散発性結腸直腸癌の遺伝子操作マウスモデル
Summary
分節型アデノクロス感染による結腸直腸癌の遺伝子操作されたマウスモデルの確立および高解像度大腸内視鏡によるその監視が提示されている。
Abstract
腫瘍細胞注入に基づく結腸直腸癌マウスモデルは、容易な適用性および費用対効果の利点があるにもかかわらず、厳しい制限があり、腫瘍生物学および腫瘍細胞の播種を正確にシミュレートしない。これらの制限を克服するために、遺伝子操作されたマウスモデルが導入された。しかしながら、そのようなモデルは、特に単一の腫瘍のみが望ましい大腸のような大きな器官において、技術的に要求されている。
その結果、非常に均一な腫瘍を発達させ、腫瘍生物学的研究および治療的試験に使用することができる、免疫担当者で遺伝子操作された結腸直腸癌のマウスモデルが開発された。腫瘍発達は、化合物の条件付き突然変異マウスにおいて、遠位結腸のアデノ – クリーウイルスによる外科的、部分的感染によって開始される。腫瘍は、大腸内視鏡検査によって容易に検出および監視することができる。我々はここで、結腸、高解像度大腸内視鏡検査による腫瘍の監視、および結果として得られる結腸直腸腫瘍の提示。
Introduction
結腸直腸癌（CRC）は、西洋諸国における癌関連死の主要な原因の1つであり続けている。 1早期の病気の患者の予後は良好であるが、後の段階で多くの腫瘍が診断され、多くの治療法にもかかわらず、予後は限られている。 2,3,4,5
CRCの現在のマウスモデルの大部分は、細胞株または患者腫瘍由来の腫瘍細胞の免疫不全マウスへの移植に基づいている。これは、注射部位および注射のために使用される腫瘍細胞に応じて、局所的に、そして時には転移性腫瘍に至る。しかしながら、得られた異種移植片モデルは、r制限。それらは免疫不全マウスに確立されなければならず、したがって腫瘍と宿主免疫系との間の複雑な相互作用が排除されなければならない。さらに、腫瘍間質は宿主細胞に由来するので、ヒト腫瘍実質とマウス間質との間の相互作用は欠陥があり、したがって疾患を代表するものではない。これらの欠点は、注射のためのネズミ細胞株の使用によって回避することができる。しかしながら、ごくわずかなマウスCRC細胞株しか入手できず、ほとんどの利用可能なヒトCRC細胞株と同様に、モノクローナルであり、非常に未分化である。要約すると、現在利用可能なほとんどのCRCマウスモデルは、高度に人工的であり、ヒト疾患を完全には代表していない。
CRCの遺伝子操作マウスモデル（GEMM）は、結腸内のCRCの主要な突然変異の誘導を介して生成される本物のマウス腫瘍を特徴とするので、これらの欠点を回避することができる。 図12 、図 13 、これは、結腸直腸粘膜内のcreリコンビナーゼによる条件付き（floxed）生殖系列突然変異の活性化によって達成することができる。多くの他の腫瘍実体のGEMMにおいて、組織特異的プロモーターによって駆動される生殖系列（誘導性）cre発現が使用されるが、生殖系列クリスは大腸内で多数の腺腫を導き、良性腫瘍負荷による死を引き起こすので、非常に若い年齢。したがって、本明細書に記載のモデルでは、creを発現するアデノウイルスベクターを用いて、短い結腸セグメントを感染させる。これは、研究者によって定義された時点で粘膜のこの部分内で腫瘍形成の誘導をもたらし、最終的に浸潤性および転移性の癌腫に進行する腺腫をもたらす。腫瘍は本物のマウス腫瘍であり、無傷の微小環境で増殖し、したがって、腫瘍 – 宿主相互作用および転移性カスケードを含む結腸直腸発癌の全体をシミュレートすることができる。このモデルはしたがって、癌の生物学および前臨床的治験の研究のための魅力的なプラットフォームです。
遺伝的に操作されたマウスモデルのCRCの主な欠点は、その技術的な複雑さです。 floxed Apc対立遺伝子を保有するマウスの直腸アデノ – クリード敵を用いた局所クリ – ク送達は以前に記載されている;しかし、腸腫瘍の発生率、多重度および位置は、この技術によって非常に変化し得る。したがって、誘発されるべき部分の外科的締め付けによるアデノ – クリー感染を制限する技術が開発されている。 13動物の福祉を改善し、死亡率と結果として生じる腫瘍の数を減らすために、この手順を変更しました。このプロトコールにより、小型げっ歯類手術の経験を有する全てのラボは、モデルを再現し、再現性が高く、大腸内視鏡に容易にアクセス可能な腫瘍を生成することができなければならない。条件付きのm腫瘍形成に使用される胎盤、腺腫、浸潤性癌および転移の全スペクトルが観察され得る。腫瘍は遠位結腸に位置するため、このモデルでは容易にシリアル内視鏡検査が可能です。
Protocol
Representative Results
Discussion
それらは一般に生成および維持が容易であるが、細胞系注入に基づく古典的なCRCマウスモデルは人為的であり、ヒト疾患を完全に再現することはできない。結果として、GEMMが開発された。最初のCRC GEMMは、Apc遺伝子のヘテロ接合ヌル変異を有するApc Minマウスであり、したがって、ヒト遺伝性疾患の家族性腺腫様ポリポーシス（FAP）を模倣した。しかし、Apc Minマウスは、結腸?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品はMoritz Koch教授の記憶に捧げられています。
Materials
| Reagents / consumables | |||
| Dulbecco's Phosphate Buffered Saline | Life Technologies GmbH | 14190169 | |
| Trypsin-EDTA (0.25%, Phenol-Red) | Life Technologies GmbH | 25200072 | |
| Normal saline 0.9% (E154) | Serumwerk Bernburg AG | 10013 | |
