A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
כאן, אנו מציגים צינור סטנדרטי להשגת גידולי ATC מורין על ידי מודלים עכבריים מהונדסים גנטית ספונטניים. יתר על כן, אנו מציגים דינמיקה של הגידול ומידע פתולוגי על הנגעים הראשוניים והגרורות. מודל זה יסייע לחוקרים להבין גידולים ולהקל על תגליות תרופות.
סרטן בלוטת התריס אנפלסטי (ATC) הוא ממאירות נדירה אך קטלנית עם פרוגנוזה עגומה. יש צורך דחוף במחקר מעמיק יותר על הקרצינוגנזה ופיתוח של ATC, כמו גם שיטות טיפוליות, שכן טיפולים סטנדרטיים הם למעשה מדולדלים בחולי ATC. עם זאת, שכיחות נמוכה הקשתה על מחקרים קליניים יסודיים ואיסוף דגימות רקמות, ולכן הושגה התקדמות מועטה ביצירת טיפולים יעילים. השתמשנו בהנדסה גנטית כדי ליצור מודל ATC מורין מותנה (mATC) על רקע C57BL/6. מודל ATC murine עבר גנוטיפ על ידי TPO-cre/ERT2; BrafCA/wt; Trp53 ex2-10/ex2-10 ומושרה על ידי הזרקה intraperitoneal עם טמוקסיפן. בעזרת מודל מורין חקרנו את דינמיקת הגידול (גודל הגידול נע בין 12.4 מ"מ 2 ל-32.5 מ"מ2 לאחר 4 חודשים של זירוז), הישרדות (תקופת ההישרדות החציונית הייתה 130 יום), גרורות (גרורות ריאה התרחשו ב-91.6% מהעכברים), עקומות ומאפיינים פתולוגיים (המאופיינים בצביעה אימונוהיסטוכימית של Cd8, Foxp3, F4/80, Cd206, Ki67 וקספאז-3). התוצאות הצביעו על כך של-mATC ספונטני יש דינמיקה של גידולים דומים מאוד ומיקרו-סביבה אימונולוגית לגידולי ATC אנושיים. לסיכום, עם דמיון רב בתכונות פתופיזיולוגיות וגנוטיפים מאוחדים, מודל mATC פתר במידה מסוימת את המחסור ברקמת ATC קלינית ובהטרוגניות דגימה. לכן, זה יקל על המנגנון ומחקרים תרגומיים של ATC ולספק גישה לחקור את פוטנציאל הטיפול של תרופות מולקולריות קטנות וחומרים אימונותרפיה עבור ATC.
סרטן בלוטת התריס הוא אחד הממאירויות האנדוקריניות הנפוצות ביותר1, שמקורו באפיתל בלוטת התריס. בשנים האחרונות, שכיחות סרטן בלוטת התריס עלתה במהירות ברחבי העולם2. ניתן לחלק את סרטן בלוטת התריס לסוגים שונים בהתאם למידת התמיינות תאי הגידול. על בסיס התנהגות קלינית והיסטולוגיה, קרצינומה של בלוטת התריס מחולקת לקרצינומה ממוינת היטב, כולל קרצינומה פפילרית של בלוטת התריס (PTC) וקרצינומה פוליקולרית של בלוטת התריס (FTC), קרצינומה ממוינת גרוע (PDTC), וקרצינומה לא ממוינת או אנפלסטית של בלוטת התריס (ATC)3. בניגוד ל-PTC, שהוא סוג נפוץ עם התנהגות קלה ופרוגנוזה טובה יותר4, ATC הוא ממאירות נדירה ואגרסיבית מאוד המהווה 2% עד 3% מכלל גידולי בלוטת התריס5. למרות ATC הוא נדיר, הוא אחראי על כ 50% של מקרי מוות הקשורים לסרטן בלוטת התריס, עם הישרדות עגומה (6-8 חודשים)6,7. מעל 50% ממקרי ATC מאובחנים כגרורות ריאה8. בנוסף לאופי האגרסיבי של ATC, פותח טיפול יעיל מוגבל במרפאה. לכן, לחולי ATC יש פרוגנוזה עגומה 9,10,11. זה מצביע על כך שיש צורך דחוף במחקרים מעמיקים נוספים על המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס הפיתוח של ATC וטיפול.
