🧬 癌症研究利器:常见小鼠肿瘤模型机制解析

360影视 欧美动漫 2025-05-06 03:46 3

摘要:机制概述:通过在受精卵中导入外源基因(多为癌基因,如SV40 T抗原、Myc、PyMT等),将其随机整合到基因组中,使其在特定组织中表达,从而诱导肿瘤。

机制概述:
通过在受精卵中导入外源基因(多为癌基因,如SV40 T抗原、Myc、PyMT等),将其随机整合到基因组中,使其在特定组织中表达,从而诱导肿瘤。

关键要素:

驱动基因:通常是强启动子(如MMTV、Probasin)驱动表达;随机整合:外源DNA随机插入染色体,有时可能影响内源基因;肿瘤类型:通常用于研究原发性乳腺癌、前列腺癌等。

优缺点:

机制概述:
通过ES细胞同源重组,敲除特定抑癌基因(如Trp53、Rb1、Pten),并建立纯合或杂合小鼠,以观察其自发癌症的发生情况。

原理:
将基因的关键外显子删除(或插入终止密码子),阻断其表达;然后通过胚胎干细胞注射、嵌合体交配等方法建立纯合或杂合品系。

很多肿瘤抑制基因是“胚胎致死”的;敲除后肿瘤谱系与人类不一致(如p53小鼠多为淋巴瘤,而人类常见的是实体瘤)。

机制核心:Cre-LoxP系统

机制详解:

LoxP位点(34bp):插入目标基因的关键外显子两侧;Cre重组酶:在特定组织/时间表达(由组织特异性启动子或药物诱导控制);结果:当Cre存在时,loxP位点之间的DNA被切除,基因失活(或激活,取决于设计)。

两种模式:

条件敲除(Knockout):删除功能外显子;条件激活(Knock-in):如Kras^LSL-G12D,通过删除一个“STOP cassette”来激活致癌突变表达。

时间调控方案:

Cre-ERT2系统:Cre与改造的雌激素受体融合,只在给予他莫昔芬时活化;Tet-ON/Tet-OFF系统:表达受四环素类药物控制,可诱导或关闭基因。

优势:

精准:组织特异性、时间可控;灵活:可用于多基因交叉实验;强大:可与谱系示踪、成像、免疫研究等配合。

机制:
通过病毒(AAV、Lenti)将Cre/CRISPR系统直接注射到成体器官中,实现特定时间、空间的基因编辑,无需建立整个种系鼠群。

技术优势:

快速:从设计到结果可能只需几周;高效:可模拟肿瘤异质性;精准:可在肺、胰腺、肝等脏器局部靶向突变。

代表应用:

用CRISPR诱导Kras突变+Trp53缺失 → 模拟肺腺癌;联合条形码技术(barcoding)研究克隆进化。

PDX(Patient-Derived Xenografts)

将患者手术切除的肿瘤组织**植入免疫缺陷小鼠(如NSG鼠)**体内,观察肿瘤生长、转移和对药物反应。

优势:保留原肿瘤的基因组、组织结构、异质性;局限:免疫系统缺失,不能研究免疫治疗。

PDO(Patient-Derived Organoids)

体外培养的三维“迷你肿瘤”,可以从肿瘤组织、穿刺液或手术样本中建立。

由于大多数GEMMs的突变负荷低,肿瘤不易被免疫系统识别,研究免疫疗法受限。近年来发展出:

✅人工抗原系统(如OVA)

将模型抗原(如鸡卵清白蛋白)植入肿瘤中,用于分析抗原特异性T细胞反应。

✅UV照射诱导突变模型

如YUMMER系列黑色素瘤小鼠,拥有较高突变负荷,更接近人类肿瘤免疫背景。

✅人源化小鼠(Humanized Mice)

移植人类免疫系统+PDX肿瘤,可用于研究PD-1/PD-L1等免疫检查点抑制剂的作用。

来源:岳文昌医生

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