专家指导:如何在小鼠模型中研究癌症转移(二)

【字体: 时间:2018年04月10日 来源:生物通

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  然而,在许多动物模型中转移的频率却很低,并且能用于模拟转移过程的方法技术也只能重现一部分步骤。

   生物通报道:近年来小鼠模型发展迅速,科学家们将癌细胞注入小鼠器官或血液中,或者通过基因工程改造,使其自发形成肿瘤,发生癌症转移,在小鼠中研究转移特性和人体癌变组织特征。

“这种肿瘤都具有各自的特点,颇具潜在的研究价值,”阿尔伯特爱因斯坦医学院的John Condeelis说。

然而,在许多动物模型中转移的频率却很低,并且能用于模拟转移过程的方法技术也只能重现一部分步骤。近期The Scientist通过专家解答了相关的一些问题,比如目前存在的挑战,如何挑选转移模型,以及如何利用新工具更加细致地研究癌症的转移。

自发模型

对于Condeelis而言,小鼠基因被改变,自发产生肿瘤是研究癌症转移过程的金标准,这些模型有助于深入了解转移最早阶段,例如癌细胞与原发肿瘤分离并进入血管系统,以及微环境和免疫系统在促进转移中的作用。

Condeelis研究组就已经发现了巨噬细胞将癌细胞护送到血管并形成转移肿瘤微环境的结构中的重要功能(Cancer Discovery,5:932-43,2015)。之后巨噬细胞释放能引发血管内皮细胞之间连接松动的蛋白质,使得癌细胞可以容易地滑入脉管系统。

对于每种组织类型,目前已经有了几种商业上可以使用的基因诱导小鼠,其中一些小鼠更容易发生癌症转移。在同一类型原发性肿瘤的小鼠品系中,器官癌细胞也会出现不同的变化,因此选择能够显示感兴趣器官转移的细胞系很重要。

自发模型的缺点在于它们的肿瘤在转移前会杀死动物。这个问题可以通过设定一旦原发肿瘤达到400-500 mm3,就消除这些肿瘤来克服,这就和手术切除后出现转移的情况一样。进不进行手术,会影响肿瘤转移的时间:一些动物可能在一周内发生转移,而另一些则可能需要一个月。最终,可能需要结合多种方法来验证结果。 “最后,所有这些模型都是互证的,”Singh说。

成像检测

无论使用何种模型,成像在转移研究中都扮演着重要角色。无论是追踪从原发肿瘤中逃出的单个细胞,还是测量肿瘤体积,选择合适的工具都是至关重要的。

为了获得转移灶生长和扩散的成像,许多研究人员采用了癌症患者检测所采用的技术,包括计算机断层扫描(CT),磁共振成像(MRI),正电子发射断层扫描(PET)或单光子发射断层扫描。


这种3D重建图像显示了利用CLARITY方法清除的小鼠脑内的星形胶质细胞(红色)和乳腺癌转移(黄色)。



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