הגידול של ATC הוא תהליך דינמי dedifferentiated. הקושי באיסוף דגימות גידול אנושי בכל שלב במחקרים קליניים פגע בהבנת מנגנון ההתפתחות מקרצינומה ממוינת היטב לבלתי מובחנת. לעומת זאת, השימוש במודלים של מורין ATC (mATC) מעדיף את איסוף דגימות mATC בכל קורס הגידול. לכן, אנו יכולים להבין טוב יותר את מנגנוני היווצרות הגידול על ידי ניתוח התהליך הדינמי dedifferentiated. בנוסף, ההטרוגניות של דגימות ATC קליניות תרמה גם היא לקושי בהבנת המנגנון המולקולרי. עם זאת, עכברים חלקו את אותו רקע גנטי והוחזקו בסביבות חיים דומות, מה שהבטיח את עקביותו של כל גידול. זה מאפשר לחקור את התפקיד הכללי של פיתוח ATC12,13,14. בנוסף, mATC הוא מודל גידול באתרו שיכול לשחזר את ההשפעה של המיקום האנטומי והמיקרו-סביבה הספציפית לרקמה. ככזה, בהשוואה לעכברים מדוכאי חיסון נפוצים, mATC הוא מודל מורין ספונטני עם מערכת חיסון שלמה ומיקרו-סביבה חיסונית.
לכן, בנינו mATC מושרה מותנה עם זן C57BL/6, שהוא מודל מורין המסוגל לשחזר את התכונות הפתולוגיות של קרצינומה של בלוטת התריס dedifferentiated. בהתבסס על מודל זה, נתנו סקירה קצרה של הבסיס המולקולרי, רעיונות בנייה, תכונות פתולוגיות ויישומים של mATC. בנוסף, צפינו ודיווחנו על צמיחת גידולים, זמן הישרדות, גרורות ומאפיינים פתולוגיים של mATC. אנו מאמינים שזו תהיה סקירה אינפורמטיבית שתסייע לחוקרים אחרים להשתמש במודל זה ביתר קלות.
בנינו מודל mATC מושרה מותנה, כפי שדווח לראשונה על ידי McFadden15; בתחילה בנינו עכברים: TPO-cre/ERT2, Braf flox/wt ו-Trp53flox/wt. באופן ספציפי, עכברי TPO-cre/ERT2 כללו את מקדם הפרוקסידז האנושי של בלוטת התריס (TPO) (מקדם ספציפי לבלוטת התריס), המניע את הביטוי של גן היתוך cre-ERT2 (cre recombinase המאוחה לתחום קשירת ליגנד קולטן אסטרוגן אנושי). Cre-ERT2 מוגבל בדרך כלל לציטופלסמה ונכנס לגרעין רק כאשר הוא נחשף לטמוקסיפן, אשר גורם ל-CRE להפעיל פעילות אנזים רקומביננטי. כאשר מוצלבים את העכברים עם עכברים הנושאים רצפי loxP, לאחר השראת טמוקסיפן, רקומבינציה בתיווך cre מוחקת את הרצפים floxed בתאי בלוטת התריס כדי להשיג את המטרה של נוקאאוט או דפיקה של גנים ספציפיים.
בנוסף, עכברי Braf flox/wt הם אלל נוק-אין של Braf אנושי המבוסס על מערכת cre-loxP. תעתיק Brafflox/wt murine מקודד על ידי אקסונים אנדוגניים 1-14 ואקסונים אנושיים צמודים loxP 15-18. לאחר כריתה בתיווך cre-mediated של האזורים floxed, אקסון מוטנטי 15 (שונה עם תחליף חומצת אמינו V600E מקושר עם BrafV600E פעיל באופן מכונן בסרטן אנושי) ואת exons אנדוגניים 16-18 משמשים כדי ליצור את התמלילים. יתר על כן, עכברי Trp53 flox/wt הם אללי נוקאאוט של Trp53 אנושי ויש להם אתרי loxP הצמודים לאקסונים 2-10 של Trp53. כאשר חוצים אותו עם עכברים עם cre recombinase, רקומבינאז בתיווך cre מוחק את הרצף floxed כדי להסתיר את Trp53. לאחר מכן, עכברי TPO-cre/ERT2, Braf flox/w ו-Trp53flox/wt נחצו כדי לקבל שחפת (TPO-cre/ERT2; Brafflox/wt) עכברים ו-TBP (TPO-cre/ERT2; Brafflox/wt; Trp53flox/wt) עכברים, אשר יכול לשמש ליצירת PTC ו- ATC. לאחר כ-8 שבועות, העכברים הושרו על ידי מתן תוך-צפקי (כלומר ) של 150 מ"ג/ק"ג טמוקסיפן מומס בשמן תירס במשך שני נתינים. ניתן היה לעקוב אחר צמיחת הגידול על ידי אולטרה-סאונד בתדירות גבוהה (נקודת הזמן הראשונה של אולטרה-סאונד נרשמה כיום 0). אולטרה-סאונד ראשוני בוצע 40 יום לאחר הכנסת הטמוקסיפן.
