转基因小鼠肿瘤模型的研究进展
建立小鼠肿瘤模型的研究进展

建立小鼠肿瘤模型的研究进展摘要:建立一种理想的肿瘤动物模型对研究肿瘤的发病、治疗和预防有重大的意义。
其中小鼠肿瘤模型具有生长周期快、易获得、易操作等优点被基础实验研究所广泛采用,如何选择和建立一个合适的小鼠肿瘤模型对肿瘤的整个研究有着举足轻重的作用。
关键字:肿瘤,动物模型,小鼠肿瘤,是一种严重威胁人类健康的多发病和常见病。
对肿瘤的研究一般都是在人类疾病动物模型的基础上展开的。
建立一个完全反映人类疾病的动物模型比较困难,但可依据不同的实验目的选择相应的动物实验模型。
1.实验动物的选择可用作肿瘤模型的动物有很多,小鼠肿瘤模型作为其中一种常用模型主要因为有以下几个优点。
(1)易获得,常用的肿瘤模型小鼠通常采用SPF级小鼠,SPF级小鼠一般医学院校及研究所都能买到。
(2)生长周期短,一般小鼠肿瘤模型两周左右就能长大,能大大缩短实验周期。
(3)易操作,小鼠的动物实验操作一般简便,因此可适当增加组内样本数量,使实验数据更具说服力。
2.理想的建立肿瘤模型应具备的条件(1)肿瘤生长的过程应与人类肿瘤生长过程相似,做到尽可能复制出与人类肿瘤相同的模型。
(2)制作模型的方法简单易行。
(3)动物模型的重复性要好,要能满足实验的多次重复试验结果稳定性好。
(4)采用的建模方法对实验人员和环境无危害或危害较小。
3.肿瘤来源的选择现在世界上保有近500种的动物移植瘤,但常用于筛药的不到40种,多数为小鼠肿瘤,其次是大鼠和仓鼠移植瘤,包括小鼠L1210淋巴白血病,P1534淋巴白血病,艾氏腹水瘤,Friehd病毒白血病,肉瘤180,白血病P388,Lewis肺癌,腺癌755,白血病615,Walker-256,吉田肉瘤,肉瘤45,Liol淋巴瘤,Dunning 白血病,Wagner癌肉瘤,白血病L5170Y,P1798淋巴肉瘤,LPC-1浆细胞瘤,淋巴瘤8,B16或Cloadman黑色素瘤,Ridaway骨肉瘤,Gardner 淋巴肉瘤,肉瘤37,P315白血病,Mur hy-sturm淋巴肉瘤,Jensen肉瘤,Geurin氏癌,仓鼠十二指肠腺癌和人体肉瘤HSL第1代杂交鼠移植。
小鼠模型在甲状腺癌研究中的应用进展

小鼠模型在甲状腺癌研究中的应用进展郑永胜【摘要】Thyroid cancer is the most common malignant thyroid tumor. In recent years,the incidence of thyroid cancer is in an uptrend year by year in China. The experiments on mice have played an important role in studying the occurrence, development and drug therapy of thyroid cancer. Presently the major mouse model being used in studying thyroid cancer includes spontaneous, suppressive, genetic, transplanted and restricted mouse model reported recently activating or inactivating genes at a particular time and tissue.%甲状腺癌是最常见的甲状腺恶性肿瘤,我国近年甲状腺癌的发病率呈逐年上升趋势.小鼠动物模型在研究甲状腺癌的发生、发展及药物治疗中发挥着重要作用,目前用于甲状腺癌研究的主要小鼠模型包括自发性小鼠模型、诱发性小鼠模型、基因工程小鼠模型、移植性小鼠模型和最新报道的在特定时间和特定组织激活或灭活靶基因的限制性小鼠模型.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2012(018)013【总页数】4页(P2016-2019)【关键词】甲状腺癌;小鼠模型;动物实验【作者】郑永胜【作者单位】福建医科大学第一临床医学院,厦门大学附属第一医院普外科,福建,厦门,361003【正文语种】中文【中图分类】R736.1甲状腺癌占所有实体肿瘤的1%,是内分泌系统最常见的恶性肿瘤,也是近年发生率上升最快的恶性肿瘤之一[1]。
小鼠肿瘤模型研究发展历史

小鼠肿瘤模型研究发展历史最早的肿瘤模型是通过将鼠肿瘤移植到具有免疫活性宿主小鼠中而建立的(图1A)。
这些同种异体移植模型在20世纪60年代至70年代期间用作药物筛选的主力,并且成功地鉴定了许多有效的细胞毒性药物,例如长春新碱和丙卡巴肼。
由于这种模型具有完全免疫活性,因此它们在免疫肿瘤学试剂的评估中也特别有用。
因为它们可用于研究从初始阶段的抗肿瘤免疫应答的产生,并且不需要过继转移免疫群体。
此模型可用于前期筛选鼠源/人鼠同源免疫检查点抑制剂的抗肿瘤作用及机制研究。
然而,这种小鼠模型缺乏人类的肿瘤组织和人类的免疫系统,无法模拟人类肿瘤微环境的异质性和复杂性。
肿瘤研究中应用的基因工程小鼠模型(genetically engineered mouse model,GEMM)通过转基因方法修饰小鼠的癌基因或抑癌基因来诱导肿瘤发生(图1B)。
其自发形成原位肿瘤,模拟了肿瘤形成的过程。
并且其肿瘤微环境含有天然免疫抑制基质和脉管系统。
然而此模型建立耗时长,肿瘤发生非同步化,存在非预期表型产生,缺乏人类免疫系统,并且与同源模型一样,需要考虑鼠免疫靶标是否与相应的人靶标交叉反应。
图1. 免疫肿瘤学的临床前小鼠模型为了创建更真实的人类疾病模型,重现人体免疫系统功能的临床前模型,研究人员开始研究开发人源化小鼠肿瘤模型。
人源化小鼠模型历史上的第一个重要事件是产生免疫缺陷小鼠品系,其能够使人细胞植入(图1C和图2)。
人类细胞或肿瘤组织移植到无胸腺裸鼠体内的过程始于20世纪60年代,但是间隔20年后CB17-Prkdcscid小鼠才被广泛应用。
这些小鼠是严重联合免疫缺陷(scid)突变的纯合子,可以成功移植人PBMC ,胎儿组织和人造血干细胞。
然而,基于CB17-Prkdcscid的人源化小鼠存在着很多缺点,如CB17-Prkdcscid 小鼠存在渗漏现象,随着年龄生长,会部分恢复自体的T和B细胞功能且NK细胞和其他免疫细胞活性处于高水平,这使得其对人类细胞的排斥;移植时为了清除小鼠内源造血干细胞,需要对其进行半致死剂量的放射性辐照,而scid突变产生DNA损伤修复缺陷,导致其抗辐照能力差。
胰腺癌转基因小鼠模型研究进展

胰腺癌转基因小鼠模型研究进展蒋书恒;张志刚;马铭泽;覃文新【摘要】胰腺癌是人类恶性肿瘤中最为致命的一种,癌基因KRAS的突变,抑癌基因(如CDKN2A、SMAD4)的失活或缺失以及大量信号途径的变化是胰腺癌的重要特征.因此,为弄清胰腺癌的这些生物学行为以及制订合理的治疗方案,建立模拟胰腺癌发生、发展过程的实验动物模型显得尤为重要.目前,基于KRAS突变的转基因小鼠模型较好地模拟了胰腺癌的癌前病变过程,结合其他抑癌基因的缺失或突变,进一步展示了胰腺癌的进展过程,如侵袭和转移等.该文就胰腺癌转基因小鼠模型予以综述.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2014(020)022【总页数】4页(P4071-4074)【关键词】胰腺癌;转基因;小鼠模型;KRAS突变【作者】蒋书恒;张志刚;马铭泽;覃文新【作者单位】复旦大学上海医学院,上海200240;上海市肿瘤研究所癌基因与相关基因重点实验室,上海200240;上海市肿瘤研究所癌基因与相关基因重点实验室,上海200240;上海市肿瘤研究所癌基因与相关基因重点实验室,上海200240;复旦大学上海医学院,上海200240;上海市肿瘤研究所癌基因与相关基因重点实验室,上海200240【正文语种】中文【中图分类】R735.9胰腺癌主要病理类型为导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC),约占95%,是一种恶性程度极高的肿瘤,5年总体生存率低于4%[1]。
大多数患者在确诊时疾病已进入晚期阶段,失去手术机会,加上胰腺癌特殊的组织病理特征,如大量结缔组织增生、血管丰度低,治疗药物很难进入肿瘤组织发挥药效,导致患者预后极差[2]。
胰腺PDAC存在三种癌前病变类型,分别是起源于小叶内导管的胰腺上皮内瘤变(pancreatic intraepithelial neoplasia,PanIN)、出现在主胰管或其主要分支的导管内乳头状黏液瘤(intraductal papillary mucinous neoplasm,IPMN)以及产生黏蛋白的黏液性囊性瘤(mucinous cystic neoplasm,MCN)[3-4]。
小鼠肺癌模型研究进展

小鼠肺癌模型研究进展胥孜杭;胡洁淼;陈晓;朱诗国【摘要】肺癌目前是世界范围内发病率和病死率最高的恶性肿瘤,并且肺也是恶性肿瘤最容易发生远处转移的器官之一.加大肺癌的科研力度势在必行,建立合适的肺癌动物模型可为肺癌的发病原因、发病机制、预防策略及临床早期诊断和药物疗效评价等提供研究基础.其中,又因小鼠是科研中最常使用的实验动物,故本文旨在介绍目前最常用的各种小鼠肺癌模型,如化学诱导小鼠模型、转基因小鼠肺癌模型、异位移植小鼠模型、原位移植小鼠模型及小鼠肺转移模型等构建方法,以及其在科研领域中的应用.分析表明,小鼠肺癌模型不仅需要多学科的交叉渗透以拓展其研究宽度,而且也需要将各种现有模型进行更灵活的运用和更深入的探索,这样才能有所突破.【期刊名称】《中国医药导报》【年(卷),期】2016(013)009【总页数】5页(P63-67)【关键词】肺癌;小鼠肿瘤模型;应用【作者】胥孜杭;胡洁淼;陈晓;朱诗国【作者单位】上海中医药大学基础医学院,上海 201203;德州大学安德森癌症研究中心儿科,美国休斯顿 77030;上海中医药大学基础医学院,上海 201203;上海中医药大学基础医学院,上海 201203【正文语种】中文【中图分类】R714.2[Abstract]Currently,lung cancer is one of the most common malignant tumors,and it has the highest morbidity and mortality rate all over the world.Besides,lung is also the most prone to distal metastasis organs among a variety of malignant tumors.In this case,it is critical to put more effort in lung cancer research.Aproper animal lung cancer model provides research foundation on etiology,pathogenesis,prevention strategies,the early clinical diagnosis and efficacy evaluation research.Because mice are the most commonly used experimental animals in research,this paper introduced different methods and applications of mouse lung cancer models,such as chemical inducing model,transgenic mousemodel,xenograft tumor model,orthotopic tumor model,and tumor metastatic model.According to previous reports,multidisciplinary research,versatility and in-depth exploration should be the focus to achieve breakthroughs in mouse lung cancer models.[Key words]Lung cancer;Mouse tumor models;Application世界肿瘤流行病学研究资料显示,在我国肺癌的发病率和死亡率已跃居恶性肿瘤之首[1]。
转基因小鼠肿瘤模型的研究进展_百替生物

转基因小鼠肿瘤模型的研究进展沈富毅,潘隽玮,郁嘉伦,余昂,侯晓骏[摘要]动物模型在肿瘤病因的揭示,发病机理的探索以及治疗措施的评估中有着不可替代的重要作用。
继常规转基因方法之后,可诱导表达转基因、基因打靶、条件性基因打靶以及基因捕获等技术的出现及其在肿瘤模型建立中的应用为我们提供了大量能较好模拟人体相应肿瘤的动物模型,极大地深化了我们对肿瘤生物学行为的认识,并有助于人们找到攻克肿瘤的办法。
[关键词]肿瘤,小鼠模型,转基因肿瘤是一类严重危害人类健康及生命的重大疾病,动物模型在肿瘤病因、发病机理的揭示以及治疗措施的评价中发挥着不可替代的作用。
肿瘤动物模型最早源自小鼠自发突变系或经致癌剂诱变而得,对它们的研究使我们对环境致癌物及其代谢活动机理有了一定的认识;但自发突变频率在自然状态下通常很低,而诱发模型也因其不可精确控制性而限制了它们的应用。
在过去的二十多年里,随着人们对癌基因激活或抑癌基因失活在肿瘤发生发展中作用的认识日益深入,以及近年发展起来的小鼠生殖系引入可诱导或精细调控突变技术的应用,小鼠肿瘤模型的建立工作取得了突破性进展,本文就此作一简要综述。
1.常规转基因(transgenic)上世纪80年代初发展起来的原核显微注射技术,使我们可以将外源DNA直接导入小鼠生殖系以构建转基因动物模型。
目的基因在合适启动子驱动下表达,可赋予转基因动物新的表型,通过其表型分析可识别研究基因的功能。
转基因动物技术在肿瘤研究中的主要作用就是建立转基因的肿瘤动物模型,该研究始于1974年,Jaenisch等1用显微注射法将多瘤病毒SV40的DNA导入到小鼠的囊胚(blastocyst)中,在子代小鼠的肝、肾组织中检测到了SV40的DNA。
这一结果证明,将外源基因导入胚胎细胞中并实现整合是可能的。
以后相继有人用同样的方法实现了外源基因向小鼠受精卵的转移,并能遗传给后代。
在基因转移的方法上相继出现了逆转录病毒载体法、电脉冲法等。
以肿瘤坏死因子α转基因小鼠为类风湿关节炎模型的研究进展

