modele transgeniczne 2.1.1 C-Myc
protoonkogen c-myc koduje 62-kDa wielofunkcyjną, jądrową fosfoproteinę i znajduje się na chromosomie 8q24.21 u ludzi. C-Myc funkcjonuje jako czynnik transkrypcyjny, który aktywuje ekspresję wielu genów potrzebnych do progresji cyklu komórkowego od fazy G1 do fazy S. Paradoksalnie, ekspresja C-Myc może również silnie promować apoptotyczną śmierć komórek. ekspresja C-Myc zwiększa się w czasie ciąży związanej z proliferacją w normalnym gruczole sutkowym. Jednakże, jest nieobecny w zróżnicowanych komórkach pęcherzykowych podczas laktacji, ale wzrasta ponownie podczas normalnego apoptotycznego procesu inwolucji sutka (Liao & Dickson, 2000). W guzach ludzkich deregulacja ekspresji C-myc może wystąpić za pośrednictwem wielu mechanizmów. Gen c-myc jest amplifikowany w około 16% i rearanżowany w około 5% ludzkich nowotworów piersi, podczas gdy białko C-Myc jest nadekspresowane w 45-70% ludzkich nowotworów piersi (Blackshear, 2001; Deming, Nass, Dickson, & Trock, 2000; Spandidos, Field, Agnantis, Evan, & Moore, 1989). Amplifikacja c-myc koreluje ze złym rokowaniem pacjenta (Deming et al., 2000).
Aktywacja c-myc została uwikłana w krytyczny etap rozwoju raka sutka zarówno u ludzi, jak i u myszy. Laboratorium Leder opracowało transgeniczne myszy MMTV-C-myc, które wyrażają c-myc szczególnie w gruczołach sutkowych na wysokich poziomach u samic myszy oraz w gruczołach ślinowych zarówno samców, jak i samic na niższych poziomach(Stewart et al., 1984). U myszy tych rozwija się gruczolakorak sutka u zwierząt wieloosobniczych ze 100% częstością. Biorąc pod uwagę reakcję hormonalną promotora MMTV, nie jest zaskakujące, że częstość występowania i opóźnienie guza zależy od liczby ciąż. U kobiet wielodzietnych gruczolakoraki zwykle rozwijają się w wieku od 5 do 6 miesięcy i odpowiadają drugiej lub trzeciej ciąży. Guzy przerzutowe są rzadkie, ale obserwowano w płucach. U samców myszy nie obserwuje się guzów (Stewart i wsp ., 1984).
transgeniczne myszy wykazujące ekspresję C-myc pod kontrolą mysich promotorów WAP były również generowane przez dwie niezależne grupy (Sandgren i wsp., 1995; Schoenenberger et al., 1988). Częstość występowania nowotworów u myszy WAP-C-myc była znacznie wyższa niż u ich odpowiednika napędzanego MMTV. WAP-C-myc samice myszy zaczynają rozwijać guzy sutka w ciągu 2 miesięcy od rozpoczęcia ekspresji transgenu (ciąża). Około 80% samic rozwijać wyczuwalne guzy po przejściu dwóch rund ciąży, a poszczególne myszy często rozwijać wiele guzów wpływających na jeden lub wiele gruczołów (Schoenenberger et al., 1988). Dziewicze myszy nie rozwijają guzów (monitorowane do 14 miesięcy). Myszy WAP-C-myc tworzą guzy sutka, które są dobrze zróżnicowane i nabywają konstytutywną ekspresję i wydzielanie β-kazeiny i transgenicznego myc.
podczas gdy badania te potwierdzają potencjał c-myc do napędzania nowotworu sutka, dalsze obserwacje ujawniły wymóg dodatkowych zdarzeń genetycznych w rozwoju raka sutka pochodzącego od MMTV-C-myc i WAP-C-myc. Na przykład guzy powstawały ogniskowo, mimo że ekspresję c-Myc obserwowano w normalnym nabłonku sutka zarówno u samic myszy MMTV-C-myc, jak i WAP-C-myc podczas drugiej części ciąży i podczas laktacji. Ponadto, chociaż przypadkowa integracja chromosomowa c-myc u myszy MMTV-C-myc powodowała ekspresję transgenu w wielu tkankach, c-myc wywoływała tylko nowotwory w tkance sutka. Dodatkowo, długie opóźnienie guzów i uzależnienie od ciąży sugeruje, że c-myc może nie być wystarczające do indukcji guzów sutka.