ההליכים בבעלי חיים המתוארים כאן בוצעו באישור ועדת האתיקה של בעלי חיים בבית החולים מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן, צ'נגדו, סצ'ואן, סין.
1. השראת עכברי TBP
2. דיסקציה והדמיה של גידולי בלוטת התריס בעכבר וגידולים גרורתיים
3. הכתמת הגידול הראשוני והריאה
גרמנו ל-mATC לחקור את גדילת הגידול, זמן הישרדות עכברים ומאפיינים פתולוגיים. לאחר הזירוז, העכברים הוקרבו מיד, ודגימות (בלוטת התריס, הריאות והכבד) נאספו לאחר שנמצא אחד מהמצבים הבאים: 1) מצוקה נשימתית הנגרמת כתוצאה מדחיסת הגידול; 2) ירידה בתיאבון וקולות חריגים; 3) עייפות יוצאת דופן; ו-4) ירידה במשקל ?...
שלבים קריטיים בפרוטוקול לדיסקציה של גידול בבלוטת התריס
במהלך דיסקציה, המיקום האנטומי של בלוטת התריס צריך להיות מובן כראוי. בלוטת התריס היא בלוטה בצורת פרפר הממוקמת בצד הגבי של הבלוטה התת-לסתית ליד סחוס בלוטת התריס וקנה הנשימה. במהלך ההליך נמנעה בזהירות קטיעת עורקי הדם משני ציד?...
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.
עבודה זו נתמכה על ידי התוכנית הלאומית לפיתוח מחקר מפתח של סין (2021YFA1301203); הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82103031, 82103918, 81973408, 82272933); פרויקט הדגירה של המחקר הקליני, בית החולים מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (22HXFH019); פרויקט שיתוף הפעולה הבינלאומי של לשכת המדע והטכנולוגיה העירונית של צ'נגדו (2020-GH02-00017-HZ); הקרן למדעי הטבע של סצ'ואן, 2022NSFSC1314; "פרויקט 1.3.5 לדיסציפלינות של מצוינות, בית החולים מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן" (ZYJC18035, ZYJC18025, ZYYC20003, ZYJC18003); ותוכנית המדע והטכנולוגיה של סצ'ואן (2023YFS0098).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
100x Citrate antigen retrieval solution (PH 6.0) | MXB | Cat# MVS-0101 | |
50x EDTA antigen retrieval solution(pH 9.5) | ZSGB-GIO | Cat# ZLI-9071 | |
Brafflox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
Caspase-3 | Beyotime | Cat# AC033 | |
CD8 | Cell Signaling Technology | Cat# 98941; RRID:AB_2756376 | |
CD206 | Cell Signaling Technology | Cat# 24595; RRID:AB_2892682 | |
Chamber for anesthesia induction | RWDlifescience | ||
Enhanced DAB chromogenic kit | MXB | Cat# DAB-2031 | |
Eosin staining solution | ZSGB-GIO | Cat# ZLI-9613 | |
F4/80 | Abcam | Cat# 100790; RRID:AB_10675322 | |
Foxp3 | Cell Signaling Technology | Cat# 12653; RRID:AB_2797979 | |
Fully enclosed tissue dehydrator | Leica Biosystems | ASP300S | |
Hematoxylin staining solution | ZSGB-GIO | Cat# ZLI-9610 | |
HistoCore Arcadia fully automatic tissue embedding machine | Leica Biosystems | ||
Ki67 | Beyotime | Cat# AF1738 | |
Rotating Slicer | RWDlifescience | Minux S700 | |
SPlink detection kits (Biotin-Streptavidin HRP Detection Systems) | ZSGB-GIO | Cat# SP-9001 | |
TPO-cre/ERT2 mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
Trp53flox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
Ultrasonic cell crusher | Ningbo Xinyi Ultrasound Equipment Co., Ltd | JY92-IIN | |
Ultrasound gel | Keppler | KL-250 | |
Ultrasound system | VisualSonics | Vevo 3100 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved