NKG 마우스에서의 원위 CRC 모델링은 인간 질환을 반영한다
대장암은 대장에서 발생하는 흔한 악성 종양으로, 주로 직장과 상부 대장의 경계 부위에서 발생합니다. 이는 위장관 종양 중 세 번째로 흔하며, 40~50대 연령층에서 가장 높은 발병률을 보이며, 남성 대비 여성의 비율은 2-3:1입니다. 대장암은 주로 선암, 점액선암, 미분화암으로 구성되며, 둔부형 또는 궤양형 등 다양한 형태를 띱니다. 만성 대장염, 대장 폴립, 비만 남성 등이 취약 인구군에 해당합니다.
대장암의 오르토토픽 동물 모델은 대장암 세포를 대장 내부에 직접 이식함으로써 인간 대장암의 발생과 발전 과정을 어느 정도 모사할 수 있으며, 인간 대장암의 발생, 발전, 생물학적 특성 및 치료에 대한 연구를 위한 유용한 플랫폼을 제공합니다.
대장암 오르토토픽 이식 모델 개요
이식 위치가 다른 이종 이식 모델과 비교할 때, 오르토토픽 이식 모델은 종양의 실제 상태를 더 잘 반영하며, 종양 모델의 신뢰성을 높입니다. 오르토토픽 또는 대장 내부 이식 모델에서는 전이가 유도될 수 있으며, 이는 종양 세포와 장기 특이적 요인 간의 상호작용을 의미하며, 이는 대장암의 발병과 관련이 있습니다. 또한 대장 내부 이식은 종양 면역 미세환경을 모사할 수 있습니다. 따라서 이종 이식 모델 기반의 대부분의 결과는 오르토토픽 이식 모델을 통해 추가 검증되어야 하며, 더 임상적으로 관련성이 높은 종양 미세환경에서 결과를 평가할 수 있습니다. 대장암의 대장 내부 성장은 종양 세포의 생체 내 성장에 적합한 종양 미세환경을 더 정확하게 재현하며, 전임상 평가에서 약물 효과에 대한 보다 정확한 예측을 가능하게 합니다.
대장 내부 수술 모델링 부위 탐색
마우스의 얇고 섬세한 대장 벽은 대장 벽 내부 주사 수술을 수행하는 데 어려움을 초래합니다. 인간 해부학에서 혈관, 림프관 및 신경이 장벽을 들어오고 나가는 부위는 메세네틱 경계라고 불립니다. 여기서 장벽은 두 층의 복막으로 둘러싸여 메세네틱 삼각형을 형성합니다. 마우스 해부학에서 인간 해부학의 “메세네틱 경계”에 해당하는 부분은 “장의 메세네틱 부착 부위”라고 불립니다. 그러나 마우스 해부학에서는 “메세네틱 삼각형”이라는 개념이 없습니다. 마우스의 맹장 메세네틱 부착 부위에서 대장 벽과 두 층의 복막이 형성하는 삼각형 영역은 “맹장 메세네틱 삼각형”이라고 정의됩니다. 이 영역에서는 대장 벽이 세로막으로 덮여 있지 않으며, 혈관, 림프관 및 신경이 들어오고 나갑니다. 마우스의 맹장을 노출하고, 형광 표지된 대장암 세포를 맹장 메세네틱 삼각형에 직접 이식함으로써 오르토토픽 이식 마우스 모델을 구축합니다.
맹장 메세네틱 삼각형 내 조직은 느슨하며, 주사 후 형성되는 물집은 맹장 메세네틱 부착 부위를 따라 줄무늬 형태로 분포합니다. 이 구조는 낮은 긴장도를 가지므로 누출이 덜 발생합니다. 종양은 맹장 메세네틱의 한쪽에 위치하며 맹장의 축을 따라 분포합니다. 또한 맹장 내강은 넓어 단기적으로 장폐색의 가능성이 낮습니다.