以肿瘤坏死因子α转基因小鼠为类风湿关节炎模型的研究进展王腾腾;徐浩;王拥军;施杞;梁倩倩【摘要】Rheumatoid arthritis (RA) was recognized as a chronic and autoimmune disease.The overexpression of tumor necrosis factor alpha (TNF-α) was of great significance in the pathogenesis of RA and mediated the levels of various inflammatory factors.At present,anti-TNF agents were widely used for the treatment of RA in clinic.The genetically modified mice,overexpressing human TNF-α,could appear pathological manifestations being similar to RA with slow onset,high incidence rate and stablc occurrence.Therefore,TNF transgenic (TNF-Tg) mouse model was significant in the study,generally applied to the curative and mechanism researches of RA,especially some remarkable and fruitful studies over lymphatic vessels.In this study,we summarized the pathophysiological characteristics of the mouse model based on the current research status.%类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种慢性自身免疫疾病,肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factor,TNF-a)过表达在本病的发病过程中起到重要的作用,并介导了多种炎症因子的表达.目前抗TNF药物已广泛应用于RA临床.过表达人TNF-a的转基因小鼠可出现类似RA的病理表现:起病缓慢、发病率高、模型稳定.因此,TNF转基因(TNF-Tg)小鼠模型在RA研究中具有重要的意义,现已广泛应用于RA的诊疗技术和病理机制研究,尤其是淋巴管功能的研究,并取得一系列成果.本文针对该模型小鼠的生理病理特征、研究进展进行综述.【期刊名称】《世界科学技术-中医药现代化》【年(卷),期】2016(018)011【总页数】5页(P1869-1873)【关键词】肿瘤坏死因子α;转基因小鼠;类风湿关节炎;淋巴【作者】王腾腾;徐浩;王拥军;施杞;梁倩倩【作者单位】上海中医药大学附属龙华医院上海200032;上海中医药大学脊柱病研究所上海200032;上海中医药大学附属龙华医院上海200032;上海中医药大学脊柱病研究所上海200032;上海中医药大学附属龙华医院上海200032;上海中医药大学脊柱病研究所上海200032;上海中医药大学康复医学院上海200120;上海中医药大学附属龙华医院上海200032;上海中医药大学脊柱病研究所上海200032;上海中医药大学附属龙华医院上海200032;上海中医药大学脊柱病研究所上海200032【正文语种】中文【中图分类】R274RA是一种以对称性、多发性关节炎为主要临床表现的慢性免疫性疾病,主要的病理改变为:滑膜的增生、炎性因子的浸润、软骨及骨组织的破坏等[1]。
转基因小鼠胃癌模型的研究进展

f a c t o r , I T F / T F F 3 ) 。T F F 1主要 表 达 于 胃小 凹表 面 黏 液细 胞或 胃小 凹 胃壁 细胞 中 , 人 和 小 鼠的 T F F 1蛋 白
( 原名 p S 2 ) 都 属 于 三 叶草 形 多 肽 家族 , T F F 1异 常 表
胃癌小 鼠模 型 的开发 提供 了基 础技 术支 持 , 使 得各 种 转 基 因小 鼠模 型 不 断 涌现 。本 研 究 对 目前 常见 的几
种 转基 因小 鼠模 型做 一综 述 。
一
。
T F F包 括乳腺 癌相 关 肽 ( t h e b r e a s t c a n c e r —a s s o —
变 。然 而 , 该 系小 鼠 胃癌 模 型 产生 的肿 瘤 多 为鳞 状细 胞 胃 癌 , 不 同于 人 常 见 的 胃腺 癌 。近 年 来 , 基 因 工程 技 术 的 快 速 发 展 促 进 了 转 基 因 小 鼠 胃癌 模 型 的 出现 。转 基 因小 鼠 胃癌 模 型 是 直 接 将 调 控 胃 癌 发 生 的 相 关 基 因转 染 到 小 鼠胚 胎 中 而 形 成 肿 瘤 的 一 种 新 技术 , 其 形 成肿 瘤 的形 态 特 征 与 人 肿瘤 的 自然 发 生极 为 相 似 , 且发生于特定组织 , 特 异 性 较 高 。因 此 , 转 基 因动 物 在 胃癌 形 成 、 发 展机制 , 尤 其 是信 号通 路研 究 中 具 有 独 特 的 优 势 , 对研究基 因突变而引起 的遗传疾 病发 病机制 十分有效 , 是一 种极为理 想 的 胃
达 于 胃肠疾 病 和多种 肿瘤 中。为 了进 一 步 了解 T F F 1 的功 能 , L e f e b v r e等 ” 通 过 同源重 组构 建 T F F 1 一 小
小鼠模型在肿瘤免疫研究中的进展与意义

究 恶 性 细 胞 与 免 疫 细 胞 之 间 的 关 系 。 恶 性 肿 瘤 的 各 种 小 鼠 模 型 奠 定 了 肿 瘤 免 疫 学 的 基 础 ,指 导 了 免 疫 监 视 、免
疫平衡和免疫逃逸理论的形成,故构建 动 物 模 型 在 研 究 中 起 到 至 关 重 要 的 作 用。本 文 就 近 年 来 有 关 肿 瘤 免 疫
immunecellscanbestudied.Various mouse modelsof malignanttumorshavelaidthefoundationfortumor immunologyandguidetheformationofimmunesurveillance,immunebalanceandimmuneescapetheory,so
阿尔兹海默症转基因小鼠模型研究进展及评价(可编辑)

