2.1.1 c-Myc transgena modeller
protooncogene c-myc kodar för ett 62-kDa multifunktionellt kärnfosfoprotein och ligger på kromosom 8q24.21 hos människor. c-Myc fungerar som en transkriptionsfaktor som aktiverar uttryck av ett antal gener som krävs för cellcykelprogression från G1 till S-fas. Paradoxalt nog kan c-Myc-uttryck också starkt främja apoptotisk celldöd. c-Myc-uttryck ökar under graviditetsrelaterad proliferation i den normala bröstkörteln. Det är emellertid frånvarande i differentierade alveolära celler under amning, men ökar igen under den normala apoptotiska bröstinvolutionsprocessen (Liao & Dickson, 2000). I humana tumörer kan avreglering av c-myc-uttryck ske via flera mekanismer. C-myc-genen förstärks i cirka 16% och ordnas om i cirka 5% av humana bröstcancer, medan c-Myc-proteinet överuttrycks i 45-70% av humana bröstcancer (Blackshear, 2001; Deming, Nass, Dickson, & Trock, 2000; Spandidos, Field, Agnantis, Evan, & Moore, 1989). Förstärkning av c-myc korrelerar med dålig patientprognos (Deming et al., 2000).
aktivering av c-myc har varit inblandad som ett kritiskt steg i utvecklingen av bröstkarcinom hos både människor och möss. Leder-laboratoriet utvecklade MMTV-c-myc transgena möss som uttrycker c-myc specifikt i bröstkörtlarna vid höga nivåer hos honmöss och i spottkörtlarna hos både män och kvinnor på lägre nivåer (Stewart et al., 1984). Dessa möss utvecklar bröst adenokarcinom hos multiparösa djur med en 100% förekomst. Med tanke på mmtv-promotorns hormonrespons är det inte förvånande att tumörincidens och latens beror på antalet graviditeter. Hos multiparösa kvinnor utvecklas adenokarcinom normalt vid 5 till 6 månaders ålder och motsvarar den andra eller tredje graviditeten. Metastatiska tumörer är sällsynta men har observerats i lungan. Inga tumörer observeras hos hanmöss (Stewart et al., 1984).
transgena möss som uttrycker c-myc under kontroll av den murina WAP-promotorn har också genererats av två oberoende grupper (Sandgren et al., 1995; Schoenenberger et al., 1988). Frekvensen av tumörer i WAP-c-myc-möss var mycket högre än för deras MMTV-drivna motsvarighet. WAP-c-myc honmöss börjar utveckla brösttumörer inom 2 månader efter initiering av transgenuttryck (graviditet). Cirka 80% av kvinnorna utvecklar palpabla tumörer efter att ha genomgått två graviditetsrundor, och enskilda möss utvecklar ofta flera tumörer som påverkar en enda eller flera körtlar (Schoenenberger et al., 1988). Virgin möss utvecklar inte tumörer (övervakas upp till 14 månader). WAP-c-myc-möss bildar brösttumörer som är väldifferentierade och förvärvar konstitutivt uttryck och utsöndring av gastronomi-kasein och transgen myc.
medan dessa studier validerar potentialen hos c-myc för att driva tumörgenes i bröst, avslöjade ytterligare observationer kravet på ytterligare genetiska händelser i MMTV-c-myc och WAP-c-myc härledd utveckling av bröstkarcinom. Till exempel uppstod tumörer fokalt, även om c-Myc-uttryck observerades genom det normala bröstepitelet hos både MMTV-c-myc och WAP-c-myc honmöss under den senare delen av graviditeten och under hela laktationen. Dessutom, även om slumpmässig kromosomal integration av c-myc i MMTV-c-myc-möss orsakade uttrycket av transgen i flera vävnader, framkallade c-myc endast neoplasmer i bröstvävnad. Dessutom antyder den långa latensen hos tumörer och beroende av graviditet att c-myc i sig kanske inte är tillräcklig för induktion av brösttumörer.
observationen att c-myc ensam var otillräcklig för att driva tumörgenes i hela bröstkörtlarna instruerade uppföljningsstudier med dubbla transgena (eller bitransgena) musmodeller. Dubbla transgena möss som bär både c-myc och en annan gen, såsom v-ha-ras (Sinn et al., 1987), TGF-2, eller neu, utvecklar brösttumörer vid högre frekvenser och med kortare latens. MMTV-c-myc / MMTV-v-ha-ras och MMTV-c-myc/MT-TGFA dubbla transgena möss hjälpte till att belysa att c-myc kunde synergisera med v-ha-ras och TGFa för att minska tumörfördröjningen och eliminera kravet på graviditet för tumörinitiering. I synnerhet utvecklar de dubbla transgena MMTV-c-myc/MT-TGFA-mössen inte normal bröstvävnad, och bröstvävnad från 3 veckor gamla möss kan bilda tumörer när de transplanteras till atymiska möss. Detta indikerar att c-myc och TGFa kan synergisera vid omvandling av bröstepitel, vilket kräver få eller inga ytterligare genetiska förändringar (Amundadottir et al., 1995; Amundadottir, Nass, Berchem, Johnson, & Dickson, 1996).
chodosh-laboratoriet utvecklade en transgen musmodell som möjliggjorde tidsmässig kontroll av bröstspecifikt uttryck av c-myc vid behandling med tetracyklinderivat (Boxer, Jang, Sintasath, & Chodosh, 2004). I denna modell Driver MMTV-promotorn uttryck av omvänd tetracyklinberoende transkriptionsaktivator, rtTA, och i närvaro av doxycyklin inducerar uttryck av c-myc smält till en tetracyklinberoende promotor (MMTV-rtTA/TetO-MYC transgena möss). Kronisk induktion av c-myc i dessa transgena möss resulterar i ensamma Bröst adenokarcinom efter cirka 22 veckor. Denna modell är av betydelse eftersom den möjliggör bedömning av tumörberoende på fortsatt c-myc-uttryck när tumören har bildats, eller ”onkogenberoende.”När brösttumörer observerades togs mössen av doxycyklin för att bedöma om tumörerna skulle regressera. Intressant är att endast ungefär hälften av tumörerna regresserade efter inhibering av c-myc-uttryck genom avlägsnande av doxycyklin. Således ledde c-myc-inaktivering inte till en reversering av tumörer och tumörerna kunde växa i frånvaro av c-myc-överuttryck. Bland tumörerna som misslyckades med att regressera efter c-myc-inaktivering återupptog nästan alla tumörer tillväxten även i frånvaro av c-myc-uttryck. Detta tyder på att majoriteten av primära brösttumörer som uppstod från c-myc-aktivering redan förvärvade förmågan att växa i frånvaro av c-myc-överuttryck. Bland tumörerna som hade regredierat vid frånvaro av c-myc återkom en majoritet av tumörerna spontant vid det ursprungliga stället inom 1 år efter doxycyklinuttag. Mammary tumörer befanns återkomma på grund av närvaron av kvarvarande neoplastiska celler som kvarstod i bröstkörtlarna hos nästan alla djur med helt regresserade tumörer. Reaktivering av c-myc i de återstående neoplastiska cellerna resulterade i en snabb återväxt av tumörer. Dessutom resulterade successiva cykler av c-myc-uttryck i progression av nästan alla tumörer till ett doxycyklinoberoende tillstånd.