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.2003年12月；1（3）：E59。
doi:10.1371/journal.pbio.0000059。 Epub 2003年10月27日。

Pten剂量决定前列腺癌的进展

劳埃德·C·特洛特曼 1, 马萨鲁·尼基, 佐哈尔A Dotan, 杰森·库彻, 安东尼奥·迪·克里斯托法诺, 安德鲁·肖, 阿兰·斯科, 普拉迪普·罗伊·布尔曼, 诺曼·M·格林伯格, 特里·范·戴克, 卡洛斯·科尔登·卡多, 保罗·潘多尔菲码头
附属公司

铂剂量决定前列腺癌的进展

劳埃德·C·特洛特曼等。 公共科学图书馆生物. 2003年12月.

摘要

PTEN肿瘤抑制基因的完全失活在晚期癌症中极为常见，包括前列腺癌（CaP）。然而，一个PTEN等位基因已经在绝大多数的CaPs中丢失。为了确定PTEN剂量变化对癌症进展的影响，我们通过同源重组产生了一个具有降低PTEN活性的低形态PTEN小鼠突变系列：PTEN（hy/+）>PTEN>Pten前列腺条件敲除（Pten（pc））突变体。此外，我们还生成了两个不同的Pten（pc）突变体，并对其进行了比较分析，其中Pten局部或整个前列腺上皮失活。我们发现，Pten失活的程度以一种精细的剂量依赖性方式决定了CaP的进展、发病率、潜伏期和生物学。铂的剂量影响关键下游靶点，如Akt、p27（Kip1）、mTOR和FOXO3。我们的结果为PTEN在肿瘤抑制中的单倍体效应以及其剂量是癌症进展的关键决定因素这一观点提供了确凿的遗传学支持。

