종양 마우스 모델은 어떻게 선택해야 합니까?

다양한 종양 동물 모델에 직면하여 도대체 어떻게 선택해야 합니까? 어떤 것이 종양 미세 환경을 연구할 수 있습니까? 어떤 것이 인간의 종양 발전 상황을 정확하게 반영할 수 있습니까? 오늘은 몇 가지 일반적인 종양 모델과 그 장단점을 정리했습니다(마지막에 모델별 비교표 첨부).

일반적인 종양 모델에는 종양 이식 마우스, 자발성 종양 마우스, 유발성 종양 마우스, 유전자 편집 종양 마우스 등이 있으며 면역 결핍 마우스는 면역 성분의 결함 또는 결핍으로 인해 이종 이식(xenotransplantation) 모델의 수용체로 사용되며 실험 종양 연구에도 널리 사용됩니다.

종양 이식 마우스

체외에서 배양한 종양세포를 면역활성생쥐에 이식하는 것은 항종양치료에 대한 연구에서 비교적 일반적으로 사용되는 방법으로 자발적, 발암성 또는 유전자변형 종양세포주를 C57BL/6, BALB/c, FVB 등 생쥐 품종에 이식할 수 있으며, 이 모델의 장점은 구축 주기가 짧고 피하 이식 세포가 몇 주 이내에 동물 체내에서 성장한다는 점이 있다. 단점은 면역치료약이 종양 발전 초기에 효과가 있는지 평가할 수 없다는 것이다.

이종 이식(xenotransplantation) 종양의 효능 모델은 종양학 연구에 널리 사용되며 종양 세포주에 대한 이식 모델은 인원화와 상동성(homology)으로 나눌 수 있다. 인간종양세포주이식(cell derived xenograft，CDX)은 시험관 내에서 계대배양된 종양세포를 면역결핍 생쥐에 접종하는 것으로 상동성(homology)이 높고 모델 수립이 용이하며 반복성이 좋은 특징이 있다. 상동종양 이종이식 마우스 모델(Syngeneic model)은 동일한 배경 유래 종양 세포주를 면역이 건전한 근교계 마우스에 접종한 것으로 수용 마우스는 완전한 마우스 유래 면역 시스템을 가지고 있으며 완전한 면역 활성을 가지며 면역 시스템은 동일한 이식 종양 조직과 호환되며 종양 미세 환경의 실제 생활 상황을 시뮬레이션할 수 있다.

면역결핍마우스

면역결함쥐는 선천적인 유전적 돌연변이나 인공방법으로 인한 면역체계에 하나 이상의 면역성분 (B 세포, T 세포, NK 세포 등) 에 결함이 있거나 없어진 쥐를 말한다. 유전자 편집 기술의 지속적인 발전으로 점점 더 많은 면역 결핍 생쥐 품계가 개발되어 종양학, 면역학, 전염병학, 줄기세포 생물학 및 기타 연구 분야에서 널리 사용됩니다.

자발성종양마우스

자발적 종양 모델은 자연 돌연변이나 인위적 유전자 편집 조건 하에서 면역기능이 건전하고 쥐의 체내에 종양 유전자를 휴대하는 과표현이나 활성화 돌연변이, 종양 억제 유전자의 결필이나 억제 돌연변이를 억제하여 자발적으로 종양을 형성하는 모델이다. 이런 종류의 종양 모델은 구축 주기가 길지만 분자 조절 메커니즘과 병리학 메커니즘이 자연 조건 하에서 발생하는 종양과 더 비슷하다는 장점이 있다. 종양 발전의 무작위성, 조기 진전, 자발적인 종양 전이를 포함한다. 인간 종양의 발전 과정을 더 잘 요약해 줍니다. 종양 성장에 적용되는 생물학적 과정의 연구, 면역치료 모델의 평가, 항종양 치료제의 연구 개발 선별 등이 있다.

유전자편집종양마우스

유전자 편집 종양 모델은 유전자 편집 기술을 이용하여 특정 유전자를 녹아웃하거나 삽입하여 발암 유전자의 체계적 또는 조직적 특이적 표현 및 종양 억제 유전자 결필을 제공함으로써 동물의 종양 생성을 유도하는 모델입니다. 예를 들어, 유방암의 KRAS 및 MYC, 전립선암의 PTEN 및 TP53은 주로 종양 형성 및 발달 과정 및 작용 기전을 연구하는 데 사용됩니다.

일반적으로 이 종양 모델은 복잡한 종양 미세 환경을 제공하고 종양이 면역 내성, 면역 편집 또는 면역 억제 과정을 거칠 수 있도록 합니다. 동종 종양 모델과 비교했을 때, 순차적 종양 발달도 그 핵심 장점 중의 하나로, 면역 치료 방법에 대한 평가가 가능하다는 것을 의미한다.

표 1. 마우스 종양 모델의 특징 비교[1]

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참고 문헌：

[1]. Chulpanova DS, Kitaeva KV, Rutland CS, Rizvanov AA, Solovyeva VV. Mouse Tumor Models for Advanced Cancer Immunotherapy. Int J Mol Sci. 2020;21(11):4118. Published 2020 Jun 9. doi:10.3390/ijms21114118