結(jié)直腸癌（CRC）是全球最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率和死亡率逐年上升，且趨于年輕化。根據(jù)WHO的統(tǒng)計(jì)，CRC約占所有癌癥病例的10%，是全球癌癥相關(guān)死亡的第二大原因。預(yù)計(jì)到2040年，CRC的全球負(fù)擔(dān)將增加到每年320萬(wàn)例新發(fā)病例和160萬(wàn)例死亡病例^[1]。因此，研究CRC的機(jī)制并開發(fā)相關(guān)的治療方法，成為腫瘤治療研究的重要任務(wù)。CRC的發(fā)生往往潛伏在腸息肉等良性疾病中，其形成過(guò)程可能長(zhǎng)達(dá)十幾年。因此，對(duì)家族性腺瘤性息肉病（FAP）等癌前病變的關(guān)注同樣十分重要。

結(jié)腸癌（CRC）與家族性腺瘤性息肉�。‵AP）
家族性腺瘤性息肉病（FAP）的主要特征是在結(jié)腸和直腸內(nèi)形成大量的腺瘤性息肉，同時(shí)，這些息肉也可能出現(xiàn)在上消化道，特別是小腸上部^[2]。通常，F(xiàn)AP的發(fā)病在患者十幾歲時(shí)就開始，主要由腺瘤息肉病大腸桿菌（APC）基因的常染色體顯性缺陷引發(fā)。這種突變觸發(fā)了大腸癌的多階段多步驟發(fā)生模式，即從正常黏膜到低級(jí)別腺瘤，再到高級(jí)別腺瘤，最后發(fā)展為癌癥。如果不及時(shí)治療，幾乎所有的FAP患者在40歲前都會(huì)發(fā)展為結(jié)腸癌（CRC）^[3]。
 

圖1 家族性腺瘤性息肉�。‵AP）會(huì)逐漸發(fā)展為結(jié)直腸癌^[4]

APC蛋白及相關(guān)結(jié)腸癌研究模型
APC是一種腫瘤抑制蛋白，作為Wnt信號(hào)通路的重要拮抗劑，參與細(xì)胞遷移、黏附、轉(zhuǎn)錄激活和凋亡等多種生理過(guò)程^[5]。在大多數(shù)結(jié)腸癌（CRC）中，APC基因的突變往往聚集在突變簇區(qū)（MCR）內(nèi)，這些突變導(dǎo)致產(chǎn)生截?cái)嗟鞍撞�減少與β-catenin蛋白的結(jié)合，從而降低β-catenin蛋白的降解，導(dǎo)致β-catenin蛋白在細(xì)胞核內(nèi)過(guò)量聚集。這些過(guò)量的β-catenin蛋白會(huì)與細(xì)胞核內(nèi)的相關(guān)蛋白結(jié)合，啟動(dòng)包括原癌基因c-myc在內(nèi)的多種基因的轉(zhuǎn)錄，引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控，進(jìn)而引發(fā)癌變^[5-6]。在小鼠中，Apc基因的缺失或?qū)е律�成截短APC蛋白的多發(fā)性腸道腫瘤（Min）突變，都會(huì)引發(fā)與人類家族性腺瘤性息肉�。‵AP）和/或結(jié)直腸腫瘤相似的表型^[7-8]，因此，這些小鼠模型被廣泛用于腸道腫瘤的研究。
 

圖2 APC功能缺失/截?cái)嗤蛔兗氨磉_(dá)下調(diào)導(dǎo)致下游原癌基因的異常表達(dá)^[9]

