新的小鼠模型与婴儿最常见的白血病非常相似

一篇关于一项研究的“癌症流行”博客文章描述了一种长期以来备受追捧的急性淋巴细胞白血病(通常发生在婴儿身上)侵袭型小鼠模型的发展。

许多基因融合,包括MLL-AF4融合,是由来自两个不同染色体交换位置的片段形成的,称为易位。

研究人员为最常见的婴儿白血病创造了一个长期受欢迎的小鼠模型,急性淋巴细胞白血病的一种侵袭性形式,预后差。该模型紧密地模拟了这种癌症是如何在人类中发生和发展的。

儿童B细胞的总体治愈率在最近几十年里都有了显著的提高。但同样的成功并没有扩展到1岁以下儿童最常见的婴儿白血病,一种侵袭性的全亚型称为t(4;11)pro-B ALL或MLL-AF4白血病。约有三分之二的婴儿被诊断为白血病亚型,5年内复发或死亡。

近20年来,研究人员一直试图开发一种能反映人类疾病的全亚型小鼠模型。芝加哥大学的Michael Thirman医学博士和辛辛那提儿童医院医学中心的James Mulloy博士领导的一个研究小组于11月14日在《癌细胞》杂志上发表了一篇报告,称这个目标可能最终实现了。

这个新模式“向前迈出了巨大的一步,”Nancy Zeleznik Le博士说。,芝加哥洛约拉大学的一篇关于这项研究的社论中写道。特别是,她继续说,拥有一个与人类疾病非常相似的动物模型“可能对针对这种……预后不良的白血病的治疗研究特别有价值。”

克服了技术挑战

在B细胞中所有,骨髓产生太多未成熟的B淋巴细胞,一种白细胞。在B细胞ALL的pro-B或早期pre-B亚型患者中,这些功能失调的细胞(白血病细胞)处于B细胞发育的早期阶段。白血病细胞最终挤掉了骨髓和血液中的健康细胞。

B细胞的MLL-AF4亚型都是由两个独立基因的部分结合或融合而成:11号染色体的MLL基因和4号染色体的AF4基因。由此产生的MLL-AF4融合蛋白是一种转录因子,可改变受影响细胞中许多基因的表达。

白血病与MLL基因融合约占婴儿所有病例的70%,占老年儿童所有病例的6%,在约一半的MLL基因融合病例中发现了MLL-AF4融合。白血病细胞携带MLL融合的婴幼儿预后较差。

要建立MLL-AF4白血病的新模型,研究人员必须克服两个关键挑战。他们最初试图使用一种称为逆转录病毒的病毒将人MLL-AF4融合基因转移到小鼠细胞基因组中,但失败了,因为携带融合基因的逆转录病毒复制不好。但当研究人员用稍有不同的小鼠版本AF4替换人AF4基因片段时,病毒水平增加了30倍。

研究人员随后将携带MLL-AF4人鼠融合基因的逆转录病毒放入小鼠造血干细胞中,并将这些细胞移植到实验室小鼠中。这就引出了第二个挑战:移植细胞的小鼠出现了急性髓细胞白血病,而不是全部。

为了克服第二个挑战,研究小组尝试将携带MLL-Af4基因的逆转录病毒转移到人类的造血干细胞中,而不是小鼠的干细胞中。研究人员将它们移植到一种免疫系统缺陷的小鼠株中,这种缺陷允许人类细胞的生长,否则这些细胞将被小鼠排斥。

这种方法是成功的。作者写道,在移植携带MLL-Af4基因的人类干细胞22周后,小鼠患上了具有“典型t(4:11)pro-B ALL特征”的白血病。这些特征包括脾脏肿大,白血病细胞浸润到多个器官,以及存在特定类型的未成熟B细胞