Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол описывает поколение пациентов полученных ортопедических ксенотрансплантатмоделей моделей внутри-vesically прививая высококачественные клетки уротелиальной клетки карциномы или внутриректично инъекционных колоректальных раковых клеток в нетупозированную диабетическую/ тяжелую комбинированную иммунодефицита (NOD/SCID) мышей для первичного роста опухоли и спонтанных метастазов под воздействием лимфатических узлов стромальных клеток, которые имитируют прогрессирование метастатических заболеваний человека.
Онкологические больные имеют плохие прогнозы, когда лимфатический узла (LN) участие присутствует в обоих высококачественных уротелиальных клеток карциномы (HG-UCC) мочевого пузыря и колоректального рака (CRC). Более 50% пациентов с инвазивной мускулистой UCC, несмотря на лечебную терапию для клинически локализованных заболеваний, будут развиваться метастазаи и умирают в течение 5 лет, и метастатическая CRC является ведущей причиной смерти, связанной с раком в США. Ксенотрансплантат модели, которые последовательно имитируют UCC и CRC метастазировать видели у пациентов необходимы. Это исследование направлено на создание пациента полученных ортотопических ксенотрансплантата (PDOX) модели UCC и CRC для первичного роста опухоли и спонтанных метастазов под влиянием Стромальных клеток ЛН имитирует прогрессирование человеческих метастатических заболеваний для скрининга наркотиков. Свежие опухоли UCC и CRC были получены от согласованных пациентов, проходящих резекцию для HG-UCC и колоректальной аденокарциномы, соответственно. Совместно с LN стромальной клетки (LNSC) аналоговые клетки HK, luciferase-tagged UCC клетки были внутри-vesically (IB) привили в женских не-ожирения диабетической / тяжелой комбинированной иммунодефицита (NOD / SCID) мышей, и КЛЕТКи CRC были внутриректированных (IR) вводили в мужские мышей NOD/SCID. Рост опухолей и метастазы отслеживались еженедельно с помощью биолюминесценционной визуализации (BLI). При жертве, первичные опухоли и органы мыши были собраны, взвешены, и формалин-фиксированной для гематаксилина и эозина и иммуногистохимии окрашивания. В наших уникальных моделях PDOX опухоли ксенотрансплантата напоминают предимплантационные опухоли пациента. В присутствии hK-клеток обе модели имеют высокие показатели имплантации опухоли, измеряемые БЛИ и массами опухоли, 83,3% для UCC и 96,9% для CRC, а также высокие показатели метастазов органов (33,3% обнаруженных метастазов печени или легких для UCC и 53,1% для CRC). Кроме того, обе модели имеют нулевую смертность от этой процедуры. Мы создали уникальные, воспроизводимые модели PDOX для человека HG-UCC и CRC, которые позволяют для формирования опухоли, роста и метастазирования исследований. С помощью этих моделей тестирование новых терапевтических препаратов может быть выполнено эффективно и в клинически-миметической манере.
Было показано, что метастазы лимфатических узлов (LN) является плохим прогностическом показателем во многих твердых злокачественных новообразований органов, в том числе высококачественной уротелиальной клеточной карциномы (UCC) мочевого пузыря и колоректального рака (CRC)1,2. Более половины пациентов с инвазивной мускулистой UCC (MIUCC), несмотря на лечебную терапию для клинически локализованных заболеваний, будут развивать метастазы и умирают в течение 5 лет. Метастатическая CRC является ведущей причиной смерти, связанной с раком в США.
По оценкам, 81 190 новых пациентов и 17 240 случаев смерти от рака, как ожидается, произойдет в 2018 году в Соединенных Штатах из-за UCC мочевого пузыря3,4. В то время как пациенты будут преимущественно (70%) настоящее время с немышечными инвазивными заболеваниями, 30% будет иметь MIUCC5. Несмотря на лечебную терапию (радикальную цистэктомию с системной химиотерапией или без нее) при клинически локализованном заболевании,у половины пациентов с MIUCC мочевого пузыря все равно разовьется метастазы и они умирают в течение 5 лет 3. Участие лимфатических узлов встречается примерно у 20%-25% пациентов, перенесших RC6,7,8. Пятилетняя выживаемость у положительных пациентов СЛ составляет менее 35% даже после RC, что свидетельствует о том, что участие LN в качестве важнейшего отрицательного предиктора прогноза у пациентов СКК.
Колоректальный рак является третьим наиболее распространенным раком диагностируется у мужчин и женщин в Соединенных Штатах. Исходы пациентов в значительной степени зависят от характеристик опухоли и микроокружения опухоли, таких как глубина вторжения, участие LN, и отдаленные метастазы органа. Хотя смертность в CRC снизилась в последнее десятилетие из-за скрининга и эффективных операций, по оценкам, почти 50% пациентов CRC будет развиваться метастазаили или рецидивирующие заболевания9.
Малые модели животных обеспечивают оперативную, воспроизводимую и модифицируемую платформу для изучения прогрессирования опухоли и различных метастатических моделей. Есть в настоящее время не описанные модели ксенотрансплантата, которые последовательно имитируют CRC и Метастаз UCC видели у пациентов. Основной путь рака отдаленных метастаз через лимфатические распространения. Новые исследования показывают, что LNs обеспечивают опухоли с уникальной микросредой, и не только просто стационарные цели, где раковые клетки временно проходят, но и играют важную роль, взаимодействуя с раковыми клетками в метастатическом процессе. Действительно, наши исследования показали, что, в дополнение к обучению и содействию прогрессирования опухоли и метастазирования, LN стромальной микросреды также несет ответственность за лекарственную устойчивость в CRC10,11. Наша лаборатория недавно подтвердила опухолевые эффекты LN стромальных клеток (LNSCs) на CRC и UCCs с использованием пациента полученных ортотопический ксенотрансплантат (PDOX) модели мыши12,13.
Разработка моделей PDOX является важной платформой для трансляционных исследований рака14,15. Поддерживая основные гистологические и генетические характеристики их донорской опухоли, модели PDOX остаются стабильными через проходы и сделать хорошие платформы для трансляционных исследований рака12,15. Модели PDOX используются для доклинической оценки лекарственных средств, идентификации биомаркеров и доклинической оценки персонализированных стратегий медицины, позволяющих прогнозировать клинические исходы. В настоящее время нет описанных моделей ксенотрансплантата, которые учитывают важность участия LN и способны последовательно воспроизводить первичную опухоль и отдаленные метастазы органов в CRC и UCC. В этом исследовании мы описываем разработку моделей PDOX у мышей NOD/SCID с размножением метастатических заболеваний CRC и UCC с участием LNSC.
Все методы, описанные в этих исследованиях на животных, были проведены в соответствии с утвержденными руководящими принципами Институционального комитета по уходу за животными и использованию системы здравоохранения Ochsner и в соответствии с руководящими принципами исследований на животных. Все опухоли пациентов для этого исследования были собраны у пациентов, перенесённых на операцию по резекции рака в соответствии с Советом по обзору системы здравоохранения Ochsner и этическими стандартами Институционального комитета по правам человека Экспериментов. Сертифицированные патологоанатомы системы здравоохранения Ochsner определили патологические диагнозы образцов пациентов на основе микроскопических особенностей опухолевых клеток, их гистологического типа и уровня класса.
ПРИМЕЧАНИЕ: Следующий протокол описывает шаги для двух отдельных моделей ксенотрансплантата, модель UCC через электрокаутеризацию стенки мочевого пузыря, чтобы привить клетки UCC и внутриректальную инъекцию клеток CRC для изучения в модели CRC. Все шаги, готовящихся к экспериментам и отслеживая их, идентичны для обеих моделей, в то время как разделы 7 и 8 конкретно описывают процедуру закапывания UCC и инъекций CRC, соответственно.
1. Культивирование клеточных линий
2. Коллекция образцов пациентов
3. Расширение опухоли пациента
4. Пометка и обогащение опухолей с маркировкой люциферазы
5. Выберите подходящую часть опухоли для ферментативного пищеварения
6. Ферментативное пищеварение опухоли
7. Модель мыши UCC
8. модель мыши CRC
9. Биолюминесцентная визуализация
10. Сбор органов и опухоли
11. Гистологическая оценка
В модели UCC PDOX, Клетки BlCaPt15 или BlCaPt37 пациентов UCC были внутривилистически (IB) привиты в присутствии клеток HK в женский МООН/SCID мышиный мочевой пузырь(рисунок 1A). Двадцать пять из тридцати (83,3%) животные генерировали первичные опухоли и отображали зависящи?...
Метастатическое заболевание является причиной большинства случаев смерти больных раком. В доклинических терапевтических тестах крайне важно установить модели мыши, которые наиболее точно эмулируют рост опухоли человека спонтанными дистанционными метастазами органов. Использовани...
Это исследование было частично поддержано Ochsner Translational Medicine Research Initiative Grant 2014. Авторы не заявляют о конфликте интересов.
Авторы благодарят Брайана Ройтера, