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新品上架丨寻找更好的肺癌模型—KS小鼠

人阅读 发布时间:2023-12-29 18:38

本期和大家见面的是肺癌模型—KS小鼠,先让小赛带大家了解一下肺癌。肺癌是全球最常见的癌症,2020年全球新发肺癌病例超过220万例。国家癌症中心发布的数据显示,早在2015年前,肺癌患病人数和导致死亡人数均已位居我国恶性肿瘤首位[1]。肺癌的高发病率和致死率给世界公共卫生带来了巨大负担,亟需更多临床和临床前研究。

 

KS小鼠

1990年至2015年中国10种最常见癌症的死亡率[1]

基因突变与肺癌的发生

肺癌分为非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌(SCLC)两种组织学亚型,非小细胞肺癌(NSCLC)约占所有肺癌的85%,小细胞肺癌(SCLC)占15%。非小细胞肺癌(NSCLC)可进一步分为肺腺癌(LUAD)、肺鳞状细胞癌(LSCC)和大细胞肺癌(LCC)等。KRAS是NSCLC中最常见的致病基因,其在正常细胞中作为细胞生长信号的信息中心来发挥抑癌作用,突变会导致KRAS处于持续激活状态,造成细胞不受控增殖并发展为NSCLC中的腺癌。KRAS G12D是肺癌中常见的突变,多种肺癌模型的构建也是基于KRAS G12D过表达小鼠[2-3]

 

KS小鼠

非小细胞肺癌(NSCLC)中常见的致病基因[2]

 

最近Ferone等人总结了不同肺癌小鼠模型的特点,发现小鼠肺癌模型中的肿瘤异质性、侵蚀性和对治疗反应/耐药性等特征是由起源细胞和遗传病变共同决定的。例如,研究指出携带KRAS或EGFR致病突变的Ⅱ型肺泡细胞才是LUAD的主要起源,而携带突变的俱乐部细胞的增殖则更多地表现出乳头状肿瘤表型[4-5]

 

SFTPC是Ⅱ型肺泡细胞的标记基因,赛业生物将条件性过表达KRAS G12D突变的LSL-K-ras G12D小鼠(产品编号:C001064)Sftpc-MerCreMer小鼠(产品编号:C001501)交配产生后代,并通过他莫昔芬诱导获得了由KRAS G12D突变驱动且起源于SFTPC阳性Ⅱ型肺泡细胞的KS肺癌小鼠模型(产品编号:C001514)

 

他莫昔芬处理6周后的KS小鼠肺部出现明显的肿瘤组织浸润

低剂量螺旋CT是《中国肺癌筛查标准》推荐的肺癌筛查技术[6],赛业对KS小鼠早期模型进行肺部CT扫描以确定肿瘤的发生。结果显示在他莫昔芬处理6周后,小鼠肺部已出现明显的肿瘤组织浸润。
 

KS小鼠

4周龄KS小鼠他莫昔芬处理6周后的肺部出现明显的肿瘤组织浸润(图中浅色阴影部分)

 

同时期KS小鼠的苏木.精-伊红(H&E)染色结果提示其肺部组织肿瘤存在浸润的情况,出现明显的病变,在第12周时达到后期表型。

 

KS小鼠

 H&E染色显示4周龄KS小鼠他莫昔芬处理6周后的肺部组织肿瘤存在明显浸润的情况,12周后病变进一步加剧
 

KS小鼠存在生长和发育异常

生长曲线和生存曲线数据显示,他莫昔芬处理后的KS小鼠体重明显低于野生型小鼠,这种趋势在雌性和雄性中均存在。此外,他莫昔芬诱导后第9周KS小鼠存活率开始下降,在诱导13周后全部死亡,这与文献报道中的生存时间一致[5]

 

KS小鼠

KS小鼠的生长曲线和生存曲线
 

KS小鼠存在肺部和脾脏的异常

取诱导完成后不同时期的KS小鼠的肺脏进行观测,数据显示与野生型小鼠相比,诱导完成后第6周的KS小鼠的肺部即出现肿瘤细胞的侵袭,其肺部呈致密膨大结构。诱导完成后第12周KS小鼠的脾脏出现异常增生。
 

KS小鼠

KS小鼠存在致密膨大的肺部结构和异常增生的脾脏
 

其他组织的病变情况

取诱导完成后12周的KS小鼠脾脏、肾脏、肝脏和胰腺组织进行H&E染色检测,结果显示与对照组相比,其肾脏、肝脏和胰腺均不存在异常,但其脾脏出现白髓异常增生的情况。
 

KS小鼠

诱导完成后12周的KS小鼠肾脏、肝脏、脾脏和胰腺组织的H&E染色
 

总 结

KS小鼠从他莫昔芬诱导后6周开始体重下降,随着年龄增长出现呼吸困难的症状,并在诱导后13周时全部死亡。具体到病理表型,KS小鼠从诱导后6周的肺部开始出现明显的肿瘤细胞浸润,肺部膨胀变形,呈现结构致密、外观红润的组织结构,并在诱导后12周达到晚期。因此,KS小鼠在保证肿瘤高效快速发展的情况下为机制研究和药物开发提供了较长的实验窗口期,同时也为靶向KRAS G12D疗法的评估提供了更适合的临床前工具。

 

除KS肺癌小鼠模型外,赛业生物还可提供包含肝癌、胰腺癌、乳腺癌和消化道癌在内的多种自发、诱导或CDX肿瘤模型。同时也可根据研究人员的需求进行定制或合作开发。

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