阿尔兹海默症转基因小鼠模型研究进展及评价周传农修改:英文摘要 ? 已修改正文中的英文书写 ? 已顺表的英文 ? 已顺文献的英文书写 ? 已修改。
书写错误太多!基本上不懂为什么要写参考文献、怎样写参考文献。
文内的红字是原来就有的。
阿尔兹海默症转基因小鼠模型研究进展及评价罕园园,马开利*(中国医学科学院北京协和医学院医学生物学研究所药物安全性评价研究中心,云南昆明 650118)【摘要】随着世界人口的老龄化,阿尔兹海默症已经成为严重威胁老年人健康的主要疾病之一,研究并建立可靠的阿尔兹海默症动物模型对于探明疾病的病因、发病机制及防治药物的开发均具有重要意义。
本文就目前使用最为广泛和研究最为深入的转基因小鼠模型的病理、行为学变化特点及其在阿尔兹海默症研究中的应用和发现作一介绍。
【关键词】阿尔兹海默症;转基因小鼠模型【中图分类号】Q95-33【文献标识码】A【文章编号】Research advance in transgenic mouse models of Alzheimer’s disease and their ev aluationHAN Yuan-yuan, MA Kai-li *Center for Drug Safety Evaluation and Research, Institute of Medical Biology, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Kunming 650118, China【Abstract】As the world population continues to age, Alzheimer's disease has become one of the major diseases that threatens the health of the elderly population. It is very important to establish a reliable animal model of Alzheimer's disease to clarify the disease etiology, pathogenesis and promote drug development. In this article we will review the most widely used and the most in-depth studied transgenic mouse models with their pathological characteristics and behavior changes, and their application in researches of Alzheimer's disease【Key words】Alzheimer's disease;Transgenic mouse model1 引言阿尔兹海默症(Alzheimer disease, AD)的两大病理特征为老年斑(senile plaque, SP)和神经原纤维缠结(nerve fiber neurofibrillary tangles, NFTs),同时出现大量神经突触丢失和炎症反应所导致的神经元变性[1]。
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文

转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文1 转基因小鼠技术概述自其诞生以来的30多年里,转基因动物技术经过世界各国生物学家们的不懈努力,已经成为一项非常成熟的技术手段,极大的促进了相关生命科学领域研究进展,至今已经取得了辉煌的成就并且在不断得到改进和发展[2]。
转基因技术运用于动物育种的研究始于70年代,经过近30多年的研究和不断发展,取得了突破性进展。
1974年Jaenish和MintzIZI[3]通过微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA,后在实验小鼠部份细胞中检测到该病毒的DNA,首次成功获得转基因小鼠,虽然该转基因小鼠传代的几率小。
随着科学技术的不断进步,在1976年,Jaenish又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎,将目标基因组整合到实验鼠中得到了能传代的转基因小鼠;1980年,Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠。
1982年美国科学家Palmiter将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵后,获得了首批被称为“硕鼠”的转基因动物[4]。
1985年,Hanahan等将SV40T抗原基因与大鼠胰岛素启动子(RIP)体外整合后导入小鼠早期胚胎细中,构建了SV40T抗原基因转基因小鼠,在小鼠体内检测到特异性T抗原,T抗原表达时间的早晚影响转基因小鼠对T抗原的免疫应答:胚胎早期表达T抗原的小鼠对SV40T抗原发生免疫耐受,胰腺组织正常;胚胎晚期表达T抗原的小鼠体内产生抗自身胰岛B细胞的抗体,出现自身免疫性糖尿病[5]。
近年来,随着现代分子生物学和转基因动物技术的日臻完善,转基因小鼠及其他转基因动物逐渐成为现代医学及其他学科研究中的一个十分重要的工具。
纵观此间发展历程,转基因动物带来的不仅仅是一种全新的药物生产模式,极大地降低生物药品的成本和投资风险,为人类社会带来了新的经济增长点,如今的动物乳腺反应器生产的药物占所有基因工程药物的95%,带来了巨大经济效益,潜藏巨大的市场价值,相信随着应用的不断革新,其必将逐渐形成具有高额利润的新兴产业。
最新 肝癌转基因小鼠模型研究进展-精品

肝癌转基因小鼠模型研究进展HBV感染动物模型的发展对理解病毒复制、疾病发病机理,尤其是对鉴定HBV感染治疗的候选药物是很重要的。
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摘要:肝细胞癌是全球范围内的恶性肿瘤,由于其进展迅速、易于复发转移,早期诊断和有效治疗一直是临床难题,对于肝癌的发病机制也亟待进一步阐明。
利用基因工程手段构建的肝癌转基因小鼠模型,为肝癌发病机制研究和药物筛选提供了宝贵的研究材料。
结合经典研究与近年进展,对常用肝癌转基因小鼠模型的构建方法、模型特点、特别是应用研究状况进行了分类介绍,并展望了未来发展的方向。
关键词:肝细胞癌;转基因;小鼠模型引言:1.肝细胞癌(Hepatocellularcarcinoma,HCC)是一种致死率很高的恶性肿瘤,2012年全球范围内发病率位居肿瘤第五位,死亡率高居肿瘤第二位[1]。
严峻的临床诊治形势对HCC发生及转移机制研究提出迫切需求,HCC相关机制的深入阐释对HCC早期诊断、药靶研发及治疗预后具有重要意义。
但HCC致病因素多,病程复杂,涉及通路广,因此研究难度较大,其发生发展机制目前尚不完全清楚。
2.动物模型作为重要的研究手段,在HCC发生发展机制研究中发挥了不可或缺的作用。
化学诱导、原位异位移植及转基因等方法在目前HCC动物模型构建中较为常用。
转基因动物模型与其他常用HCC动物模型相比,在研究特殊基因在HCC发生过程中的作用或不同基因间的相互作用,以及与肝脏特异性致癌物之间的关系中具有独特优势,迅速成为新的研究热点。
本文将对近年来常用的HCC转基因小鼠模型进行分类介绍,并对其在HCC相关机制研究及药物筛选中的应用进行综述,旨为相关领域研究者提供参考。
一、HCC转基因动物模型概况转基因动物模型是通过基因工程方法导入或敲除动物体内特定基因,从而影响动物性状表达并产生稳定遗传修饰的动物模型。
1982年,Gordon等[2]首次利用显微注射法成功构建转基因小鼠,此后转基因动物模型得到快速发展和广泛应用。
转基因小鼠肺癌模型的研究和应用

