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如何正确地选择肿瘤动物模型?(二)

2020.4.08


图1.肺癌原位荷瘤模型[1]

b.人源肿瘤组织异种移植模型(PDTX model, patient-derived tumor xenograft)

异种移植肿瘤是移植性肿瘤的一种,主要用于抑制肿瘤生长(细胞增殖)的药物的筛选检测,近年很重视人体肿瘤的动物体内移植模型。因为这种模型使用病人的肿瘤组织,在组织形态和遗传特征等方面均与人类肿瘤相同,故用这种模型比较直接研究人类肿瘤等生物学特性及抗肿瘤药物。根据抗肿瘤药物的目标肿瘤选取相应的肿瘤模型即可。

c.基因修饰模型

基因修饰肿瘤模型是利用转基因、基因打靶和条件性基因打靶等技术敲除或插入特定基因,从而诱发动物产生肿瘤的模型。该模型主要用于肿瘤发生发展过程及作用机制的研究。但其在抗肿瘤药物的筛选中也有一定的应用,原癌基因在人类中频发突变是肿瘤产生的重要原因之一,而靶向这部分原癌基因的抗肿瘤药物筛选是一个重要方向。因此,相对应的基因突变小鼠肿瘤模型在抗肿瘤药物筛选中具有重要作用。

举例 Lox-STOP-Lox-KrasG12D Conditional Mouse Model

Ras在人类肿瘤频发突变,K-ras的激活突变是肺部肿瘤产生的原因之一,在k-ras locus上敲入了Lox-Stop-Lox-KrasG12D,通过小鼠鼻腔注入Ad-Cre重组腺病毒,诱导肺中的K-ras G12D表达,从而产生肺癌。由于其产生的机制及组织形态和遗传特征等方面均与人类K-ras突变肿瘤相似,因此该模型能够很好的评价针对K-ras突变的抗肿瘤药物活性[2]。因此对于靶向特定基因的抗肿瘤药物,可以运用相对应的基因修饰模型就行筛选检测。

二、 肿瘤发生发展机制的研究

对于肿瘤机制的研究,也可以选择上述几种模型,更多的运用基因修饰动物模型。在实验中观察指标以及分析角度也有药物研发不同。一般会采取多个模型共同验证。

举例:如在探究REGγ在皮肤癌产生过程中作用的研究中,同时用到了肿瘤细胞系移植模型和基因修饰动物模型(图3)。通过比较REGγ+/+和REGγ-/-小鼠皮肤肿瘤形成进展以及REGγ野生型与REGγ knock down之后的人源肿瘤细胞在小鼠皮下荷瘤模型中的大小,发现REGγ在皮肤肿瘤的发生发展中具有重要作用,且其是通过Wnt/b-catenin通路发挥作用的[3]。

图3. REGγ在皮肤肿瘤产生过程中作用的研究[3]

3. 免疫疗法相关研究

在当今众多的癌症治疗手段中,免疫疗法可谓炙手可热,因此我们把免疫相关的肿瘤模型单独列出。以T细胞受体T细胞技术(TCR-T)、嵌合抗原受体T细胞技术(CAR-T)以及免疫检查点阻断技术(Immune Checkpoint Blockade)为代表的新兴肿瘤免疫疗法不断取得临床上的突破,在往期中我们已经对以上技术的肿瘤模型进行了详细的介绍,主要还集中在基于重症联合免疫缺陷小鼠(过继性细胞回输)以及同系肿瘤细胞系小鼠模型(免疫检查点阻断)的研究。(3.6 免疫疗法相关肿瘤模型介绍)

注意:构建模型应该建立在已有的研究基础上,避免无用功

一定要查阅相关文献有比较全面的了解,通常文献中不会非常具体的介绍模型的构建过程,这就需要与身边经验丰富的大神取经了,要关注每一个细节,切不可眼高手低。当第一次独立构建模型时,最好先进行预实验,预实验很重要!预实验很重要!预实验很重要!

为了满足研究的需要,在种类繁多的动物模型中如何选择适合自己的模型变得尤为重要。这就需要我们结合自身需要进行量身选择,更多的时候是结合多个模型来说明一个问题。相信看到这里,你想要的模型心里已经有数了吧,接着我们就会逐一为大家介绍各类肿瘤模型的建立方法,请持续关注我们哦!

参考文献:
[1]Wang J, Hu K, Guo J, et al. Suppression of KRas-mutant cancer through the combined inhibition of KRAS with PLK1 and ROCK[J]. Nature Communications,2016: 11363-11363.
[2]Michel DuPage, Alison L Dooley & Tyler Jack. Conditional mouse lung cancer models using adenoviral or lentiviral delivery of Cre recombinase .Nat Protoc. 2009;4(7):1064-72.
[3]Lei Li1, Yongyan Dang, Jishen Zhang, Wangjun Yan1 et al. REGγ is critical for skin carcinogenesis by modulating the Wnt/b-catenin pathway Nature Communications, 2015 Apr 24;6:6875.


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