首先,讓我們了解一下結(jié)直腸癌發(fā)展過(guò)程 結(jié)直腸癌隨著疾病的發(fā)展,,其遺傳學(xué)的改變主要包括基因組的不穩(wěn)定性,、癌基因的突變擴(kuò)增和抑癌基因的突變失活。如下圖所示,,主要包括APC,、KRAS、SMAD2/4,、TP53等基因的突變導(dǎo)致正常結(jié)腸組織逐漸轉(zhuǎn)化為結(jié)直腸癌腫瘤組織并發(fā)生遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移[1],。
根據(jù)結(jié)直腸癌突變類型,進(jìn)一步又分為多種細(xì)胞系 選擇合適的腫瘤細(xì)胞系是我們成功構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃捅WC研究數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的關(guān)鍵,。 那么常見(jiàn)的結(jié)直腸癌模型有哪些呢,? 結(jié)直腸癌研究中動(dòng)物模型主要分為3種類型 評(píng)價(jià):制作方法簡(jiǎn)便,,重復(fù)性較好,廣泛應(yīng)用于腸炎相關(guān)性癌癥發(fā)生和發(fā)展的研究,。 以應(yīng)用比較廣泛的AOM/DSS誘導(dǎo)結(jié)直腸癌模型為例: 評(píng)價(jià):成瘤率高、實(shí)驗(yàn)周期短,,常用于藥物研發(fā),,是研究中最常用的結(jié)直腸癌模型。 再具體了解一下結(jié)直腸癌根據(jù)移植部位的分類: 1. 皮下荷瘤:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤的生長(zhǎng)情況和評(píng)估治療效果,,但不易發(fā)生轉(zhuǎn)移,。步驟往期已有描述; 2. 尾靜脈注射(肺轉(zhuǎn)移):肺部是結(jié)直腸癌常轉(zhuǎn)移器官[2],,主要用于抑制腫瘤肺轉(zhuǎn)移的藥物篩選與檢測(cè),。步驟和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析,往期已有描述,,不再贅述,; 3. 脾臟注射(肝轉(zhuǎn)移):肝臟是結(jié)直腸癌最常轉(zhuǎn)移的器官[2],主要用于抑制腫瘤肝轉(zhuǎn)移的藥物篩選與檢測(cè),。脾臟注射模型具有造模方法簡(jiǎn)單,,轉(zhuǎn)移率高的優(yōu)點(diǎn),能較好地模擬結(jié)直腸癌術(shù)后肝轉(zhuǎn)移的臨床特征[3],; 下圖所示為脾臟注射大概步驟和視頻分析,,具體實(shí)驗(yàn)步驟細(xì)節(jié)請(qǐng)參照前文:腫瘤轉(zhuǎn)移動(dòng)物模型的構(gòu)建(下)。 脾臟注射詳細(xì)步驟請(qǐng)參考視頻:
4. 原位移植:既可用于抑制腫瘤生長(zhǎng)又可用于抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的藥物的篩選與檢測(cè),,彌補(bǔ)了皮下移植和脾臟注射的不足,更能表達(dá)臨床結(jié)直腸癌的生物學(xué)特性,,是一種更接近人體腫瘤發(fā)生,、發(fā)展過(guò)程的模型。
原位移植模型實(shí)驗(yàn)步驟: 注意事項(xiàng): 1. 注意無(wú)菌操作,;所需的器械和操作臺(tái)均需滅菌,。取腫瘤標(biāo)本前用酒精棉球?qū)﹂L(zhǎng)瘤部位進(jìn)行擦拭,切取腫瘤標(biāo)本后,,應(yīng)放在加有抗生素的無(wú)血清培養(yǎng)基中,,進(jìn)行無(wú)菌操作,操作盡量快速,以提高成瘤率,; 2. 對(duì)裸鼠進(jìn)行腫瘤組織移植時(shí),,注意不要損壞腸組織的完整,防止瘤塊漏出來(lái),; 3. 可增加10%的Matrigel增加瘤塊的粘附,、幫助生長(zhǎng)和快速適應(yīng)腸組織微環(huán)境; 4. 在CDTX模型中,,根據(jù)研究的結(jié)直腸癌類型以及基因型選取相應(yīng)的腫瘤細(xì)胞系(參考上表),,不同腫瘤細(xì)胞系的成瘤率不同,結(jié)合自身選取成瘤率高的細(xì)胞系進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。 