前言
卵巢癌(ovarian carcinoma)是女性生殖系統(tǒng)常見(jiàn)的惡性腫瘤,其發(fā)病率、病死率均居?jì)D科惡性腫瘤前列。目前建立卵巢癌動(dòng)物模型的方法有自發(fā)性的卵巢腫瘤動(dòng)物模型、體外轉(zhuǎn)化卵巢上皮細(xì)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(dòng)物模型。
近年來(lái),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(lái)。與以往傳統(tǒng)化學(xué)致癌物誘導(dǎo)動(dòng)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(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)而建立的腫瘤模型的致癌過(guò)程和病理表現(xiàn)更接近人體。而且,在腫瘤形成的誘導(dǎo)過(guò)程中,可在自然狀態(tài)下促使正常細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞演變,同時(shí)各種癌前病變均可顯示,從而更利于進(jìn)行腫瘤形成的研究。
部分造模方法
使用動(dòng)物:大鼠
【造模機(jī)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(dá)有某個(gè)目的基因,如一些癌基因,從而觀察這個(gè)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(dòng)子是為了確保目的基因僅 在卵巢上皮細(xì)胞(ovarian surface epithelium,OSE)表達(dá)而不在其他組織中表達(dá),從而更好地模擬人類(lèi)卵巢癌的發(fā)生。
【造模方法】:
1.顯微注射法制備轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型 用于顯微注射的卵巢癌轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型的啟動(dòng)子有inhibin-alpha、OSP-1和MISⅡR啟動(dòng)子。用inhibinalpha啟動(dòng)子,將SV40 TAg(large SV40 T antigen)用轉(zhuǎn)基因方法使其在粒層細(xì)胞表達(dá)而誘發(fā)了粒層細(xì)胞瘤。OSP-1(ovarian specific promoter)啟動(dòng)子能使目的基因特異性地在正常卵巢上皮及卵巢癌細(xì)胞表達(dá),當(dāng)轉(zhuǎn)入LacZ基因后,用X-gal染色方法檢測(cè)多個(gè)器官發(fā)現(xiàn),LacZ的表達(dá)僅局限在卵巢。但用OSP-1作為啟動(dòng)子,SV40TAg轉(zhuǎn)基因大鼠腫瘤動(dòng)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(dá)而發(fā)生腫瘤。另外一個(gè)是啟動(dòng)子MISⅡR (the Mullerian inhibitory substance type Ⅱ receptor),MISⅡR的表達(dá)僅局限于胚胎時(shí)期苗勒管周?chē)拈g質(zhì)細(xì)胞、胚胎管狀和裂泡狀性腺細(xì)胞、成年睪丸的Sertoli和Leydig細(xì)胞,卵巢的粒層細(xì)胞,其有強(qiáng)大的啟動(dòng)功能和對(duì)卵巢有特異性,在人卵巢癌細(xì)胞系中可見(jiàn)有MISⅡR的表達(dá)。2003年,Connolly等首次成功通過(guò)苗勒管抑制物Ⅱ基因啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)基因調(diào)控表達(dá)早期SV40TAg基因,建立表達(dá)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(dòng)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(guò)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(guò)腺病毒感染OSE細(xì)胞,而將目的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)入OSE細(xì)胞,這種方法能夠很好地模擬在早期卵巢癌發(fā)生時(shí)體細(xì)胞突變時(shí)的情形。最近有報(bào)告用這種方法將Cre-loxP轉(zhuǎn)入OSE細(xì)胞,從而阻斷了p53和Rb的表達(dá)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(yùn)用于卵巢表面上皮,使Cre重組酶-P1交換位點(diǎn)序列(Cre-LoxP)中介的基因失活,條件性地表達(dá)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(xì)胞腹腔注射于裸鼠體內(nèi),成功制備小鼠卵巢癌動(dòng)物模型。突變的k-Ras作為一個(gè)癌基因,能夠促進(jìn)OSE細(xì)胞的增殖,賦予OSE侵襲的能力,同時(shí)可使OSE發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。c-Myc作為一個(gè)核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,單獨(dú)不能使細(xì)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(qiáng)其功能,賦予細(xì)胞更強(qiáng)的生長(zhǎng)和侵襲能力。