在药物研究及其他方面中的广泛应用。
3 转基因小鼠肺癌模型
转基因小鼠肺癌模型是指运用转基因技术将人肺癌中 发现的癌基因导入鼠系或肺组织,或者运用基因敲除技术将 抑癌基因敲除来制造肺癌模型。近期大量转基因鼠的培育, 为建立各种人类肺癌模型提供了可能,但 JONKERS 等[5]发 现鼠肺肿瘤的生长并不能完全复制散发肿瘤生长的微环境, 于是在经典的转基因鼠或基因敲除鼠基础上,运用癌基因或 抑癌基因的等位基因突变技术制造了条件控制基因表达的 第 2 代基因鼠,使鼠肺肿瘤的生长更接近散发肿瘤生长流 程。人们又发现[6],散发肿瘤一般缺少进展期肿瘤的特征, 可能是因为肿瘤向明显恶性进展需要多重遗传改变的累积 或基因突变的联合,于是尝试将条件控制表达的 K - ras 基 因导入 Trp53 或 p16INK4a / p19ARF 缺失的鼠,成功制造了晚期 肿瘤模型,使转基因小鼠肺癌模型的建立更加完善。 3. 1 研究病因学及发病过程 LUBET 等[7] 发现 p53 突变 的小鼠对潜在的肺致癌物更加敏感,如 N - 甲基 - N - 亚硝 基脲、4 - ( 甲基亚硝胺基) - 1 - ( 3 - 吡啶基) - 1 - 丁酮和 苯并( a ) 芘 ( BaP ) 等。 BAI 等[8] 提 出,单 个 或 同 时 缺 失 p18INK4c 等位基因不仅引起小鼠对诱癌剂易感,而且导致肿块 的数量及大小均增加。TIMOTHY 等[9]发现连接蛋白 32 基 因敲除( Cx32 - KO) 或抑癌基因 p27Kip1 缺失的小鼠,由放射 线诱发肺癌的概率升高。由此可见,基因改变的动物对化学 致癌物及物理辐射的敏感性增强。
在人肺癌中原癌基因 K - ras 激活和抑癌基因 p53 失活 是常见的基因突变[10]。随着基因工程的发展和转基因小鼠 的开发应用,从 2001 年起,国外学者们不断将 K - ras 和 p53 基因用于制造小鼠模型,探讨肺癌的病因学及发病过程。通 过运用重组的腺病毒表达 Cre 重组酶诱导 K - rasG12D 在肺的 表达,控制了肿瘤发生的时间性和多样性,使肿瘤能同步发 生。张艺华等[11]则建立了 K - ras 和 p53 双转基因小鼠模 型,指出这两种基因的突变在肺癌发生发展中的协同作用。 WANG 等[12]研究发现,一些转基因鼠可以自发地产生转移 性疾病; 而运用条件控制的 K - ras 和 p53 基因的改变,建立 K - rasLA1 / + 、p53R172H△G/ + 小鼠肺腺癌模型[13],则可以展现出 一个从早期发展到晚期效果的完整模型,从而能够用来更好 地研究肺癌的发展阶段及其转移机制。 3. 2 研究各型肺癌的特征 大部分新基因型小鼠产生的肿 瘤与自发性及化学诱导鼠肿瘤类似,为来源于Ⅱ型肺泡细胞 的腺瘤及腺癌[14],在一些模型中,有报道同时检测到对Ⅱ型 肺泡上皮及 Clara 细胞都特异的标志[15],它们主要用于人非 小细胞 肺 癌 ( non - small cell lung cancer,NSCLC) 的 研 究。 2003 年,一篇旨在研究 Cre - loxP 重组系统( 一种广泛应用 于基因操作技术的位点特异性重组系统) 介导 p53 和 Rb 基 因在鼠肺 内 失 活 的 论 著 描 述 了 如 何 建 立 与 人 小 细 胞 肺 癌
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文

转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文1 转基因小鼠技术概述自其诞生以来的30多年里,转基因动物技术经过世界各国生物学家们的不懈努力,已经成为一项非常成熟的技术手段,极大的促进了相关生命科学领域研究进展,至今已经取得了辉煌的成就并且在不断得到改进和发展[2]。
转基因技术运用于动物育种的研究始于70年代,经过近30多年的研究和不断发展,取得了突破性进展。
1974年Jaenish和MintzIZI[3]通过微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA,后在实验小鼠部份细胞中检测到该病毒的DNA,首次成功获得转基因小鼠,虽然该转基因小鼠传代的几率小。
随着科学技术的不断进步,在1976年,Jaenish又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎,将目标基因组整合到实验鼠中得到了能传代的转基因小鼠;1980年,Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠。
1982年美国科学家Palmiter将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵后,获得了首批被称为“硕鼠”的转基因动物[4]。
1985年,Hanahan等将SV40T抗原基因与大鼠胰岛素启动子(RIP)体外整合后导入小鼠早期胚胎细中,构建了SV40T抗原基因转基因小鼠,在小鼠体检测到特异性T抗原,T抗原表达时间的早晚影响转基因小鼠对T抗原的免疫应答:胚胎早期表达T抗原的小鼠对SV40T抗原发生免疫耐受,胰腺组织正常;胚胎晚期表达T抗原的小鼠体产生抗自身胰岛B细胞的抗体,出现自身免疫性糖尿病[5]。
近年来,随着现代分子生物学和转基因动物技术的日臻完善,转基因小鼠及其他转基因动物逐渐成为现代医学及其他学科研究中的一个十分重要的工具。
纵观此间发展历程,转基因动物带来的不仅仅是一种全新的药物生产模式,极大地降低生物药品的成本和投资风险,为人类社会带来了新的经济增长点,如今的动物乳腺反应器生产的药物占所有基因工程药物的95%,带来了巨大经济效益,潜藏巨大的市场价值,相信随着应用的不断革新,其必将逐渐形成具有高额利润的新兴产业。
Fat-1转基因小鼠的研究进展

Fat-1转基因小鼠的研究进展高翔;李文德【摘要】多不饱和脂肪酸(PUFAs)为人体必需脂肪酸,与人体健康密切相关,其中主要分为n-6和n-3两大类,在哺乳动物中n-6和n-3不能自身合成,只能通过饮食获取.人体内n-6/n-3 PUFAs比例均衡,是人类保持健康的一个重要组成部分.为了研究n-6/n-3 PUFAs的比例在疾病中的预防作用,研究者培育了可自身将体内n-6转化为n-3的fat-1转基因小鼠,解决了以往研究PUFAs只能通过对动物喂养富含n-3和n-6饲料的不便.因而,fat-l小鼠可以作为一种理想的动物模型去研究在不改变饮食结构的状态下,体内的n-6/n-3 PU-FAs比例的生物学作用.本文将对fat-1转基因小鼠的研究现状进行综述.【期刊名称】《药学研究》【年(卷),期】2014(033)004【总页数】4页(P215-218)【关键词】Fat-1转基因小鼠;n-6/n-3多不饱和脂肪酸;研究进展【作者】高翔;李文德【作者单位】广东天然药物研究与开发重点实验室,广东医学院,广东湛江524023;广东天然药物研究与开发重点实验室,广东医学院,广东湛江524023【正文语种】中文【中图分类】Q343.1多不饱和脂肪酸(PUFAs)为人体必需脂肪酸,具有很重要的生理功能。
其中与人体健康密切相关的PUFAs主要是n-3和n-6 PUFAs。
摄入高水平的n-3 PUFAs 伴有较低的n-6 PUFAs可以促进婴幼儿视网膜、大脑和神经系统的发育;降低人体心血管疾病和炎症的发生,还可以抑制体外培养的乳腺癌、肺癌、前列腺癌和结肠癌细胞[1~4]的增生,促进肿瘤细胞的凋亡。
这提示n-6/n-3 PUFAs的比例对于维持细胞稳态和正常生长起着关键的作用。
世界卫生组织建议,人体内正常细胞的细胞膜和细胞器n-6/n-3 PUFAs理想比例应该在1∶1到4∶1。
随着社会的发展,大量的加工和养殖产品的出现,人类食用非野生动植物过量导致体内的脂肪酸比例严重的失去平衡。
小鼠原发性肝癌模型的研究进展