為了推動(dòng)結(jié)直腸腫瘤領(lǐng)域的研究，賽業(yè)生物通過(guò)敲除小鼠Apc基因中包含與人類突變簇區(qū)（MCR）對(duì)應(yīng)區(qū)域的基因序列，成功構(gòu)建了Apc KO小鼠模型（產(chǎn)品編號(hào)：C001511）。該模型在純合狀態(tài)下會(huì)致死，而在雜合狀態(tài)下，Apc KO小鼠能自發(fā)地產(chǎn)生家族性腺瘤性息肉病（FAP），并在生存、生長(zhǎng)、攝食量以及腸道病變等方面表現(xiàn)出明顯的腸癌疾病表型。此外，內(nèi)部數(shù)據(jù)顯示，在非高脂飲食的常規(guī)條件下，Apc KO小鼠的自發(fā)疾病表型比經(jīng)典的Apc^min小鼠更為嚴(yán)重且發(fā)病情況更一致。以下是該模型的詳細(xì)表型信息。

生存曲線
雌性Apc KO小鼠在27周時(shí)達(dá)到50%死亡率，雄性Apc KO小鼠在34周時(shí)達(dá)到50%死亡率。

圖3 Apc KO小鼠和野生型小鼠（WT）的生存曲線

注：因品系純合致死，此處的Apc KO小鼠均指Apc雜合敲除小鼠（Apc^+/-），所有數(shù)據(jù)均在正常飲食條件下獲得。

生長(zhǎng)曲線
與對(duì)照組相比，雌性和雄性Apc KO小鼠體重均有所降低。

圖4 Apc KO小鼠和野生型小鼠（WT）的生長(zhǎng)曲線

攝食量變化
與對(duì)照組相比，雌性和雄性Apc KO小鼠的攝食量均有所降低。

圖5 Apc KO小鼠和野生型小鼠（WT）的攝食量比較

發(fā)病率和腺瘤數(shù)量
在25周齡左右所有Apc KO小鼠均發(fā)病。腸道腺瘤數(shù)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，小鼠在9周齡就能夠自發(fā)形成腸腺瘤，且隨著時(shí)間的推移，小鼠腸道腺瘤數(shù)量逐漸上升并趨于穩(wěn)定。

圖6 Apc KO小鼠的發(fā)病情況和腸道腺瘤數(shù)量統(tǒng)計(jì)

腸道解剖圖
大多數(shù)Apc KO小鼠在9周齡時(shí)腸道已有腺瘤產(chǎn)生，且多發(fā)于小腸部位，以回腸居多（與Apc^min小鼠腺瘤高發(fā)部位相同^[10]），部分小鼠大腸組織也有腺瘤產(chǎn)生。
 

圖7 Apc KO小鼠和野生型小鼠（WT）腸道組織解剖觀測(cè)

腸道組織病理
Apc KO小鼠在第9周齡就已有腺瘤形成，且腺瘤的體積隨時(shí)間增加而增加。

圖8 野生型（WT）小鼠和不同周齡Apc KO小鼠腸道組織H&E染色檢測(cè)

總  結(jié)
Apc KO小鼠模型（產(chǎn)品編號(hào)：C001511）在生存、生長(zhǎng)、攝食量和腸道病變等方面表現(xiàn)出腸癌疾病表型。雌性雜合小鼠在27周時(shí)，雄性在34周時(shí)，死亡率可達(dá)50%。無(wú)論雌性還是雄性，雜合小鼠的體重和攝食量均低于野生型。在常規(guī)飲食下，Apc KO小鼠能自發(fā)形成腸腺瘤，數(shù)量隨時(shí)間增加，主要分布在小腸，尤其是回腸部位，部分小鼠的大腸部位也會(huì)有腺瘤產(chǎn)生。因此，該模型可用于研究家族性腺瘤性息肉病（FAP）和結(jié)直腸癌的發(fā)病機(jī)制，開發(fā)和測(cè)試新治療策略的長(zhǎng)期療效，以及研究Wnt/β-catenin信號(hào)通路調(diào)控機(jī)制和其他APC相關(guān)腫瘤。 

此外，賽業(yè)生物還提供多種腸道疾病和其他腫瘤研究模型以及靶點(diǎn)人源化模型，以滿足研發(fā)人員在相關(guān)研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)需求。
 

參考文獻(xiàn)：
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