$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Jako najczęstszy rodzaj ludzkiego nowotworu, rak podstawnokomórkowy (BCC) dotyka około 2 milionów Amerykanów rocznie 1. Coraz więcej dowodów wskazuje na to, że nieprawidłowa aktywacja sygnalizacji hedgehog (Hh) jest siłą napędową leżącą u podstaw rozwoju BCC (przegląd w 2,3). Zmiany sygnalizacji Hh w BCC obejmują inaktywujące mutacje PTCH1 4-6, mutacje wzmocnienia funkcji SMO 7-9 i nieprawidłową ekspresję czynników transkrypcyjnych szlaku Hh GLI1 10 i GLI2 11 lub rzadkie inaktywowane mutacje negatywnego regulatora Su (Fu) 12. Dzięki tym wszystkim i innym badaniom Federalna Agencja ds. Leków (FDA) zatwierdziła niedawno stosowanie inhibitora sygnalizacji Hh Wismodegibu w leczeniu przerzutowych i miejscowo zaawansowanych BCC13-15.
Pomimo tych wszystkich osiągnięć 16, nadal nie rozumiemy molekularnych i komórkowych mechanizmów, za pomocą których sygnalizacja Hh napędza kancerogenezę. Tworzenie modeli zwierzęcych przy użyciu specyficznej tkankowo aktywacji sygnalizacji Hh jest nadal ważne dla tych badań i dla naszego zrozumienia oporności na leki. U myszy typu dzikiego nie rozwijają BCC, nawet pod wpływem dużych dawek czynników rakotwórczych, promieniowania UV lub jonizującego. Natomiast myszy Ptch1 +/- są podatne na rozwój BCC 17,18. Penetracja rozwoju BCC u myszy Ptch1 +/- wynosi ponad 50% 18,19, chociaż myszy Ptch1 + / - rzadko rozwijają w pełni rozwinięte BCC, jeśli są trzymane w normalnych warunkach. Ze względu na śmiertelność embrionalną Ptch1-/-, w badaniu zwykle stosuje się specyficzny tkankowo nokaut PTCH1 20. Ponadto, warunkowa, specyficzna dla skóry ekspresja onkogennego SmoM2YFP (Krt14-creER:R26-SmoM2YFP lub Krt14-cre:R26-SmoM2YFP) prowadzi do powstawania wielu mikroskopijnych BCC w bardzo młodym wieku, zapewniając łatwy test genetyczny na sygnalizację Hh za SMO 21.
Są trzy główne problemy w naszej wiedzy na temat biologii BCC. Po pierwsze, komórkowe pochodzenie BCC nie jest do końca jasne. Podczas gdy niektóre badania potwierdzają pączek mieszków włosowych jako miejsce komórek macierzystych 22-24, Youssef i in. 25 zlokalizowali mysią komórkę pochodzenia nowotworów skórnych wywołanych przez Hh w obszarze naskórka między mieszkami włosowymi, a nie w mieszku włosowym, używając specyficznego dla komórki Cre do aktywacji ekspresji transgenicznego mutanta SMO napędzanego przez ROSA26. Po drugie, interakcje komórkowe podczas rozwoju raka podstawnokomórkowego nie są dobrze poznane. Wiadomo, że keratynocyty z aktywowaną sygnalizacją Hh mogą prowadzić do powstawania BCC, ale inne zmiany komórkowe nie są dobrze poznane. Ponadto leczenie antagonistami Smo u myszy może prowadzić do oporności na leki 26-28. W związku z tym bardzo potrzebne są nowe cele dla BCC. Zrozumienie tych trzech zagadnień wymaga analizy zmian komórkowych u myszy podczas kancerogenezy. Chociaż opublikowano kilka metod hodowli keratynocytów, cytometrii przepływowej i izolacji komórek macierzystych skóry 29-31, obecnie nie ma kompleksowych procedur analizy komórek w mysich BCC. Łącząc metody mysiego modelu BCC, separacji naskórka, generowania pojedynczych komórek z tkanek i analiz komórkowych, dostarczymy czytelnikom zestaw procedur do badania sygnalizacji komórkowej, interakcji komórkowych i molekularnych podczas rozwoju BCC. Wierzymy, że ten protokół pozwoli czytelnikom zobaczyć, jak przebiega każda procedura. Ponadto przedstawiliśmy kilka danych, aby zilustrować, jak powinny wyglądać wyniki, oraz rozwiązywanie problemów, aby pomóc czytelnikom przezwyciężyć trudności podczas wykonywania tych procedur.