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数字

图1
图1。生产和分析铂族畸形小鼠系列
（A）野生型的示意图(+)，低形态(hy（希）)，和零（−）等位基因铂族（有关详细视图，请参见图3A。）（B）用于生成铂族亚纯小鼠系列和预测的层次铂族表达水平。（C） 对从一个单交获得的10个同窝初生细胞培养物中提取的MEF裂解物进行WB分析（如[B]所示）证实了预测铂族低形态序列中的表达层次和反向相关的Akt磷酸化状态（顶部），均通过密度分析和绘制Pten/actin和磷酸化Akt/Akt比率（底部）进行验证。（D） 利用外显子3（正向）和外显子4–5跨接（反向）引物，通过半定量PCR扩增MEF cDNA铂族与转录干扰的概念一致铂族轨迹，铂族mRNA水平铂族氢/−MEF明显低于杂合子水平。下部面板显示了铂族相对于Hprt（小时）放大。
图3
图3。有条件淘汰铂族小鼠前列腺中的基因
（A） 野生型地图铂族基因座（顶部），靶向构建体（顶部第二个），预测靶向基因座（顶部第三个），铂族通过与EIIA-核心鼠标（从顶部算起第四个），以及铂族Cre介导的通过与PB-核心或PB-核心4转基因小鼠（底部）。基因组序列被描绘成一条黑线，黑框代表外显子4和5。粉色和黄色方框代表Neo耐药性，HSV胸苷激酶盒（TK）和淡蓝色三角形代表loxP现场。这个铂族显示了用作Southern blot分析探针的基因组片段（3′探针和探针6.1）。实心箭头表示消化后与3′探针杂交的预期片段生态RI和虚线箭头表示与探针6.1杂交后的预期片段Xba公司I.检测野生型、漂浮等位基因的PCR引物的位置(铂族loxP)和缺失的等位基因。Xba公司I（X），千磅I（K），巴姆HI（B），和生态显示了RI（E）站点。（B） 小鼠的基因分型。通道1和通道2显示了ES细胞克隆的Southern blot分析，其中3′探针为对照（通道2）和重组克隆，#176（通道1）用生态RI显示6 kb的野生型带（WT）和2.5 kb的靶向带（R）。通道3和4（对照）表示通过将#176产生的F1小鼠与EIIA-核心小鼠用探针6.1消化后Xba公司一、 显示野生型，有针对性(铂族loxP-neo公司)，并使用牙线(铂族loxP)轨迹带。通道5、6（对照）和7表示通过将通道3的小鼠与带有探针6.1的野生型小鼠杂交，在用Xba公司I.通道8–14显示通过杂交后代尾部DNA的PCR分析PB-核心4(+),铂族液氧磷/+男性，带铂族液氧磷/+带有引物1和2的雌性。车道8、9和14表示铂族loxP/+，10号和13号车道表示铂族+/+11和12号车道表示铂族液氧磷/液氧磷第15–17道显示了通过杂交后代尾部DNA的PCR分析铂族液氧/+男性，带PB-核心4（+），铂族液氧磷/+带有引物1、2和3的雌性。车道15指示铂族液氧磷/+，16号车道表示铂族+/+，第17条通道表明该等位基因缺失存在于该后代的尾部DNA中。（C）用于产生前列腺特异性的杂交方案的表示铂族条件突变体。铂族液氧磷/液氧磷突变体与PB-核心转基因小鼠或PB-核心4转基因小鼠。
图2
图2。铂族氢/−小鼠出现大量增生和侵袭性CaP
（A）2个月龄同窝小鼠癌前前列腺（AP）组织上的IHC显示，低形态系列的Pten蛋白水平降低。（B） 左侧显示（A）中前列腺叶的WB分析，右侧显示其定量。（C） 的MRI铂族氢/−6–8个月大的小鼠在精囊（SV）附近显示病理结构（用虚线包围），与膀胱移位（Bl）相吻合，其特征通常与巨大前列腺肿瘤有关（右）。这些功能在铂族+/+或铂族+/−老鼠（左）。（D） 宏观视图铂族氢/−来自（C）的小白鼠证实AP叶大量增大，但精囊大小正常。（E） AP叶总裂解物WB分析的定量铂族希/−（C）中所示的动物与来自（A）和（B）的相同基因型的癌前AP的比较，分别标记为8个月和2个月。注意，在增大的增生前列腺中，Pten蛋白的表达保持不变（表达水平相对于相应的野生型动物）。（F） 8个月时AP病变的组织病理学（H&E）显示，在铂族氢/−，虽然年龄匹配铂族+/−组织只显示增生特征和铂族+/+组织不受影响。棒材为50μm。
图5
图5。损失的分子效应铂族所有小鼠模型的生物学比较
（A） AP叶切片的Ki-67染色显示，随着Pten水平的降低，增殖增加（数量为每300个细胞中Ki-67阳性细胞的百分比；条形为50μm）。（B） 10周龄前列腺中磷酸化Akt/Akt比值急剧增加铂族第二个人电脑如WB分析的密度定量所示。（C） 抗磷酸化Akt抗体的AP染色显示磷酸化Akt的强烈质膜定位和p27蛋白检测的明显降低，而磷酸化-mTOR和磷酸化-三氧化二铁抗体显示在铂族第二个人电脑与野生型小鼠前列腺相比。棒材为50μm。（D） MRI显示前列腺增大的Kaplan–Meier曲线铂族第二个人电脑（中位年龄，4个月），铂族氢/−（中位年龄，7个月），以及铂族pc1型发现（中位年龄，16个月）小鼠。相反，在铂族+/+或铂族+/−老鼠。（E） 侵袭性CaP的发病率。侵袭性CaP定义为肿瘤细胞破坏前列腺基底膜并生长到周围基质中。两组患者均观察到完全外显率铂族pc1型小鼠和铂族第二个人电脑老鼠。相反，铂族氢/−随访6个月以上的小鼠显示侵袭性CaP的发生率仅为25%。
图4
图4。铂族第二个人电脑小鼠产生侵袭性CaP
（A） 野生型组织病理学分析，铂族pc1型、和铂族第二个人电脑肿瘤发生前的小鼠。H&E染色的AP（上图）显示了这两种模型中前列腺上皮的形态和增殖率的差异。用抗Pten抗体（底部）对野生型进行IHC染色，铂族pc1型、和铂族第二个人电脑老鼠。在野生型小鼠的上皮细胞（箭头）中观察到强烈的细胞质染色。在铂族pc1型小鼠，染色通常较弱，而铂族第二个人电脑小鼠前列腺上皮完全无染色。原始放大倍数，400×。（B） MRI（顶部）显示巨大前列腺肿瘤（被虚线包围）位于铂族第二个人电脑小鼠（6个月时）前列腺之间无明显差异铂族pc1型或铂族+/+小鼠（12个月时；箭头）。显示膀胱（Bl）和精囊（SV）。同一动物的宏观视图（倒数第二）证实了两个AP在铂族第二个人电脑并显示出轻微放大的AP铂族pc1型老鼠（被包围）。前列腺的H&E染色（底部）铂族pc1型小鼠表现为多发性PIN病灶和前列腺腺癌。这些病灶包含分化良好的肿瘤细胞，并显示侵袭的局部区域（箭头）。前列腺的H&E染色铂族第二个人电脑小鼠表现为弥漫性浸润性CaP，大的未分化肿瘤细胞生长到基质区。
图6
图6。铂剂量对前列腺肿瘤进展的影响
铂族+/−小鼠出现增生、异型增生和低度PIN。铂族氢/−小鼠在年轻时（8-10周）发育为完全外显高级PIN，大约25%在8个月左右出现侵袭性CaP。铂族个人电脑小鼠在完全外显时出现侵袭性CaP。（有关详细说明，请参阅讨论。）第27页Kip1−/−相反，小鼠只会出现前列腺增生。从我们的发现中得出的人类治疗干预的可能性：除了PI3K/AKT和mTOR酶活性的失活（PTEN公司杂合性缺失），监测和提高其余等位基因的PTEN表达水平不仅可以防止PIN病变的形成（PTEN公司+/−个体），但重要的是还可用于抵消侵袭性表型的进展（如铂族氢/−小鼠突变体）。
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参考文献

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