【模型的評(píng)估和應(yīng)用】:
轉(zhuǎn)基因鼠卵巢癌動(dòng)物模型是研究卵巢癌發(fā)生的極為有價(jià)值的動(dòng)物模型,這種模型通過(guò)各種各樣的方法,去了解和研究各種因素對(duì)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(guò)程中是如何發(fā)揮作用的,可以通過(guò)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(shí)驗(yàn)達(dá)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(xì)胞變?yōu)槟[瘤細(xì)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(shí)期的作用,特別是早期剛剛開(kāi)始發(fā)生癌變時(shí),如原位癌階段。此模型可作為評(píng)估分子靶向治療的臨床前期模型,尤其對(duì)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(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)建立的腫瘤模型的致癌過(guò)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(jī)制、發(fā)病過(guò)程、轉(zhuǎn)移、多藥耐藥等生物學(xué)行為提供了一種可靠手段。
參考文獻(xiàn):
1.尹愛(ài)蘭,鐘梅,孫桂芹,等.綠色熒光蛋白標(biāo)記的人卵巢癌裸鼠原位移植模型的建立.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28 (3):484-486
2.閆忠鑫,韓鳳娟,翟小龍,等.卵巢癌裸鼠移植瘤模型對(duì)比和可視化研究進(jìn)展.世界中西醫(yī)結(jié)合雜志,2012, 7 (7):636-638
3.邱麗楠,韓風(fēng)娟,范明明,等.兩種誘發(fā)Fischer344大鼠卵巢癌動(dòng)物模型建立方法的比較. 世界中西醫(yī)結(jié)合雜志,2010,5(6):488-490
4.姚德生.重組反轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)的k-Ras/c-Myc小鼠卵巢癌動(dòng)物模型的建立和抑癌基因OPCML的克隆及其在卵巢癌中的功能研究.廣西醫(yī)科大學(xué)博士學(xué)位論文,2005
5.黎靜,王雪飛,鐘梅.整體可視化卵巢癌原位及轉(zhuǎn)移動(dòng)物模型的建立.廣東醫(yī)學(xué),2012, 33 (7):887-889
6.瞿全新,糜若然. 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在卵巢腫瘤研究中的應(yīng)用.國(guó)外醫(yī)學(xué)婦產(chǎn)科學(xué)分冊(cè),2003,30 (6):391-393
7.Connolly DC, Bao R, Nikitin AY, el al. Female mice chimeric for expression of the simian virus 40 TAg under control of the MlSilR promoter develop epithelial ovarian cancer, Cancer res 2003, 63 (6): 1389-1397
8.Dutertre M, Couédard L, Xavier F, el al. Ovarian granulosa cell tumors express a functional membrane receptor for anti-Müllerian hormone in transgenic mice. Endocri.nology, 2001, 142 (9):4040-4046
9.Carson K, Macdonald E, Dube M, et al. Generali on of tumors in transgece mice expressing the SV40 T antigen under the control of ovarian-specific promoter 1. J Soc Cynecol lnvestig,2003,10(4):244-250
10.Hoffman RM. Orthotopic metastatic (MetaMouse) models for discovery and development of novel chemotherap. Methods Mol Med,2005, 111 :297-322
11.Kananen K, Markkula M, Rainio E, et al. Gonadal tumorigenesis in transgenic mice bearing the mouse inhibin alpha-subunit promoter/simian virus T-antigen fusion gene: characterization of ovarian tumors and establishment of gonadotropin-responsive granulosa cell lines. Mol Endocrinol, 1995,9 (5):616-627
12.Selvakumaran M, Bao R, Crijns AP, el al. Ovarian epithelial cell lineage-specific gene expression using the promoter of a retrovirus-like element. Cancer Res,2001, 61 (4):1291-1295