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C57BL/6JCya-Krasem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称:
Kras-flox
产品编号:
S-CKO-03297
品系背景:
C57BL/6JCya
小鼠资源库
* 使用本品系发表的文献需注明:Kras-flox mice (Strain S-CKO-03297) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Krasem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-16653-Kras-B6J-VA
产品编号
S-CKO-03297
基因名
Kras
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
ras;p21B;K-Ras;K-ras;Kras2;Ki-ras;Kras-2;K-Ras 2;c-K-ras;c-Ki-ras
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成,建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献,以获取最准确的表型信息。
小鼠表型
MGI:96680 Mice homozygous for a null allele exhibit embryonic lethality, decreased fetal growth, pericardial edema, anemia, and liver hypoplasia. Mice heterozygous for various knock-in alleles exhibit increased tumorigenesis.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Kras位于小鼠的6号染色体,采用基因编辑技术,通过高通量电转受精卵方式,获得Kras基因条件性敲除小鼠,性成熟后取精子冻存。
Kras-flox小鼠模型是由赛业生物(Cyagen)采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Kras基因位于小鼠6号染色体上,由5个外显子组成,其中ATG起始密码子在2号外显子,TGA终止密码子在5号外显子。条件性敲除区域(cKO区域)位于3号外显子,包含179个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Kras基因功能的丧失。 Kras-flox小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白(RNP)和靶向载体共同注入受精卵。随后,对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。纯合子Kras基因敲除小鼠在胚胎期会死亡,并伴有胎儿生长受限、心包积液、贫血和肝脏发育不全等症状。而杂合子携带Kras基因敲入等位基因的小鼠则表现出肿瘤发生率的增加。此外,Kras基因敲除小鼠可用于研究Kras基因在小鼠体内的功能,为研究肿瘤发生发展机制提供有力的工具。
基因研究概述
Kras基因是一种原癌基因,编码RAS蛋白家族成员之一,与多种癌症的发生和发展密切相关。RAS蛋白是一种小GTPase,参与细胞信号传导通路,控制细胞生长、分化和存活。Kras基因突变会导致其编码的蛋白持续激活,导致细胞生长和分裂失控,进而引发癌症。
根据参考文献1,突变形式的RAS基因KRAS、NRAS和HRAS是人类癌症的重要和常见驱动因素。最近,两个独立团队将癌症基因组学与癌症流行病学相结合,估计大约15-20%的人类癌症携带这三个RAS基因中的一个突变。这些团队还估计KRAS突变发生在大约11-14%的人类癌症中。尽管这些估计值低于许多常见值,但这些估计值继续将KRAS和整个RAS癌基因组列为所有恶性肿瘤中最常见的遗传驱动因素之一[1]。
KRAS基因突变在结直肠癌(CRC)中尤为重要。参考文献2指出,结直肠癌是全球第三常见的癌症,也是全球癌症死亡的第二个最常见原因。通过新的治疗方法,如西妥昔单抗和帕尼单抗等单克隆抗体,显著提高了转移性结直肠癌患者的生存率。这些药物通过抑制表皮生长因子受体(EGFR)发挥作用。然而,KRAS基因在密码子12和13的突变被认为是分析临床前EGFR靶向治疗反应的公认生物标志物。遗传分析表明,KRAS突变预示着转移性结直肠癌(mCRC)患者对帕尼单抗和西妥昔单抗缺乏反应。值得注意的是,估计35-45%的CRC患者携带KRAS突变。因此,应在所有晚期CRC患者中进行KRAS突变检测,以确定哪些患者不会对单克隆EGFR抗体抑制剂产生反应[2]。
