诱导啮齿动物肿瘤的差异表达基因

发布日期:2017-07-22

泌尿系统上皮癌进展和转移的其他介导因子,与非浸润性乳头状膀胱癌相比,IL-8在肌肉没润性肿瘤和原位癌中表达上调。C0X-2在正常膀胱尿路上皮中不表达,但在侵袭性UC中存在分子水平上的过表达。 C0X-2表达也与疾病侵袭性、血管生成的增加、淋巴结转移、 疾病复发及疾病特异性死亡率风险的增加相关[21335_217]。血小板反应蛋白-l(TSP-l)是ECM的一种内源性成分,这种成分通过抑制肿瘤新生血管形成达到肿瘤抑制的功能:75_218]。有关UC细胞株的一项研究显示,TSP可抑制血 管生成:75]。UC组织中TSP的免疫组化染色强度与肿瘤分 期:75;、平均血管密度:219]、5年生存率呈负相关,提示TSP 可以作为预测预后的指标[2M]。

膀胱癌的动物模型,致癌物诱发的膀胱癌,N-丁基-N-(4-经基丁基)亚硝胺(BBN)[22|]是N-二甲基亚硝胺的下游代谢产物,这种化合物存在烟草烟雾、某些食 物及工业品中,它是小鼠和大鼠的致癌物质。BBN诱导的小鼠肿瘤表现出尿路上皮和鳞状上皮双重特征,往往伴有 肌肉浸润和转移,而在大鼠中,BBN诱导的乳头状瘤几乎完 全不发生肌层浸润:222’223]。同样,大部分BBN诱导的小鼠肿瘤中包含p53基因突变,而大部分的大鼠肿瘤则不与人膀胱癌相似,在两种啮齿类动物模型中的H-Ras 基因突变都处于低频率[221 。与野生型相比,BBN诱导的

癌变更易发生在转人H-Ras基因的转基因小鼠和P53杂合 子小鼠中,其中50%肿瘤发生在P53杂合子小鼠又丢失了 另一野生型等位基因的情况下["5’222’224]。BBN诱导的肿瘤 也出现EGFR和C0X-2的水平升高^23’2251,从而使它们成为 研究表皮生长因子受体抑制剂和非甾体类抗炎药(NSAIDs) 对肿瘤生长和转移影响的有价值的模型系统。小鼠4号染色体上的等位基因缺失(对应人类染色体9P21-22)也很常 见,正好对应人类肿瘤发生的9p21-22缺失[226]。

比较人类、小鼠、大鼠UC相关的基因表达谱发现,许多人类基因与致癌物诱导的啮齿动物肿瘤的差异表达基因同源,这些基因在人类疾病中刚好也存在表达差异,并且 优先地与非肌肉S润性转向肌肉浸润性疾病的过程相关。由此证明啮齿类动物肿瘤的全基因表达谱与人类侵袭性肿 瘤全基因表达谱的关联更加紧密。

在烟草烟雾和某些工业品中发现的化合物4-氨基联苯 (4-ABP)也与人类UC相关[22M24]。4-ABP可形成DNA加合 物并诱导小鼠膀胱肿瘤生成i228]。有报道显示,4-ABP约4周后,出现了明确的时间和剂量依赖性的DMA加合物 和膀胱肿瘤。但是,因为这种模型的P53突变特点与人类肿 瘤存在差异,所以这种模型不能完全替代人类疾病[n’2M]。转基因小鼠模型,转基因/基因敲除小鼠使得模型可以通过传代而复制,这种模型可以用来研究UC的发生和肿瘤进展[23<)]。此外,特定的致癌基因和抑癌基因之间的共同作用可以通过制作双向甚至三相转基因动物模型来研究,这种动物含有两个或两个以上不同的基因异常,并且遗传背景清晰,可避免人类巨大的遗传背景异质性U3l'232]。此外,转基因/基因敲除小鼠已被证实是绝佳的用于评估新的诊断性、预防性及治疗性方案的临床前模型[124’233’234]。

启动某些特定基因在尿路上皮特异性地表达依赖尿路上皮特异性基因启动子uroplakin(UPK),它在哺乳动物物种中是保守的,并以尿路上皮特异性方式表达[235 '246]。UPK启动子已被用来启动尿路上皮特异性、浓度依赖性尿路上皮基因的表达,包括癌基因、突变的肿瘤抑制基因及生长因 子受体基因,这些改变涉及膀胱癌变过程中的多个时期中特定基因改变所扮演的体内角色,例如结构性活化及突变 H-Ras基因的上皮性表达[24M48],P53和Rb通路在尿路上皮 的失活。它们是通过SV40的大T抗原和表皮生长因子受体的过度表达来实现的。

人膀胱细胞株在免疫缺陷小鼠上形成的移植瘤有如下优势:可以利用建立好的并有合适特性的人类膀胱癌细胞 系,可以进行比致癌物诱发或upk n作用的自发成瘤模型 更快速、成本更低的实验。原位模型概括了膀胱癌进展的 两种主要途径,即非肌肉浸润性和肌肉浸润性,对临床前的 治疗研究来说非常有价值。另外,转移模型已发展到对过程的理解,以及可进行治疗性方案的测试。