KRT19和FGFR2）表达显著上调，提示这些病变为胆管癌。此外，炎症相关基因（如CCL2、IL6和TNFα）的表达也显著升高，表明炎症在CCA发病中起重要作用。

结论

本研究成功建立了一种新型的AOM诱导的肝内胆管癌小鼠模型，特别是在肥胖背景下表现出高发病率和较短的实验周期。该模型无需复杂的基因改造或高难度的技术操作，能够在脂肪性肝炎背景下模拟人类CCA的发病过程。这一模型为研究CCA的发病机制和开发新的治疗策略提供了重要工具。

研究亮点

1. 新型小鼠模型：首次使用AOM在肥胖小鼠中诱导肝内胆管癌，模型具有高发病率和较短的实验周期。
2. 炎症与CCA的关系：研究发现炎症在CCA发病中起重要作用，为CCA的预防和治疗提供了新的思路。
3. 基因表达分析：通过微阵列和qRT-PCR揭示了CCA相关基因的表达变化，为CCA的分子机制研究提供了重要数据。

研究意义

该研究不仅为CCA的发病机制研究提供了新的动物模型，还为开发针对CCA的预防和治疗策略奠定了基础。特别是该模型在肥胖和脂肪肝背景下的应用，有助于理解代谢异常与CCA发生之间的关系，为临床治疗提供了新的研究方向。