小鼠原发性肝癌模型的研究进展单鹏;宁厚法【摘要】原发性肝癌是最常见的消化系统恶性肿瘤之一,但其发生和发展的机制尚未完全阐明.近年来,各种肝癌小鼠模型的出现在一定程度上促进了肝癌的研究进展,小鼠模型在研究肝癌的病理生理学机制、细胞和分子改变及侵袭和远处转移机制等方面为寻找新的治疗靶点及预防措施等提供了重要的理论依据,故小鼠模型成为研究肝癌的基础工具,同时也成为新药物动物实验的检测工具.研究中模型的建模方法和特点是研究者重点考虑的因素,以便对结果进行分析和总结.因此根据不同的研究目的,掌握正确的建模方法及各种模型之间的优缺点显得尤为重要.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2018(024)020【总页数】6页(P4010-4015)【关键词】原发性肝癌;小鼠模型;化学诱导;移植;转基因【作者】单鹏;宁厚法【作者单位】潍坊医学院医学影像学系,山东潍坊 261053;潍坊医学院医学影像学系,山东潍坊 261053【正文语种】中文【中图分类】R735.7原发性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC)是常见的恶性肿瘤,是导致癌症死亡的第二大原因[1]。
乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)或丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)感染引起的肝硬化和酒精性肝损伤是引起PHC的主要原因,其他原因包括由肥胖和2型糖尿病等代谢性疾病转化而来的非酒精性脂肪性肝炎以及黄曲霉毒素感染等[2]。
由于PHC发病原因复杂且缺乏明确的诊断标志物,大部分患者就诊时已为进展期,错过根治性治疗机会,且肝功能较差和对化疗药物的抵抗,往往预后较差[3-4]。
因此迫切需要寻找新的PHC早期诊断标志物和有效治疗靶点。
目前,上述因素引起PHC的机制、信号途径和分子表达各不相同,目前仍然在研究中。
至今仍没有单一的肿瘤模型能够反映PHC各方面的特性[5]。
由于小鼠身体较小、寿命较短、生理和分子特性以及完全测序的基因组与人类相似,其成为研究肿瘤最好的模型[6]。
IL34转基因小鼠的建立和表型分析的开题报告

IL34转基因小鼠的建立和表型分析的开题报告一、研究背景IL34是一种新发现的细胞因子,它可以作为单核细胞分化和生存所必需的信号分子,被广泛地表达在多种组织和细胞中,包括单核细胞、树突细胞、神经元等。
最近的研究表明,IL34在肿瘤的发展和进展中也发挥重要作用。
建立IL34转基因小鼠模型可以为深入了解IL34在免疫系统中的作用提供有力的实验工具。
二、研究目的本研究旨在建立稳定的IL34转基因小鼠模型,并对其进行免疫学和生理学等方面的表型分析,以探究IL34在动物体内的作用。
三、研究内容1. 构建IL34转基因质粒:从已知的IL34基因中克隆出完整的IL34 cDNA序列,并构建成IL34转基因质粒。
2. 体外验证IL34转基因质粒的稳定性:将IL34转基因质粒转染至HEK293T细胞中,通过Western blot等方法检测IL34的表达情况,以验证转基因小鼠模型的可行性。
3. 建立IL34转基因小鼠模型:利用定向基因编辑技术,将IL34基因永久性地整合到小鼠基因组中。
4. 对转基因小鼠进行表型分析:包括体重增长曲线、器官重量、血常规、免疫细胞表型等方面的分析,以全面了解IL34在小鼠体内的作用机制。
四、研究意义1. 建立IL34转基因小鼠模型对深入研究IL34的功能和调控机制有重要意义。
2. 对肿瘤等相关疾病的研究也具有意义,可以为寻找新的治疗靶点提供重要思路。
3. 通过建立一种稳定的、表达IL34的小鼠模型,可为药物开发提供有力的技术支持,为药物研究和开发提供重要的依据。
五、预期成果预计通过我们的努力,可以成功构建稳定的IL34转基因小鼠模型,并对其进行充分的表型分析,为进一步研究IL34在生理和病理过程中的作用提供重要的实验手段。
直肠癌原位小鼠模型的研究进展

