2 细胞转化的应用
2.1 检测物质的致癌潜力
细胞转化实验具有检测各种类型致癌物的潜力，包括基因毒性和非基因毒性致癌物。然而，目前用于评估的数据存在着致癌物和非致癌物数量不均衡问题，需增加非致癌物检测数据，以提高特异性值可靠性。另外，还需增加数据库中被检测化学物的数量，以使评估数据更加准确。细胞转化实验方法最初建立的目的是从人类接触的环境致癌物中筛选出可能具有致癌活性的物质[14],早期的方法仅能用于启动剂的检测，主要为基因毒性致癌物；后来发展起来的两阶段转化方法使其还可以用于促癌剂的筛选，及药物对细胞的作用等方面。细胞转化实验的终点与体内肿瘤的形成十分接近，因而它是用来测试化学致突变物和致癌物的重要实验方法。
2.2 检测致癌因子间的相互作用
细胞转化实验也可被应用到多种致癌因子间相互作用检测。检测发现某些不具有致癌性，有时甚至可能具防癌作用的物质，在与致癌物相互作用时反而具协同促癌作用。
Perocco[15]等在检测十字花科蔬菜中水田芥甙对苯并[a]芘（B[a]P）促转化作用影响时发现，具防癌作用的水田芥甙单独作用时并不具促转化作用，但与B[a]P共同作用时却能使B[a]P的致癌活性增加约7 倍。具相同作用的还有β-胡萝卜素，可显着加强由B[a]P和香烟冷凝物引起的细胞恶性转化[16].王李伟[17]等利用Balb/c 细胞转化方法发现三羟异黄酮也具加强B[a]P引起的细胞转化作用。这种协同作用均发生在营养物质与B[a]P联合作用上，具体机制可能与细胞色素氧化酶系激活有关，该酶系是B[a]P代谢为终致癌物的关键。而已经是终致癌物的MCA 对Balb/c-3T3 细胞的转化作用则不受β-胡萝卜素的影响。
2.3 筛选抑癌物
细胞转化实验亦逐渐被用于抑癌物的筛选。Tsuchiya[18]等在促癌阶段应用抗坏血酸及其衍生物，观察它们的抑癌作用。结果表明，抗坏血酸及其衍生物可以显着抑制TPA、二癸酸佛波酯和肿瘤坏死因子对细胞转化的促进作用。而β-胡萝卜素对苯并[a]芘及香烟气冷凝物的协同促转化作用则可被维生素E和α-萘黄酮所抑制[19].Tsujino[20]等采用Balb/c-3T3细胞研究新型人工合成无环视黄醇NIK/333的抗癌作用，发现其与全反式维甲酸有相似的抑制作用，并发现Balb/c-3T3细胞具有类维生素A 受体，可提高细胞间隙连接通讯水平。解瑞宁[21]等则利用Balb/c -3T3 细胞发现番茄红素可以阻止苯并（a）芘诱导的细胞转化作用，且维生素E 的存在能增强番茄红素的抗转化作用。Nishikawa[22]等首次报导了增补铂纳米颗粒的电解还原水可以在促癌阶段抑制细胞的恶性转化，从而发现一种新的具有抗癌功能的抗氧化剂。综上所述，细胞转化实验是检测物质致癌活性的重要方法。最近的研究发现细胞转化实验还可用于研究癌症中microRNA表达使耐药性产生的机制[23].细胞转化实验在基础研究中发挥了重要作用。
3 细胞转化的影响因素
致癌因子的范围很广，化学因子包括多环芳烃、烷化剂、金属化合物及芳香胺类等物质，物理因子包括辐射，生物因子有病毒等。致癌物作用后能否引起细胞转化、转化率高低和潜伏期的长短等还要受其它内、外因素的影响。
3.1 细胞系的选择
细胞在体外生长过程中，其生物学特性要稳定，细胞对致癌因子的作用反应要敏感；细胞本身自发转化率要低；对外界影响细胞转化的因素要明确；应是正常细胞。目前国内外常用于体外细胞转化实验的细胞系主要有三种：（1）金黄地鼠胚胎细胞（GHE）、肾细胞或乳鼠肺细胞等；（2）小鼠胚细胞、成纤维细胞、前列腺细胞等；（3）大鼠胚胎细胞、肺成纤维细胞、气管上皮细胞、肝上皮细胞等。靶细胞还可以分为原代培养细胞和传代培养细胞。原代培养细胞的代表是叙利亚地鼠的胚胎成纤维细胞（SHE）。