KRAS基因突变在结直肠癌中具有重要的临床意义,但并非所有携带KRAS突变的患者都会对EGFR靶向治疗产生反应。参考文献3指出,结直肠癌细胞通过重新编程其代谢来促进生长、存活、增殖和化疗耐药性。这种异常代谢的常见事件是葡萄糖摄取增加和葡萄糖发酵成乳酸。这种现象即使在氧气存在和完全功能的线粒体中也能观察到。这种现象被称为“Warburg效应”,是癌症的一个标志。已知高达40%的CRC具有突变的KRAS基因,在不同频率存在于所有共识分子亚型(CMS)中。CMS3结肠癌分子亚型包含所谓的“代谢肿瘤”,占所有CR病例的13%。这些肿瘤表现出显著的代谢失调,通常显示KRAS突变(68%)。不幸的是,携带突变KRAS的患者不太可能从EGFR靶向治疗中获益。此外,目前尚不清楚KRAS野生型CRC患者是否一定会对这类治疗产生反应。尽管已经设计了一些临床策略来调节KRAS异常激活,但所有针对KRAS的靶向尝试在临床试验中都失败了,KRAS被认为对化疗攻击具有抗性。寻找具有抗肿瘤活性的代谢抑制剂可能是一种新颖且有希望的方法,以处理结肠癌中KRAS依赖性化疗耐药性[3]。
近年来,针对KRAS突变的治疗方法取得了重要进展。参考文献4指出,KRAS突变是多种癌症的驱动因素,包括非小细胞肺癌、结肠癌和胰腺癌。在过去30年中,人们付出了巨大努力,试图使用抑制剂来抑制KRAS突变体和致癌KRAS信号传导。最近,使用小分子对KRAS突变体进行特异性靶向治疗重新点燃了对成功治疗肺癌、胰腺癌和结直肠癌患者的希望。此外,基因编辑、蛋白质工程和药物递送配方的进步已经彻底改变了癌症治疗方案。新的治疗方法旨在通过精确靶向携带致癌KRAS的癌细胞来改善免疫监测和增强抗肿瘤免疫。这里回顾了最近KRAS靶向策略、它们的治疗潜力和需要克服的剩余挑战。我们还强调了各种联合疗法在临床前和临床试验中的潜在协同效应[4]。
除了结直肠癌,KRAS基因突变在其他癌症中也发挥重要作用。参考文献6指出,KRAS基因扩增和过表达与侵袭性和转移性子宫内膜癌相关。尽管75%的子宫内膜癌在早期得到治疗,但仍有15-20%的患者会出现复发,并且对全身治疗的效果有限。人类v-Ki-ras2 Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因同源物(KRAS)突变已被报道在人类癌症的肿瘤发生中发挥重要作用,但关于KRAS状态在子宫内膜癌中的临床意义知之甚少。研究人员进行了一项全面和综合的研究,以表征与KRAS突变和拷贝数改变相关的全基因组表达,并分析了与临床和病理学数据的关系。研究包括414个原发肿瘤和61个转移性病变,分为初步研究组和临床验证组。KRAS扩增和KRAS mRNA表达在3%的原发病变和18%的转移性病变中存在,并与不良预后、高国际妇产科联合会(FIGO)分期、非子宫内膜样亚型、高级别、非整倍性和受体丢失相关。相反,KRAS突变存在于14.7%的原发病变中,转移性病变中没有增加,并且不影响预后,但与子宫内膜样亚型、低级别和肥胖显著相关。这些结果表明,KRAS扩增和KRAS mRNA表达,从原发到转移性病变逐渐增加,与子宫内膜癌疾病进展相关[5]。
除了KRAS基因突变,KRAS基因的扩增和过表达也与癌症的侵袭性和转移性相关。参考文献7报道了一项在伊朗克尔曼沙省进行的研究,旨在评估KRAS癌基因及其与临床病理特征的关系。研究人员分析了33名克尔德患者的KRAS基因突变,这些患者患有转移性结直肠癌。研究发现,在33名患者中,12个样本的KRAS基因发生了核苷酸改变,其中11个在密码子12,1个在密码子13。突变与疾病临床和病理学方面没有显著相关性。了解KRAS状态可以帮助更有效地治疗转移性结直肠癌患者,并提高生存率。然而,由于经济问题,许多克尔德人无法进行这种有价值的基因检测。此外,需要更多的研究来仔细研究年轻人群中的KRAS癌基因[6]。
为了更好地检测KRAS基因突变,研究人员开发了新的基因扩增方法。参考文献8报道了一种基于等温扩增的新型基因扩增方法,用于快速和特异性地筛选KRAS癌基因突变。表皮生长因子受体(EGFR)是结直肠癌分子治疗的一个靶点。然而,KRAS基因在密码子12和13的突变会减弱抗EGFR治疗的疗效。因此,KRAS基因突变的检测对于治疗决策至关重要。研究人员研究了六种癌细胞系中KRAS基因在密码子12(c.34G>T、c.35G>C、c.35G>A)和13(c.38G>A)的突变。开发了一种基于等温扩增的程序,使用肽核酸抑制野生型等位基因的扩增。这种基于突变的基因扩增程序可以在30分钟内扩增KRAS基因的密码子12和密码子13突变的DNA片段。此外,煮沸的细胞可以作为模板资源。这项新开发的程序可以用于患者分层,以确定哪些患者适合接受抗EGFR治疗[7]。
除了KRAS基因突变,其他基因突变也可能影响KRAS信号通路。参考文献10报道了一项研究,旨在全面评估KRAS癌基因突变在多种组织学亚型的浸润性上皮性卵巢癌中的流行情况,并针对KRAS突变常见的小组,研究那些没有KRAS突变的肿瘤是否通过BRAF癌基因突变持续激活了该信号通路。研究人员对104例原发浸润性上皮性卵巢癌进行了研究,包括21例浆液性、30例子宫内膜样、31例透明细胞和22例粘液性。研究人员从所有肿瘤标本中提取DNA,对KRAS基因的第二个外显子进行了直接测序,并分析了BRAF基因的第11和15个外显子。研究发现,粘液性肿瘤中KRAS突变更为常见(50%),而其他所有组织学类型合并起来只有5%(P < 10(-7))。KRAS突变在I期肿瘤中比在晚期肿瘤中更常见(P = 0.0004)。在11例KRAS突变的粘液性肿瘤中,6例为Müllerian(宫颈)型,5例为胃肠道型。没有粘液性肿瘤发现BRAF突变。这些数据表明,KRAS癌基因突变存在于多种组织学类型的浸润性上皮性卵巢癌中,尤其是在I期肿瘤中,但仅在粘液性组织学中常见。与KRAS突变的其他实体瘤类型不同,没有KRAS突变的粘液性卵巢癌没有通过BRAF基因突变维持该信号通路的替代激活[8]。