直肠癌原位小鼠模型的研究进展【关键词】直肠癌人类应用小鼠模型进行肿瘤研究已有100连年历史。
小鼠体型小、繁衍周期短、产仔数多、饲养容易、肿瘤生长迅速、遗传资源丰硕,小鼠的基因和人类相似达95%,以上优势决定了小鼠模型在研究人类肿瘤时有着得天独厚的优势,专门是遗传工程小鼠和免疫缺点小鼠的显现,进一步拓展了小鼠在人类肿瘤研究中的应用领域。
本文就直肠癌原位小鼠模型(以下简称模型)的制备方式、优缺点、适用范围作一综述。
1 自发模型自发模型指小鼠未经任何成心识人工处置,在自然情形下产生肿瘤的模型。
许多近交系小鼠品系是自发的高癌品系。
时洪凯等[1]用BubR1+/-小鼠和ApcMn/+小鼠杂交取得BubR1+/-ApcMn/+小鼠自发产生直肠肿瘤,伴发结尾结肠和小肠肿瘤。
自发模型的发生特点和人类肿瘤发生很相似,其缺点是模型成立所需时刻长,容易受饲料和饲养环境阻碍,不可能大量取得,因此实际应用很少。
2 诱发模型诱发模型指化学药品、病毒、物理因素等诱导产生肿瘤的模型。
其中,化学药品诱导模型最经常使用。
致癌剂初期多用芳香胺类,以后多采纳直接致癌剂亚硝胺类化合物和间接致癌剂甲基氧化偶氮甲醇(MNM)及其类似物。
直接致癌剂多采纳灌肠方式诱导局部致癌,致癌剂在体内代谢活化后与细胞中的生物大分子共价结合,引发DNA损伤及遗传密码突变,这些损伤和突变未能修复或清除,那么形成肿瘤细胞。
国内经常使用甲基硝基胍(MNNG)。
间接致癌剂既可口服亦可注射,药物本身并非致癌,须经氧化脱烷基后才具有致癌作用。
以二甲基肼(DMH)为例,它要紧在肝脏被氧化成甲基偶氮甲醇,与B葡萄糖醛酸结合,一部份随胆汁进入肠腔,在肠道细菌和肠黏膜上皮的B葡萄糖苷酸作用下,致使结直肠黏膜上皮癌变。
以DMH及偶氮氧甲烷(AMO)经常使用。
刘成霞等[2]应用二甲基肼持续注射于昆明小鼠皮下11周,给药后第12周成瘤率为%(13/14),肿瘤结节多散布于大肠远端和近肛门处,结节数量由单个到数十个不等。
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转基因小鼠肿瘤模型的研究进展沈富毅,潘隽玮,郁嘉伦,余昂,侯晓骏[摘要] 动物模型在肿瘤病因的揭示,发病机理的探索以及治疗措施的评估中有着不可替代的重要作用。
继常规转基因方法之后,可诱导表达转基因、基因打靶、条件性基因打靶以及基因捕获等技术的出现及其在肿瘤模型建立中的应用为我们提供了大量能较好模拟人体相应肿瘤的动物模型,极大地深化了我们对肿瘤生物学行为的认识,并有助于人们找到攻克肿瘤的办法。
[关键词] 肿瘤,小鼠模型,转基因肿瘤是一类严重危害人类健康及生命的重大疾病,动物模型在肿瘤病因、发病机理的揭示以及治疗措施的评价中发挥着不可替代的作用。
肿瘤动物模型最早源自小鼠自发突变系或经致癌剂诱变而得,对它们的研究使我们对环境致癌物及其代谢活动机理有了一定的认识;但自发突变频率在自然状态下通常很低,而诱发模型也因其不可精确控制性而限制了它们的应用。
在过去的二十多年里,随着人们对癌基因激活或抑癌基因失活在肿瘤发生发展中作用的认识日益深入,以及近年发展起来的小鼠生殖系引入可诱导或精细调控突变技术的应用,小鼠肿瘤模型的建立工作取得了突破性进展,本文就此作一简要综述。
1.常规转基因(transgenic)上世纪80年代初发展起来的原核显微注射技术,使我们可以将外源DNA直接导入小鼠生殖系以构建转基因动物模型。
目的基因在合适启动子驱动下表达,可赋予转基因动物新的表型,通过其表型分析可识别研究基因的功能。
转基因动物技术在肿瘤研究中的主要作用就是建立转基因的肿瘤动物模型,该研究始于1974年,Jaenisch等1用显微注射法将多瘤病毒SV40的DNA导入到小鼠的囊胚(blastocyst)中,在子代小鼠的肝、肾组织中检测到了SV40的DNA。
这一结果证明,将外源基因导入胚胎细胞中并实现整合是可能的。
以后相继有人用同样的方法实现了外源基因向小鼠受精卵的转移,并能遗传给后代。
在基因转移的方法上相继出现了逆转录病毒载体法、电脉冲法等。
1985年,Adams2等用转基因方法首次构建了B淋巴瘤myc癌基因易位的小鼠模型,此后10年,陆续发展了针对各种类型恶性肿瘤的转基因小鼠研究。
如今这项技术运用较为成熟的是,利用免疫球蛋白启动子调控的c-myc基因在转基因小鼠中的表达,导致早期淋巴瘤的发生3。
在LTR/c-myc转基因小鼠模型中,利用哺乳类动物肿瘤病毒长末端重复序列(LTR)驱动c-myc广谱的表达,可造成多种组织形成肿瘤,如睾丸、乳腺和淋巴系。
1984年Stewart把小鼠乳腺癌病毒(MMTV)的增强子与myc基因或ras基因连接,形成的MMTV-myc转基因小鼠和MMTV/V-Ha-Ras转基因小鼠都有高的乳腺癌发生率4。
近年来,这项技术更多的运用于肿瘤发生机制的探索上。
Li等5构建了乳腺癌转基因小鼠模型,该模型由小鼠乳清酸蛋白WAP 启动子和SV40 大T 抗原构建而成,可用于乳腺癌变过程中细胞的增殖与凋亡、DNA 突变及修复机制等方面的研究。
在慢性粒细胞性白血病(CML) 的研究中,Heisterkamp等6构建的bcr-abl 和crkl 双转基因小鼠发病潜伏期及存活期均大大缩短,直接证明了crkl 参与了bcr-abl 所致的白血病。
尽管相关的研究已经很多,然而常规转基因本身固有的缺陷如基因拷贝数的不可控性(因为是在小鼠胚胎时期植入转基因,所以无法知晓其复制的数目)以及转入的基因整合在宿主基因组的位点随机性增加了其表型分析的难度,因此现在已较少单独采用常规转基因技术来制作肿瘤动物模型。
2.可诱导表达的转基因(inducible transgene expression)常规转基因技术通过特定启动子的选择实现了转基因的组织特异性表达,在此基础上,人们又开发了许多可诱导表达模型用以调控基因表达的时相。
目前,最常用的是反式因子rtTA与四环素衍生物强力霉素结合后激活四环素操纵子表达的方法(tet-on),而tTA与强力霉素结合则起抑制四环素操纵子表达的作用7(tet-off)。
这样,tet-on转基因小鼠可以通过摄入四环素的方法激活癌基因的表达;tet-off转基因小鼠则持续表达癌基因,直至因强力霉素的摄入而被特异性抑制。
应用此系统已构建了可诱导性Hras-G12V小鼠黑色素瘤8,c-myc可诱导表达T细胞淋巴瘤9等肿瘤模型。
Fisher等10利用四环素诱导系统建立了在肺细胞定向表达、带有K-Ras4b(G12D)癌基因的小鼠模型。