该细胞容易制备和培养，自发转化率较低，转化后容易识别并能以定量的方式获得数字结果。此外，它的测试周期较短，具有代谢多种化学致癌物，使其成为终末致癌物的能力，比较适于检测环境中的各种可疑致癌物。但亦有研究表明，该系统对环境中的易变因素过于敏感，如容易受到小牛血清的不同来源和特定胚胎细胞池的影响[24,25];另外，它的细胞群是异质的，在无饲细胞层的条件下，克隆形成率较低。传代细胞系是原代培养细胞经首次传代成功后获得的细胞系，也可细分为有限细胞系和连续细胞系[26].常用的Balb/c-3T3、 C3H10T1/2 和BHK-21均为连续细胞系。
传代细胞系较原代培养细胞系具有细胞群落稳定性高，试验重复性良好，剂量反应关系明显等特点[27],常用于实验研究。由于人类癌症约70% 来自上皮细胞，因此以上皮细胞作为靶细胞更具备实际意义。但上皮细胞建系困难，而且转化细胞的判定标准不如成纤维细胞那样明确，因此对于转化实验体系的优化尤为迫切3.2 其它影响因素。
细胞转化还要受其它因素的制约：（1）受细胞来源的影响。与供体的种属有关，小鼠、金黄地鼠胚胎细胞对化学致癌物致癌作用很敏感，而人的成纤维细胞则不敏感[29];（2）与细胞性质相关。细胞分化程度与转化潜伏期长短呈负相关，如妊娠12天的鼠胚细胞和20个月月龄金黄地鼠皮肤成纤维细胞诱发转化的潜伏期分别为20.3和10.8 个细胞群体倍增时间（TD）。间质细胞较上皮细胞敏感，后者细胞转化率低，潜伏期长[30,31],可长达4 个月或更长；（3）受培养条件变化的影响。培养基内血清浓度降低，则细胞转化率降低。
在有滋养层细胞存在时，细胞转化率提高。培养温度降低（如由37℃ 降到32℃）、加入两性霉素和长期缺氧则可使己转化的细胞失去转化细胞的生物学性质[32];（4）与化合物对细胞作用的方式相关。多环芳香族碳氢化合物很快与靶细胞DNA 、RNA 和蛋白质结合，特别是与细胞核DNA 的结合[33].DNA链结构受损，引起细胞遗传信息改变，细胞首先发生突变，进一步染色体畸变和新型核组出现。在致癌物作用下，在前5~10 代细胞可发生突变，传代至50~150个TD后能在软琼脂培养基中生长、增殖，形成细胞集落的转化细胞在动物接种后可达100%恶性肿瘤形成率。胞浆内RNA、蛋白质等的改变在细胞转化方面不起关键作用。如用3H-TdR和氖一尿嘧啶核苷（3H-U）分别掺入到胞核DNA和胞浆RNA 、蛋白质内，只有3H-TdR才能引起细胞突变和转化[34].
4 结语
细胞转化实验作为筛选致癌物一种有效方法已被广泛地应用，然而构建更加稳定敏感的细胞系，客观和精准的检测指标和检测手段仍需进一步研究。人体细胞是最为理想的转化实验靶细胞，然人体细胞化学物质转化最终形成癌细胞是一个相当复杂的过程，无法用常规方法筛选。因此在这方面进行更深入地研究将有助于学者发现未知的潜在致癌因子，进一步探知癌症的致病机理，为药物毒性的检测提供一个强有力的手段。随着分子生物学与生物化学、遗传学及免疫学等学科的交叉发展，细胞转化实验将在研究肿瘤的发生、发展、防止及治疗等方面发挥重要作用。
参考文献
[1] Siegel R L, Miller K D, Jemal A. Cancer statistics, 2015[J]. CA: ACancer Journal for Clinicians, 2015, 65（1）： 5-29.
[2] 唐石伏， 王庆， 庞雅琴， 等。 化学致癌物诱导人胚肾上皮细胞转化模型的构建[J]. 环境与健康杂志， 2010, 27: 399-403.
[3] Berwald Y, Sachs L. In vitro transformation of normal cells to tumorcells by carcinogenic hydrocarbons[J]. Journal of the NationalCancer Institute, 1965, 35（4）： 641-661
