LysM-Cre;LSL-DTR;CCSP-rtTA;TetO-EGFRL858R 是一個四重轉基因小鼠模型,其核心用途是在誘導型EGFR突變肺癌模型中,實現對巨噬細胞的特異性、可誘導清除,從而研究巨噬細胞在腫瘤發生發展中的功能。
模型構成與工作原理:LysM-Cre;LSL-DTR;CCSP-rtTA;TetO-EGFRL858R 小鼠模型原理
該模型的四個遺傳元件協同工作,分為腫瘤誘導和巨噬細胞清除兩個獨立且可控的系統:
1. 腫瘤誘導系統:CCSP-rtTA + TetO-EGFRL858R
CCSP-rtTA:由大鼠Clara細胞分泌蛋白(CCSP,又稱Scgb1a1)啟動子驅動表達反式激活因子(rtTA)。該啟動子主要靶向肺部的II型肺泡上皮細胞(AT2)和Clara細胞。
TetO-EGFRL858R:攜帶人源EGFR L858R突變cDNA,其表達受四環素響應元件(TRE) 調控。
工作原理:當給予小鼠多西環素(DOX) 后,rtTA蛋白與DOX結合,激活TRE,從而在肺上皮細胞中特異性表達EGFR L858R突變蛋白,驅動肺腺癌(LUAD)的發生。未加DOX時,腫瘤不會發生,實現時間可控的腫瘤誘導。
2. 巨噬細胞清除系統:LysM-Cre + LSL-DTR
LysM-Cre:溶菌酶M(LysM/Lyz2)啟動子驅動Cre重組酶表達,主要在髓系細胞(包括單核細胞、巨噬細胞) 中具有活性。
LSL-DTR:在Rosa26位點攜帶一個LoxP-Stop-LoxP(LSL) 序列,其后是白喉毒素受體(DTR) 基因。在Cre重組酶作用下,Stop序列被切除,DTR得以表達。
工作原理:在LysM-Cre;LSL-DTR小鼠中,巨噬細胞會表達DTR。當腹腔注射白喉毒素(DT) 后,DT與DTR結合,特異性地殺死表達DTR的巨噬細胞,實現可誘導的巨噬細胞清除。
3. 系統整合:在四轉基因小鼠中,DOX飲水誘導肺部腫瘤發生,DT注射清除巨噬細胞。兩個系統獨立工作,研究者可以按需組合,精確控制腫瘤誘導和巨噬細胞清除的時間窗口。
模型應用場景
該模型主要用于研究巨噬細胞(尤其是肺泡巨噬細胞,AMs)在EGFR突變驅動的肺癌中的作用。典型實驗設計如下:
時間窗口:通常在DOX誘導腫瘤4–6周后開始給予DT清除巨噬細胞,以觀察其對已形成腫瘤的影響。
模型核心用途:
驗證巨噬細胞的促瘤功能:通過DT清除巨噬細胞,觀察腫瘤負荷(如肺干重) 是否下降。
解析巨噬細胞亞群:可結合流式細胞術,分析清除后肺泡巨噬細胞(AMs)和間質巨噬細胞(IMs) 的動態變化。
機制研究:可進一步探究巨噬細胞通過GM-CSF等因子與腫瘤細胞的互作。
模型局限與注意事項:
•清除特異性:LysM-Cre在中性粒細胞中也可能有一定活性,DT清除可能不僅限于巨噬細胞,需在實驗中通過流式細胞術驗證清除效率。
•DT毒性:DT本身對小鼠具有劑量依賴性毒性,超過100 ng/g體重的劑量可能對小鼠產生毒性,需優化注射方案。
•巨噬細胞再增殖:DT清除后,巨噬細胞可能通過局部增殖而快速再填充,需密切監測清除的持續時間。
•基因背景:常用C57BL/6背景,不同背景可能影響腫瘤發生和免疫應答。
•遺傳品系來源:LysM-Cre(JAX #004781)和LSL-DTR(JAX #007900)均來自Jackson Laboratory,TetO-EGFRL858R(MGI:3690078)和CCSP-rtTA(MGI:2445707)也有標準品系可供獲取。
總結來說,這一四重轉基因模型通過DOX誘導腫瘤和DT清除巨噬細胞兩個獨立可控的系統,為在體內動態研究巨噬細胞在EGFR突變肺癌中的功能提供了強有力的工具。此外,還可以使用荷蘭Liposoma巨噬細胞清除劑ClodronateLiposomes氯膦酸鹽脂質體鼻腔給藥清除肺泡巨噬細胞,進一步驗證實驗數據。