obserwacja, że c-myc samo w sobie było niewystarczające do wywołania nowotworu w całych gruczołach sutkowych, nakazywała dalsze badania z wykorzystaniem podwójnie transgenicznych (lub bitransgenicznych) modeli mysich. Podwójne myszy transgeniczne niosące zarówno C-myc, jak i inny gen, taki jak v-Ha-ras(Sinn et al., 1987), TGF-α (transformujący czynnik wzrostu α) (Amundadottir, Johnson, Merlino, Smith, & Dickson, 1995), Bcl-2 lub neu, rozwijają guzy sutka przy wyższych częstotliwościach i z krótszym opóźnieniem. Podwójne myszy transgeniczne MMTV-C-myc/MMTV-V-Ha-ras i mmtv-C-myc/MT-TGFA pomogły wyjaśnić, że c-myc może synergizować z v-Ha-ras i TGFa w celu zmniejszenia opóźnienia guza i wyeliminowania wymogu ciąży w celu zainicjowania guza. W szczególności, podwójnie transgeniczne myszy MMTV-C-myc / MT-TGFA nie rozwijają prawidłowej tkanki sutka, a tkanka sutkowa od 3-tygodniowych myszy może tworzyć guzy po przeszczepieniu na myszy athymiczne. Oznacza to, że c-myc i TGFa mogą synergicznie przekształcać nabłonek sutka, wymagając kilku lub żadnych dodatkowych zmian genetycznych (Amundadottir et al., 1995; Amundadottir, Nass, Berchem, Johnson, & Dickson, 1996).
Laboratorium Chodosha opracowało transgeniczny model myszy, który pozwalał na czasową kontrolę ekspresji specyficznej dla sutka ekspresji C-myc po leczeniu pochodnymi tetracyklin (Boxer, Jang, Sintasath, & Chodosh, 2004). W tym modelu promotor MMTV napędza ekspresję odwrotnego tetracyklinozależnego aktywatora transkrypcyjnego rtTA, a w obecności doksycykliny indukuje ekspresję C-myc połączonego z promotorem zależnym od tetracykliny (myszy transgeniczne MMTV-rtTA/TetO-myc). Przewlekła indukcja c-myc u tych transgenicznych myszy powoduje samotne gruczolakoraki sutka po około 22 tygodniach. Model ten ma znaczenie, ponieważ pozwala na ocenę zależności nowotworu od ciągłej ekspresji c-myc po utworzeniu guza, czyli ” zależności onkogenowej.”Po zaobserwowaniu guzów sutka myszy odstawiono doksycyklinę, aby ocenić, czy guzy ulegną regresji. Co ciekawe, tylko około połowa nowotworów regresji po zahamowaniu ekspresji C-myc przez usunięcie doksycykliny. Tak więc inaktywacja c-myc nie doprowadziła do odwrócenia guzów i guzy były w stanie rosnąć przy braku nadekspresji c-myc. Wśród guzów, które nie ustępowały po inaktywacji c-myc, prawie wszystkie guzy wznawiały wzrost nawet przy braku ekspresji C-myc. Sugeruje to, że większość pierwotnych guzów sutka, które powstały w wyniku aktywacji c-myc, nabyła już zdolność do wzrostu przy braku nadekspresji c-myc. Wśród guzów, które uległy regresji po braku C-myc, większość guzów spontanicznie nawróciła w początkowym miejscu w ciągu 1 roku po odstawieniu doksycykliny. Stwierdzono, że guzy sutka nawracają ze względu na obecność szczątkowych komórek nowotworowych, które utrzymywały się w gruczołach sutkowych prawie wszystkich zwierząt z całkowicie cofniętymi guzami. Reaktywacja C-myc w resztkowych komórkach nowotworowych spowodowała szybki odrost guzów. Dodatkowo, kolejne cykle ekspresji C-myc doprowadziły do progresji prawie wszystkich nowotworów do stanu niezależnego od doksycykliny.