癌癥由于其快速增長的發病率及高死亡率，已經成為人類生命健康的重大威脅，在世界上引起了廣泛的關注和重視。在人類日常接觸的約6萬種化學和生物性因子中，除了已被國際癌癥研究署（IARC）確定的Ⅰ和Ⅱ類致癌物外，還有很多是可疑或未知的人類或動物腫瘤啟動劑或促癌劑。在過去30年中，全球患腫瘤人數已經翻了一倍，而我國每年新發癌癥病例約有三百多萬[1].因此如何快速篩選并鑒定出這些物質的致癌活性，對預防癌癥至關重要。

目前常用的哺乳動物致癌實驗有小鼠皮膚腫瘤誘發試驗、小鼠肺腫瘤誘發試驗、大鼠肝轉變灶誘發試驗、雌性SD大鼠乳腺癌誘發試驗等，但是試驗周期長，需利用大量實驗動物?；诖?，體外細胞轉化系統的建立為腫瘤病因學、腫瘤發病機制及其防治措施的研究提供了一個良好的實驗模型和有力的技術手段[2].體外細胞轉化系統概念最早由Berwald等[3]提出，他們用碳氫化合物處理二倍體小鼠成纖維細胞，可得到具有癌變性質的多層細胞克隆。1966年，Borek等[4]首先應用X 射線成功誘發二倍體地鼠成纖維細胞惡性轉化。1977年，日本學者Kakunaga[5]首先應用甲基硝基亞硝胍（MNNG）和4-硝基喹啉-1-氧化物（4-NQO）體外誘發正常婦女口唇皮膚組織二倍體成纖維細胞惡性轉化。此時，體外細胞轉化系統開始逐漸形成。正常細胞經過適當刺激后發生細胞形態及生物學特性的改變，獲得接近于腫瘤細胞的性質，如呈上皮樣細胞形態、排列紊亂、失去方向性、形成交叉和旋渦、失去細胞密度調節作用、染色體核型異常、可以在半固體瓊脂培養基中形成集落等，這種細胞變化稱為細胞轉化[6].細胞是腫瘤發生的基本單位，研究正常細胞如何演變成腫瘤細胞是腫瘤研究中的一個根本問題。體外細胞轉化是從細胞生物學和分子生物學水平上研究腫瘤的發生與發展的基本技術[7],它能夠快速檢測有遺傳毒性的化學品在致癌中的作用，在研究腫瘤的發生、發展、防止及治療等方面具有重要意義。

1 細胞轉化

體外細胞轉化非常近似地模擬了動物致瘤過程，是眾多方法中較有可能替代動物實驗的方法，其檢測效能得到了許多研究者和包括IARC和歐洲替代方法研究中心（ECVAM）等眾多機構關注。IARC根據早期數據認為體外轉化與體內致癌物間具有很好的相關性，一致率達69%~85%.ECVAM對Balb/c-3T3細胞轉化實驗的效能參數進行了總結[8],表明該方法與體內實驗一致性為71%,靈敏性和特異性分別為80%和60%,陽性預測率為70%,陰性預測率為71%.因此，細胞轉化實驗能為鑒定人類可能的致癌因子提供非常有價值的信息。

1.1 細胞轉化

研究顯示，體外細胞轉化是一個多階段的過程：（1）在動物實驗中致癌的化學物質可誘導正常細胞轉化；（2）惡性轉化的細胞可在敏感動物體內致瘤，而非轉化細胞則不能致瘤；（3）在轉染活性癌基因的實驗中，正常細胞向惡性細胞發展的不同階段會表現出多個不同的表型；（4）促癌劑可增強經低濃度啟動劑處理過的細胞的轉化頻率[9];（5）已在動物體內實驗中確認的幾種環境毒素，有90%以上可在兩階段體外細胞轉化檢測中得到陽性結果[10].

1.2 細胞轉化的鑒定

在判別細胞轉化的標準中，通常所采用的指標有：細胞形態學及其生長狀況的改變；染色體核形異常；細胞轉化灶的形態；半固體瓊脂培養基中形成集落的能力；以及在免疫抑制動物或裸鼠體內的致瘤能力；此外，還可通過細胞突變、ConA凝集反應進行鑒別。

通過細胞形態學及其生長狀況的變化判定細胞轉化實驗的結果主觀性太強，而細胞轉化實驗在致癌物的篩選和早期抗癌藥物的制備中具有重要意義，因此建立快速、簡便、可靠的體外檢測方法是毒理學研究中亟需解決的問題。近年來，從分子水平尋找基因標志物判定細胞轉化的終點成為改進細胞轉化檢測方法的一個方向。Sakai[11]等利用mRNA 差異顯示方法發現轉化時7個上調基因和7個下調基因，其中有5個為促癌劑TPA和崗田酸共有的改變。Maeshima[12]等利用基因芯片技術，鑒定出22種細胞轉化的基因標志物。這22種基因參與細胞周期、轉錄調節、抗細胞凋亡和細胞分裂正調節。

基因標志物與細胞轉化實驗的結果具有相關性，表明以基因標志物為基礎的細胞轉化實驗技術可能成為促癌物篩選的有效方法。此外王穎[13]等成功建立了Bhas 42細胞轉化試驗的H2O2法并實現了高通量檢測，使細胞轉化實驗的周期縮短且提高了結果的準確性。隨著研究的不斷深入和改進，細胞轉化實驗能在致癌物的篩選、抗癌新藥的研制和藥物毒理學的驗證等方面發揮更加重要的作用。