在此种转基因小鼠饮食中加入强力霉素,诱导癌基因K-Ras 表达,7天后肺细胞增生,2个月后小鼠肺组织中相继形成腺瘤、腺癌,并向胸膜扩散。
撤去强力霉素后,K-Ras mRNA水平急剧下降, 增生细胞和肿瘤细胞凋亡,3天后肿瘤肿块迅速缩小,1个月后检测不到肿瘤组织。
四环素诱导系统的优点在于可以对转基因的表达进行精确的调控,转基因的表达呈四环素药物剂量依赖性反应并可具有组织特异性,而只须停止给药就可恢复到对照条件。
3.基因打靶或基因删除(gene targeting)从80年代到90年代初,小鼠ES细胞基因打靶技术已发展到成熟阶段。
1981年Evans11等从小鼠胚胎中成功分离得到胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ES),即从着床前胚胎(孕3~5天)分离出内细胞团(Inner cell mass,ICM)细胞并摸索出维持其全能性的体外培养条件,在此基础上建立了胚胎干细胞技术。
1984年,Bradly等12成功应用显微注射法将ES细胞移入囊胚腔,并移植回假孕母鼠,获得生殖系嵌合体,经过适当的交配,获得了源于ES细胞系的纯系小鼠。
随后不久,同源重组现象被发现并很快用于内源性基因的精确修饰。
1987年,Utah大学Kirk13领导的研究小组根据同源重组的原理,实现了导入外源基因的定点整合,这一技术称为“基因打靶”。
基因打靶是通过同源重组将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的位点,以达到定点修饰改造染色体上某一基因目的的一种技术14。
1988年,Mansour等15通过建立一套正负双选择标记系统(PNS)来筛选基因组内同源重组正确发生的ES细胞克隆。
该载体上含有正负选择基因各一,正选择基因为neo基因(neomysine),位于同源区内,其在随机整合和同源重组中均可正常表达;负选择基因为HSV-TK基因(herpers simplex virus-TK),在靶基因同源区之外,位于载体的3’末端。
同源重组时,TK基因将被切除而丢失,而在随机整合时,所有的序列(包括TK)均保留。
(图1)当加入G418和GANC后,HSV-TK由于表达的胸苷激酶可使GCV (ganciclovir)转变为毒性氨基酸,使含此基因的转染细胞死亡。
同源重组后,因HSV-TK基因位于构建的打靶载体目的基因同源序列之外,所以可用GCV来筛选随机整合的阳性克隆细胞。
因此经过正负双选择系统的筛选可得到同源重组已发生的阳性克隆细胞。
图1 正负双选择标记系统基因打靶技术的出现为在体内研究抑癌基因的功能提供了可能。
基因敲除或称基因打靶,对象是胚胎干细胞(ES),注入ES细胞的基因片段与靶基因发生同源重组后可使该位点上的一个等位基因发生突变,携带有突变的等位基因的ES细胞重新注射到正在分裂的囊胚中,再移植到假受孕体鼠,其F1代产生的是嵌合体小鼠,近交F2代中就会产生纯合子后代。
利用此方法,最先建立的抑癌基因动物模型是p53-/-小鼠16。
P53-/-小鼠自发肿瘤发生早,且经化学致癌物诱发的肿瘤生长速度明显加快,这些结果提示p53具有抑癌功能。
除p53基因外,相继建立的抑癌基因剔除小鼠模型还涉及Rb、Apc、Nf1和Nf2、Brcal和Brac2等基因17。
p21、p16、p15等抑癌基因的突变也与多种恶性肿瘤的发生有着密切的关系,黑素瘤就是其中之一18。
Shapiro19在实验中发现,p16缺失的NSCLC细胞株中出现Rb持续磷酸化,转染p16后恶性生长受到抑制,表明p16对肿瘤生长具有抑制作用。
Sharpless20等发现,p16缺失的小鼠自发性或致癌物诱导性肿瘤的发生率明显增高。
以上模型在应用于抑癌机理的探索过程中,常有出乎意料的结果,这可能是由于人和小鼠之间许多基本的生物学差别所造成。
4. 条件性基因打靶(conditional gene targeting)常规的基因打靶技术无法控制靶基因的表达,外源基因的表达不具组织特异性,且许多抑癌基因的纯合缺失容易导致早期胚胎死亡。
此外,在培养纯系小鼠的过程中,有些基因的互补效应也增加了表型分析的复杂性。
而条件性基因打靶则是在常规的基因打靶基础上,利用重组酶介导的位点特异性重组技术,在对小鼠基因修饰的时空范围上设置一个可调控的“开关”,从而使对小鼠基因组修饰的范围和时间处于可控状态。
条件性基因打靶技术有效地克服了常规基因打靶的上述缺点,因而能更加真实地模拟体内抑癌基因的失活过程。
(图2)条件性打靶的示意图条件性基因打靶的结果是使靶序列被删除或倒置。
目前使用得最广的是噬菌体P1的Cre和酵母flp重组酶。
它们分别识别34bp的LoxP和48bp的Frt位点。
早在1983年,CoxMM就发现大肠杆菌内flp基因所表达的flp重组酶可以特异性地让其质粒DNA发生置换,此后人们利用这项发现开展了一系列条件性基因打靶研究。
1993年,Gu等21以Cre-LoxP系统为基础,利用控制Cre表达的启动子的活性或所表达的Cre酶活性具有可诱导的特点,通过对诱导剂给予时间的控制或利用Cre基因定位表达系统中载体的宿主细胞特异性,从而在LoxP动物的一定发育阶段和一定组织细胞中实现对特定基因进行遗传修饰的目的(图2)。
人们可以通过诱导剂给予时间预先设计的方式来对动物基因突变的时空特异性进行人为控制,以避免出现死胎或动物出生后不久即死亡的现象。
Johnson等22利用噬菌体Cre-loxP系统建立了在转基因小鼠肺组织中特异表达Ras基因的模型。
此模型种,Ras癌基因一侧连接了LoxP单元和一个终止信号,并将其导入小鼠基因组中。
只要终止信号存在, Ras基因就没有活性。
当小鼠吸入一种含有Cre基因的重组腺病毒之后,腺病毒感染肺细胞,Cre基因与LoxP单元发生重组,LoxP单元与终止信号从Ras基因侧翼被切下, 失去终止信号的Ras基因就在腺病毒感染的肺细胞中表达了。
通过控制吸入腺病毒的数量, 来控制Ras基因在肺细胞中表达的数量。
这种小鼠模型与人类癌症发生非常相似,首先是区域细胞增生,然后是非癌增生,接着发展成恶性腺癌。
利用Cre-LoxP系统和Flp-frt系统也可用于特定组织器官或特定细胞中靶基因灭活的表型改变研究23。
5. 基因捕获技术(gene trapping)条件性基因打靶技术是目前被用来研究结构信息明确的基因功能的最重要的手段之一。