基因敲除小鼠模型使用转基因技术人工敲除抑制肿瘤发生,发展和转移的相关基因,并消除了同源重组和Cre/loxP诱导的条件性敲除系统方法。目前,基因敲除结直肠癌模型与多个腺瘤性息肉病(APC)家族基因和遗传性非息肉病结直肠癌种系错配修复基因MSH2和MLHI相关。所开发的基因工程小鼠模型已被广泛用于遗传性非息肉性结直肠癌(HNPCC)和家族性多腺癌的研究,并且在结直肠癌转移和药物治疗实验中起着重要作用。
[成型机制]
1、 Min(多发性肠神经病)小鼠Min小鼠是具有多个肠腺瘤的Apc基因突变小鼠,被认为是家族性腺瘤性息肉病(FAP)的理想模型。猿基因是Wnt通路中重要的抑癌基因,它不仅是动物胚胎发育中的重要信号通路,而且在结直肠肿瘤的发展中也起着异常的作用。 Min小鼠的主要遗传特征是Apc基因的两条链之一在第850个密码子处有一个无义突变,即在第2549个碱基处有一个颠倒(T→A),即这是密码子的代码。 (TTG)转换为终止密码子(TAG),蛋白质被截断,并且抑癌基因Apc无法有效发挥作用。*近,还发现Min1小鼠具有控制肿瘤数量的遗传位点,例如Mom1、Mom2、Mom7。其中,Mom1位于4号染色体的远端,与人类1号染色体lp35-36高度同源。在人类大肠癌中,该区域通常是杂合性缺失的区域。一些带有Mom2基因的Min小鼠具有抑制肠道肿瘤的特性。
2、 HNPCC小鼠模型HNPCC是由APC基因失活引起的杂交损失,错配基因突变(MLH-1、MLH-2、MLH-6、PMS-1、PMS-2)导致遗传不稳定。原因HNPCC基因的特征是不稳定的短串联重复序列,也称为微卫星,它参与晚期肿瘤的形成。当您使用基因敲除技术敲除纯合小鼠中的MLH-1或MLH-2基因时,淋巴细胞变成了肿瘤。它还倾向于是胃肠道肿瘤,可以用作研究HNPCC的良好模型。
3、随着新技术的出现,具有FAP限制的小鼠模型可以在特定时间激活或灭活特定组织中的体细胞基因。例如,在Apc模型小鼠中,腺病毒感染结肠并表达Cre重组酶后,可以删除Apc基因以抑制B-catenin的条件表达并引起胃肠息肉的形成。
[模型特征]
1、 min小鼠①min小鼠肠道肿瘤易于发生Apc杂合性丧失,即正常Apc + Apc等位基因缺失,这在微腺瘤(腺瘤早期肉眼无法轻易发现的病变)中也可见。 ..由促炎剂葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导,肿瘤可以在Min小鼠的大肠中迅速形成(4周之内)。形成的数量和速率比未处理的Min更好。鼠标来了(2)Min小鼠的优点是腺瘤发生发展的遗传背景是相同的,而且结肠肿瘤没有遗传异质性。 (3)Min小鼠的自然生存时间通常为120天或更短,并且经常伴有慢性贫血的特征,例如网织红细胞增多和红细胞数量减少。可以使用贫血特征筛查Apc(Mir/+)小鼠(准确率可以达到100%)。纯合子Apc(Min/Min)小鼠极具致命性,难以繁殖,并且有些发生在母鼠的子宫中。发展不正常,流产和死亡。*小的小鼠也常见于黑便,直肠脱垂,脾肿大和高脂血症。此外,某些雌性Min小鼠可能会患上乳腺肿瘤。*近,也有报道说Min小鼠在致癌物AOM的治疗下易患胃癌。因此,如果修改Min鼠标,则可能是研究各种疾病的好模型。
2、 MLH-1-/-小鼠是遗传性非息肉性结直肠癌的小鼠模型,易患胃肠道肿瘤。 MLH-2-/-基因缺陷型纯合小鼠容易因APC基因失活而导致淋巴瘤和肠道肿瘤。
3、具有FAP限制的鼠标模型。受限制的小鼠模型可以很好地模拟FAP综合征。它的特征是自发性肿瘤,高度可预测和可预测,并且不是免疫原性的。可以在具有免疫能力的小鼠中生长。
[模型评价和应用]迄今为止建立的基因敲除模型主要针对遗传性非息肉性大肠癌的APC家族基因和种系错配修饰基因。但是,这些小鼠的肿瘤发展与HNPCC结肠直肠癌完全不同,因此不适用于抗肿瘤药物的筛选和治疗。它的适用性需要进一步研究,并且模型需要不断优化。在转基因动物肿瘤模型中,肿瘤的发展与原发肿瘤在理论上是一致的,可以对任何动物进行建模,但是目前对癌基因和抑癌基因本身的研究需要详细说明。因此,该模型不够理想,短期内难以推广。目前,它只能用作发展方向。随着对肿瘤病因学的深入研究和转基因技术的广泛应用,该方法逐渐成熟。