특히 맹장 메세네틱 삼각형의 대장 벽은 세로막으로 덮여 있지 않아 이식된 대장암 세포의 성장에 유리합니다. 맹장 메세네틱 삼각형 내의 메세네틱 동맥, 정맥 및 림프관은 장벽을 들어오고 나가며, 문맥 순환계로 흐르는 풍부한 혈류 공급을 제공합니다. 이 부위의 종양은 메세네틱 혈관 및 림프관으로 침투할 가능성이 높으며, 이는 대장암의 원격 전이를 유도하며 특히 간 전이의 발생 빈도가 높습니다.
대장암 모델의 종양 조직은 복강 내 여러 부위로 전이될 수 있으며, 간, 비장, 횡격막 및 메세네틱 림프절이 포함됩니다. 전이 경로는 인간 대장암 전이의 특성과 일치하여, 대장암의 자연 전이 과정을 완전히 모사할 수 있습니다.
대장암 오르토토픽 이식 NKG 모델 사례 연구
⮚ HCT116-luc 세포주
그림 1. HCT116-luc 대장암 세포의 대장 오르토토픽 이식 종양 NKG 마우스 모델에서의 체내 형광 영상, 형광 강도 변화 및 생존 곡선.
결과는 HCT116-luc이 Cyagen의 NKG 마우스에서 쉽게 종양을 형성하며, 최고 형광 신호는 최대 1010까지 도달함을 나타냅니다. 마우스의 최장 생존 기간은 27일이며, 중앙 생존 기간은 26일로, 짧은 생존 기간을 나타냅니다. 종양 조직은 복강 내부에서 전이되며, 일정 기간(25일차) 이후 종양 조직 내에서 내부 석회화가 발생하여 마우스의 형광 신호 감소와 일치합니다.
⮚ HCT15-luc 세포주
그림 2. NKG 마우스의 대장에 이식된 HCT15-luc 대장암 세포의 체내 형광 영상, 형광 강도 변화 곡선 및 생존 곡선.
결과는 HCT15-luc이 NKG 마우스에서 쉽게 종양을 형성하며, 최고 형광 신호 강도는 108까지 도달함을 나타냅니다. 마우스의 최장 생존 기간은 39일이며, 중앙 생존 기간은 35일로, 상대적으로 짧은 생존 기간을 나타내며 복강 내부에서 종양 조직의 전이가 발생했습니다.
⮚ DLD-1-luc 세포주
그림 3. NKG 마우스의 대장에 이식된 DLD-1-luc 대장암 세포의 체내 형광 영상, 형광 강도 변화 곡선 및 생존 곡선.
결과는 DLD-1-luc이 NKG 마우스에서 쉽게 종양을 형성하며, 최고 형광 신호 강도는 109까지 도달함을 나타냅니다. 마우스의 최장 생존 기간은 63일이며, 중앙 생존 기간은 59일로, 상대적으로 긴 생존 기간을 나타내며 복강 내부에서 종양 조직의 전이가 발생했습니다.
이식 모델 서비스: 오르토토픽, NKG 면역결핍 마우스 및 기타
Cyagen의 NKG 마우스는 Cyagen이 NOD-Scid 품종에서 Il2rg 유전자를 제거하여 개발한 중증 면역결핍 마우스입니다. 이 품종은 성숙한 T세포, B세포 및 NK세포가 없으며, 보체 활성이 감소하고 인간 세포에 대한 매크로파지의 식세포 작용이 약합니다. 결과적으로 NKG 마우스는 인간 혈액줄기세포(HSC), 외혈 단핵세포(PBMC), 환자 유래 이식종(PDX), 성체 줄기세포 및 조직의 효율적인 이식이 가능합니다.
Cyagen은 면역결핍 마우스에 200개 이상의 인간 세포주를 성공적으로 이식하였으며, 피하, 정맥, 이종 이식 및 오르토토픽/대장 내부 이식 부위를 포함합니다. 이를 통해 대장암, 폐암, 간암 등 다양한 암종을 포함한 수많은 오르토토픽 이식 모델이 개발되었습니다. 오르토토픽 또는 기타 이식 모델링 필요가 있으신 경우, 무료 상담을 위해 언제든지 문의해 주십시오!
