嵌合体小鼠的童年癌症研究提供一个新的方法

在新发表的论文在《华尔街日报》3月5日细胞干细胞怀特黑德研究所的研究人员成员鲁道夫Jaenisch的实验室介绍人类神经母细胞瘤小鼠肿瘤模型的新方法使用chimeras-in本例中,老鼠被修改部分地区的人类细胞的神经系统。“这可能作为一个独特的模型,您可以使用它在人类肿瘤研究免疫细胞的活力,”麦基尔·科恩说,Jaenisch的实验室的博士后,论文的第一作者。

神经母细胞瘤是一种罕见的和不可预测的影响大约800儿童癌症儿童每年在美国。神经母细胞瘤肿瘤通常发生在交感神经系统的一部分,包括平行于脊髓的神经和肾上腺髓质,部分腺体所产生的肾上腺素等激素。神经母细胞瘤是出了名的难以研究主要是由于其不同的行为:在婴儿肿瘤往往自发收缩,而在幼儿,他们是高度积极的,常常是致命的。“癌症的种子播种在胎儿生命,“王妃George说,医学博士,博士,哈佛医学院儿科副教授和神经母细胞瘤研究员和医师和波士顿丹娜-法伯癌症研究所儿童医院,和文章的第二作者在纸上。ob体育开户网址“很明显,你不能研究这些肿瘤的发展人类。”

直到现在,研究者们没有很多现实的方法来研究这些肿瘤动物模型,。他们可以创建转基因小鼠致癌基因,但由此产生的肿瘤小鼠肿瘤,不是人类的,一些关键的差异。另一种方法涉及到人类肿瘤细胞,植入一个鼠标的过程称为xenotransplantation-but,只有在小鼠免疫系统不工作,和不允许研究人员研究肿瘤形成的首先,如何与一个完全功能的免疫系统。“这就是我们认为新模型是一个完美的适合,”蒂芬妮突然说,博士,助理的生物学教授麻省理工学院(MIT)和麻省理工学院的科赫研究所综合癌症研究和文章的第二作者在纸上。

Human-mouse嵌合体已经使用在过去研究阿尔茨海默病和大脑发育。Jaenisch,麻省理工学院的生物学教授,和他的实验室多年来一直创造嵌合小鼠与人类细胞的神经坝顶集团发展中细胞去交感神经系统的组成部分在2016年发表了他们的发现。“在这项研究中,我们希望利用这些老鼠与人类神经嵴细胞研究神经母细胞瘤肿瘤形式和如何应对免疫系统攻击,“Jaenisch说。

创建这些嵌合小鼠,科恩和麻省理工学院的科赫研究所的合著者和丹娜-法伯癌症研究所第一工程人类多能干细胞表达两个已知的基因异常在神经母细胞瘤,MYCN突变筛选,和修改他们成为神经嵴细胞,从人类神经母细胞瘤。基因可以开启和关闭的强力霉素,一种抗生素。他们还插入的基因eGFP,明亮发光的荧光蛋白最初隔绝水母。这将允许团队正确判断细胞传播通过老鼠的尸体,并将造成任何肿瘤来自这些人类细胞发光在荧光灯下。

研究人员与这些细胞注入小鼠胚胎,胚胎发育的看着细胞扩散和人类组织爬进开发周围神经系统的小老鼠。激活两种致癌基因,研究人员飙升怀孕小鼠的水与强力霉素,在接下来的几天里,并在几周和几个月后的幼崽都诞生了研究人员检查了嵌合体肿瘤是否会出现。

在接下来的15个月,14%的老鼠发达tumors-29老鼠总数的198。肿瘤主要出现在腹腔背后的空间接近沿着脊髓神经,虽然一个鼠标发达的肾上腺肿瘤。位置都是常见的地方人类儿童神经母细胞瘤。肿瘤的研究人员把样品,发现它们含有的蛋白质eGFP,这证实了他们的人类起源。

当团队检查癌细胞的增长模式,他们发现肿瘤非常类似于人类神经母细胞瘤:它们包含细胞标记人类肿瘤的典型,和一些长在玫瑰shapes-features特点,不经常出现在肿瘤植入通过异种移植小鼠免疫功能不全的。

在成功诱导神经母细胞瘤的肿瘤嵌合体小鼠,研究人员利用这个机会来检查免疫细胞之间的通信和肿瘤,特别是肿瘤如何逃避抗癌的破坏免疫细胞被称为T细胞。一个因素使得人类神经母细胞瘤和许多其他癌症危险是他们复杂的策略来避免被毁于T细胞。“免疫系统癌症技巧”,科恩说。通过激活化学信号,排气的T细胞,肿瘤有效地削弱他们的攻击。嵌合体小鼠的肿瘤,科恩发现,使用一个类似于人类神经母细胞瘤的方法来逃避免疫反应。

科恩和其他计划测试新系统的建模其他癌症,如黑色素瘤、潜力和使用它来调查潜在的治疗方法神经母细胞瘤病人。“明显的下一步是研究如何治疗这些肿瘤将允许这些嵌合老鼠被治愈,”他说。“这是一个模型,将允许我们方法不仅如何消除肿瘤,而且修复免疫系统,恢复那些疲惫的T细胞,允许他们反击和耗尽肿瘤。”