| Aqua ad injectabilia | B. Braun Melsungen AG | 235144 | |
| Ad5CMV-Cre (adenovirus, c = 2E+11 PFU/mL) | Gene Transfer Vector Core University of Iowa |
||
| 15 mL, 50 mL centrifuge tubes | Greiner Bio-One GmbH | 188271/227270 | |
| Eppendorf tubes 1.5 mL/ 2 mL | Sarstedt AG & Co. | 72,695,400 | |
| Petri dish PS 100/15 mm (sterile, Nuclon) | Fisher Scientific GmbH | 10508921/ NUNC150350 | |
| 1 mL Syringe (without dead volume) – Injekt-F SOLO | Braun/neoLab | 194291661 | |
| 30G injection needle | BECTON DICKINSON | 304000 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Analgesia / anesthesia | |||
| Sevoflurane (Sevoflurane AbbVie) | AbbVie Germany GmbH & Co. KG | – | |
| Medical oxygen | Air Liquide Medical GmbH | – | |
| Buprenorphine (Temgesic) | Indivior Eu Ltd. | – | |
| Bepanthen – ophthalmic ointment | Bayer Vital GmbH | 10047757 | |
| Table Top Research Anesthesia Machine x/O2 Flush w/ Sevoflurane Vaporizer | Parkland Scientific | V3000PS/PK | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Surgical Equipment | |||
| Cellulose swabs | Lohmann & Rauscher Deutschland | 13356 | |
| Insulin syringe EMG 1 mL (with 30G cannula) | B. Braun Melsungen AG | 9161627S | |
| Fine Bore Tubing (bore: 0.28 mm/ diameter: 0.61mm) | Smiths Medical Deutschland | 800/100/100 | |
| Micro-Adson Forceps | Fine Science Tools | 11018-12 | |
| Iris Scissor – ToughCut | Fine Science Tools | 14058-11 | |
| Olsen-Hegar Needle Holder | Fine Science Tools | 12002-12 | |
| AutoClip Kit | Fine Science Tools | 12020-00 | |
| PDS Z1012H 6/0 C1 (surgical suture) | Johnson & Johnson Medical GmbH | Z1012H | |
| Curved Micro Serrefine Vascular Clamp | Fine Science Tools | 18055-05 | |
| Fogarty Spring Clips | Edwards | CDSAFE 6 | |
| Hot Plate 062 | Labotect | 13854 | |
| Isis – Hair shaver | Aesculap – Braun | – | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Colonoscopy | |||
| Cold Light Fountain XENON 175 SCB | Karl Storz | 20132101-1 | Karl Storz Coloview System Mainz |
| Fiber Optic Light Cable | Karl Storz | 69495NL | Karl Storz Coloview System Mainz |
| TRICAM Three-Chip Camera Head | Karl Storz | 20221030 | Karl Storz Coloview System Mainz |
| TRICAM SLII Camera Control Unit | Karl Storz | 20223011-1 | Karl Storz Coloview System Mainz |
| 15" Flat Screen Monitor EndoVue | Karl Storz | 9415NN | Karl Storz Coloview System Mainz |
| HOPKINS Straight Forward Telescope diameter 1.9 mm; length 10 cm autoclavable fiber optic light transmission incorporated |
Karl Storz | 64301AA | |
| Protection and Examination Sheath | Karl Storz | 61029C |
Referências
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