综上所述,Kras基因是一种重要的原癌基因,其突变与多种癌症的发生和发展密切相关。KRAS基因突变在结直肠癌、子宫内膜癌和卵巢癌中尤为常见,并与不良预后和化疗耐药性相关。近年来,针对KRAS突变的治疗方法取得了重要进展,为癌症患者提供了新的治疗选择。此外,研究人员开发了新的基因扩增方法,用于快速和特异性地检测KRAS基因突变。这些研究进展为深入理解KRAS基因在癌症中的作用和开发新的治疗策略提供了重要的科学基础。
参考文献:
1. Stites, Edward C. . The Abundance of KRAS and RAS Gene Mutations in Cancer. In Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2797, 13-22. doi:10.1007/978-1-0716-3822-4_2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38570449/
2. Herreros-Villanueva, Marta, Chen, Chih-Chieh, Yuan, Shyng-Shiou F, Liu, Ta-Chih, Er, Tze-Kiong. 2014. KRAS mutations: analytical considerations. In Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 431, 211-20. doi:10.1016/j.cca.2014.01.049. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24534449/
3. Aguilera, Oscar, Serna-Blasco, Roberto. . Targeting KRAS Mutant CMS3 Subtype by Metabolic Inhibitors. In Advances in experimental medicine and biology, 1110, 23-34. doi:10.1007/978-3-030-02771-1_3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30623364/
4. Butt, Zohra, Prior, Ian. 2021. Danger zone. In eLife, 10, . doi:10.7554/eLife.69192. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33998996/
5. Birkeland, E, Wik, E, Mjøs, S, Krakstad, C, Salvesen, H B. 2012. KRAS gene amplification and overexpression but not mutation associates with aggressive and metastatic endometrial cancer. In British journal of cancer, 107, 1997-2004. doi:10.1038/bjc.2012.477. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23099803/
6. Amirifard, Nasrin, Sadeghi, Edris, Farshchian, Negin, Haghparast, Abbas, Choubsaz, Mansour. . Evaluation of KRAS Gene Mutations in Metastatic Colorectal Cancer Patients in Kermanshah Province. In Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP, 17, 3085-8. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27509933/
7. Kumasaka, Akira, Matsumoto, Naoyuki, Mukae, Shotaro, Komiyama, Kazuo, Ando, Tomohiro. . Rapid and Specific Screening Assay for KRAS Oncogene Mutation by a Novel Gene Amplification Method. In Anticancer research, 36, 1571-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27069133/
8. Gemignani, Mary L, Schlaerth, Alan C, Bogomolniy, Faina, Venkatraman, Ennapandam, Boyd, Jeff. . Role of KRAS and BRAF gene mutations in mucinous ovarian carcinoma. In Gynecologic oncology, 90, 378-81. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12893203/