數(shù)據(jù)分析: 如下圖:BALB/c裸鼠原位注射腺癌細(xì)胞HCT116-GFP后,,結(jié)直腸癌細(xì)胞遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移到肝臟[4]。 評(píng)價(jià):腫瘤的發(fā)生發(fā)展在理論上與原發(fā)腫瘤基本一致,,主要用于其發(fā)病原因、機(jī)制等研究,,也可用于靶點(diǎn)藥物療效評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),。隨著腫瘤發(fā)病機(jī)制的研究深入及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的普及,本法將漸趨成熟,。 主要分類: 1. 遺傳性非息肉病性結(jié)直腸癌(HNPCC):HNPCC是APC基因失活致雜化性缺失,,錯(cuò)配基因(MLH-l,、MLH-2,、MLH-6、PMS-1,、PMS-2)突變所致,。基因敲除MLH-l或MLH-2基因的純合子小鼠,,淋巴細(xì)胞會(huì)發(fā)生瘤變,,同時(shí)也易患胃腸道的腫瘤,可以作為研究HNPCC很好的模型,。 2. 家族性腺瘤性息肉?。‵AP):APC-β-catenin-TCF 主導(dǎo)的Wnt通路失調(diào)是FAP 發(fā)生的主要途徑。APC基因其中一條鏈的第850號(hào)密碼子等位突變引起腸道多發(fā)性腺瘤,,因而被稱之為Min(multiple intestinal neoplasia)小鼠,,被認(rèn)為是當(dāng)前較為理想的家族性腺瘤性息肉病(FAP)的研究模型。 3. 目前也有其他許多靶向敲除的小鼠如Msh2 敲除小鼠,、k-ras 敲除小鼠,、p53 敲除小鼠等。 數(shù)據(jù)分析: 以Apc(Min/+)突變小鼠為例,正常C57BL/J6小鼠幾乎沒(méi)有生成結(jié)直腸癌腫瘤,,而Apc(Min/+)突變小鼠在腫瘤大小和數(shù)量上都有顯著增加:
根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮侠淼剡x擇結(jié)直腸癌動(dòng)物模型,,是發(fā)表優(yōu)秀文章不可缺少的實(shí)驗(yàn),本期我們繼續(xù)不遺余力的為大家綜述了多種常用的結(jié)直腸癌模型,,希望對(duì)大家有所幫助,。 參考文獻(xiàn): [1] Davies R J, Miller R, Coleman N, et al. Colorectal cancer screening: prospects for molecular stool analysis[J]. Nature Reviews Cancer, 2005, 5(3): 199-209. [2] Nguyen D X, Bos P D, Massague J, et al. Metastasis: from dissemination to organ-specific colonization[J]. Nature Reviews Cancer, 2009, 9(4): 274-284. [3] Okamoto K, Ishiguro T, Midorikawa Y, et al. miR‐493 induction during carcinogenesis blocks metastatic settlement of colon cancer cells in liver[J]. The EMBO Journal, 2012, 31(7): 1752-1763. [4] Rajput A, Martin I D, Rose R, et al. Characterization of HCT116 Human Colon Cancer Cells in an Orthotopic Model[J]. Journal of Surgical Research, 2008, 147(2): 276-281. [5] Inna Naumov · Alona Zilberberg · Shiran Shapira , et al. CD24 knockout prevents colorectal cancer in chemically induced colon carcinogenesis and in APCMin/CD24 double knockout transgenic mice[J]. International Journal of Cancer . 2014. |
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