前言
卵巢癌(ovarian carcinoma)是女性生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,其發(fā)病率、病死率均居婦科惡性腫瘤前列。目前建立卵巢癌動物模型的方法有自發(fā)性的卵巢腫瘤動物模型、體外轉(zhuǎn)化卵巢上皮細胞的移植瘤、致癌物誘發(fā)卵巢腫瘤以及基因工程卵巢腫瘤動物模型。
近年來,隨著新技術(shù)發(fā)展,基因工程改造小鼠的卵巢上皮性癌模型逐漸發(fā)展及應(yīng)用起來。與以往傳統(tǒng)化學(xué)致癌物誘導(dǎo)動物模型相比,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將腫瘤形成相關(guān)基因轉(zhuǎn)入動物體內(nèi)進行表達而建立的腫瘤模型的致癌過程和病理表現(xiàn)更接近人體。而且,在腫瘤形成的誘導(dǎo)過程中,可在自然狀態(tài)下促使正常細胞向腫瘤細胞演變,同時各種癌前病變均可顯示,從而更利于進行腫瘤形成的研究。
部分造模方法
使用動物:大鼠
【造模機制】:
利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將基因的DNA片段注入受精卵或用重組病毒攜帶目的基因感染早期胚胎,使出生的小鼠表達有某個目的基因,如一些癌基因,從而觀察這個基因?qū)δ[瘤發(fā)生的影響。目前用轉(zhuǎn)基因鼠去研究卵巢癌的發(fā)生發(fā)展,集中在卵巢特異性的啟動子是為了確保目的基因僅 在卵巢上皮細胞(ovarian surface epithelium,OSE)表達而不在其他組織中表達,從而更好地模擬人類卵巢癌的發(fā)生。
【造模方法】:
1.顯微注射法制備轉(zhuǎn)基因動物模型 用于顯微注射的卵巢癌轉(zhuǎn)基因動物模型的啟動子有inhibin-alpha、OSP-1和MISⅡR啟動子。用inhibinalpha啟動子,將SV40 TAg(large SV40 T antigen)用轉(zhuǎn)基因方法使其在粒層細胞表達而誘發(fā)了粒層細胞瘤。OSP-1(ovarian specific promoter)啟動子能使目的基因特異性地在正常卵巢上皮及卵巢癌細胞表達,當(dāng)轉(zhuǎn)入LacZ基因后,用X-gal染色方法檢測多個器官發(fā)現(xiàn),LacZ的表達僅局限在卵巢。但用OSP-1作為啟動子,SV40TAg轉(zhuǎn)基因大鼠腫瘤動物模型中,除卵巢外,其他多處組織還發(fā)生腫瘤,因此,盡管OSP-1使目的基因主要在卵巢轉(zhuǎn)錄,但真正還是缺乏特異性,還是不可避免地使SV40TAg在其他少數(shù)的組織表達而發(fā)生腫瘤。另外一個是啟動子MISⅡR (the Mullerian inhibitory substance type Ⅱ receptor),MISⅡR的表達僅局限于胚胎時期苗勒管周圍的間質(zhì)細胞、胚胎管狀和裂泡狀性腺細胞、成年睪丸的Sertoli和Leydig細胞,卵巢的粒層細胞,其有強大的啟動功能和對卵巢有特異性,在人卵巢癌細胞系中可見有MISⅡR的表達。2003年,Connolly等首次成功通過苗勒管抑制物Ⅱ基因啟動子的轉(zhuǎn)基因調(diào)控表達早期SV40TAg基因,建立表達漿液性卵巢上皮性癌病例特征的自發(fā)卵巢癌轉(zhuǎn)基因小鼠模型。用MISⅡR作為啟動子將SV40TAg受精卵顯微注射的方法產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因鼠,出生后能夠超過50%的小鼠雙側(cè)卵巢產(chǎn)生卵巢癌,但也有腎和腦腫瘤的發(fā)生。
2.重組病毒攜帶目的基因直接囊內(nèi)注射誘發(fā)卵巢腫瘤 將重組的攜帶有目的基因的腺病毒用內(nèi)注射的方法注射到小鼠卵巢的包膜下,通過腺病毒感染OSE細胞,而將目的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)入OSE細胞,這種方法能夠很好地模擬在早期卵巢癌發(fā)生時體細胞突變時的情形。最近有報告用這種方法將Cre-loxP轉(zhuǎn)入OSE細胞,從而阻斷了p53和Rb的表達而發(fā)生腫瘤。因小鼠卵巢襄能局限性傳遞Cre重組腺病毒,大量學(xué)者將其運用于卵巢表面上皮,使Cre重組酶-P1交換位點序列(Cre-LoxP)中介的基因失活,條件性地表達腫瘤抑制基因,從而建立卵巢癌基因工程模型。
姚德生用攜帶有c-Myc和k-Ras基因的重組反轉(zhuǎn)錄病毒感染OSE后,將Ras和RM組細胞腹腔注射于裸鼠體內(nèi),成功制備小鼠卵巢癌動物模型。突變的k-Ras作為一個癌基因,能夠促進OSE細胞的增殖,賦予OSE侵襲的能力,同時可使OSE發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。c-Myc作為一個核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,單獨不能使細胞增殖加快,也不能使OSE發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化,在體內(nèi)也不能形成腫瘤,但可協(xié)同其他因子如k-Ras,加強其功能,賦予細胞更強的生長和侵襲能力。
【模型的評估和應(yīng)用】:
轉(zhuǎn)基因鼠卵巢癌動物模型是研究卵巢癌發(fā)生的極為有價值的動物模型,這種模型通過各種各樣的方法,去了解和研究各種因素對卵巢癌發(fā)生所起的作用,特別是一些癌基因和抑癌基因在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中是如何發(fā)揮作用的,可以通過使用具有不同遺傳背景的品系的小鼠,研究不同因素的相互作用,比如可以選用不同排卵頻率、不同激素水平的品系而使實驗達到不同目的。這種模型還可以幫助我們了解腫瘤是如何從OSE細胞變?yōu)槟[瘤細胞,這種轉(zhuǎn)基因的模型不同于以往的移植瘤模型,這種模型可以研究一些遺傳致病因素在卵巢癌發(fā)生的不同時期的作用,特別是早期剛剛開始發(fā)生癌變時,如原位癌階段。此模型可作為評估分子靶向治療的臨床前期模型,尤其對于一些特定的上皮性卵巢癌亞型更有臨床意義。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將腫瘤形成相關(guān)基因轉(zhuǎn)入動物體內(nèi)進行表達建立的腫瘤模型的致癌過程和病理表現(xiàn)更接近人體,從而為探索人卵巢癌的病因及發(fā)病機制、發(fā)病過程、轉(zhuǎn)移、多藥耐藥等生物學(xué)行為提供了一種可靠手段。
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