2.1.1 C-Myc transgene modeller
protooncogen c-myc koder for et 62-kDa multifunktionelt nukleart phosphoprotein og er placeret på kromosom 8k24.21 hos mennesker. c-Myc fungerer som en transkriptionsfaktor, der aktiverer ekspression af et antal gener, der kræves til cellecyklusprogression fra G1 til S-fase. Paradoksalt nok kan C-Myc-ekspression også stærkt fremme apoptotisk celledød. C-Myc-ekspression øges under graviditetsrelateret spredning i den normale brystkirtel. Det er imidlertid fraværende i differentierede alveolære celler under amning, men øges igen under den normale apoptotiske brystinvolutionsproces (Liao & Dickson, 2000). I humane tumorer kan deregulering af C-myc-ekspression forekomme via flere mekanismer. C-myc-genet forstærkes i omkring 16% og omarrangeres i omkring 5% af humane brystkræft, mens c-Myc-proteinet er overudtrykt i 45-70% af humane brystkræft (Blackshear, 2001; Deming, Nass, Dickson, & Trock, 2000; Spandidos, Field, Agnantis, Evan, & Moore, 1989). Amplifikation af c-myc korrelerer med dårlig patientprognose (Deming et al., 2000).
aktivering af C-myc er blevet impliceret som et kritisk trin i udviklingen af brystcarcinom hos både mennesker og mus. Leder-laboratoriet udviklede mmtv-C-myc transgene mus, der udtrykker c-myc specifikt i brystkirtlerne ved høje niveauer hos hunmus og i spytkirtlerne hos både mænd og kvinder på lavere niveauer (Stuart et al., 1984). Disse mus Udvikler brystadenocarcinomer hos multiparøse dyr med en 100% forekomst. I betragtning af mmtv-promotorens hormonrespons er det ikke overraskende, at tumorincidens og latenstid afhænger af antallet af graviditeter. Hos multiparøse kvinder udvikler adenocarcinomer normalt ved 5-til 6-måneders alder og svarer til anden eller tredje graviditet. Metastatiske tumorer er sjældne, men er blevet observeret i lungen. Der observeres ingen tumorer hos hanmus (Stuart et al., 1984).
transgene mus, der udtrykker c-myc under kontrol af den murine VAP-promotor, er også blevet genereret af to-uafhængige grupper (Sandgren et al., 1995; Schoenenberger et al., 1988). Hyppigheden af tumorer i mus med VAP-C-myc var meget højere end deres mmtv-drevne modstykke. Hunmus begynder at udvikle brysttumorer inden for 2 måneder efter påbegyndelse af transgenekspression (graviditet). Cirka 80% af kvinderne udvikler håndgribelige tumorer efter at have gennemgået to graviditetsrunder, og individuelle mus udvikler ofte flere tumorer, der påvirker en enkelt eller flere kirtler (Schoenenberger et al., 1988). Jomfrumus udvikler ikke tumorer (overvåges op til 14 måneder). Musene danner brysttumorer, som er veldifferentierede og får konstitutiv ekspression og sekretion af kurskasein og transgen myc.
mens disse undersøgelser validerer potentialet for c-myc til at drive brysttumorigenese, afslørede yderligere observationer kravet om yderligere genetiske hændelser i MMTV-c-myc og VAP-c-myc afledt brystcarcinomudvikling. For eksempel, tumorer opstod fokalt, selvom C-Myc-ekspression blev observeret gennem det normale brystepitel af både MMTV-c-myc og VAP-c-myc hunmus under den sidste del af graviditeten og under amning. Selvom tilfældig kromosomal integration af c-myc i MMTV-c-myc-mus forårsagede ekspressionen af transgen i flere væv, fremkaldte c-myc kun neoplasmer i brystvæv. Derudover antyder den lange latenstid af tumorer og afhængighed af graviditet, at c-myc i sig selv måske ikke er tilstrækkelig til induktion af brysttumorer.
observationen af, at c-myc alene var utilstrækkelig til at drive tumorigenese i hele brystkirtlerne instruerede opfølgningsundersøgelser ved hjælp af dobbelt transgene (eller bitransgene) musemodeller. Dobbelt transgene mus, der bærer både c-myc og et andet gen, såsom v-Ha-Ras (Sinn et al., 1987), TGF-karrus (transformerende vækstfaktor karrus) (Amundadottir, Johnson, Merlino, Smith, & Dickson, 1995), bcl-2 eller neu Udvikler brysttumorer ved højere frekvenser og med kortere latenstid. MMTV-c-myc/MMTV-v-Ha-Ras og MMTV-c-myc / MT-TGFA dobbelt transgene mus hjalp med at belyse, at c-myc kunne synergisere med v-Ha-ras og TGFa for at mindske tumor latenstid og eliminere kravet om graviditet til tumorinitiering. Især udvikler de dobbelt transgene MMTV-c-myc/MT-TGFa-mus ikke normalt brystvæv, og brystvæv fra 3 uger gamle mus kan danne tumorer, når de transplanteres i athymiske mus. Dette indikerer, at c-myc og TGFa kan synergisere ved transformation af brystepitel, hvilket kræver få eller ingen yderligere genetiske ændringer (Amundadottir et al., 1995; Amundadottir, Nass, Berchem, Johnson, & Dickson, 1996).
Chodosh-laboratoriet udviklede en transgen musemodel, der muliggjorde tidsmæssig kontrol af brystspecifik ekspression af c-myc ved behandling med tetracyclin-derivater (bokser, Jang, Sintasath, & Chodosh, 2004). I denne model driver MMTV-promotoren ekspression af omvendt tetracyclinafhængig transkriptionsaktivator, rtTA, og i nærvær af doksycyclin inducerer ekspression af c-myc smeltet sammen med en tetracyclinafhængig promotor (MMTV-rtTA/TetO-MYC transgene mus). Kronisk induktion af C-myc i disse transgene mus resulterer i ensomme brystadenocarcinomer efter ca.22 uger. Denne model er vigtig, da den giver mulighed for vurdering af tumorafhængighed ved fortsat C-myc-ekspression, når tumoren er dannet, eller “onkogen afhængighed.”Når brysttumorer blev observeret, blev musene taget af doksycyclin for at vurdere, om tumorerne ville regressere. Interessant nok regresserede kun omkring halvdelen af tumorerne efter inhibering af C-myc-ekspression ved fjernelse af doksycyclin. Således førte C-myc-inaktivering ikke til en reversering af tumorer, og tumorerne var i stand til at vokse i fravær af c-myc-overekspression. Blandt de tumorer, der ikke kunne regressere efter c-myc-inaktivering, genoptog næsten alle tumorer væksten, selv i fravær af C-myc-ekspression. Dette antyder, at størstedelen af primære brysttumorer, der opstod fra C-myc-aktivering, allerede erhvervede evnen til at vokse i fravær af C-myc-overekspression. Blandt de tumorer, der var regresseret ved fravær af C-myc, kom et flertal af tumorerne spontant tilbage på det oprindelige sted inden for 1 år efter tilbagetrækning af doksycyclin. Brysttumorer viste sig at gentage sig på grund af tilstedeværelsen af resterende neoplastiske celler, der fortsatte i brystkirtlerne hos næsten alle dyr med fuldt regresserede tumorer. Reaktivering af c-myc i de resterende neoplastiske celler resulterede i en hurtig genvækst af tumorer. Derudover resulterede successive cyklusser af C-myc-ekspression i progression af næsten alle tumorer til en doksycyklinuafhængig tilstand.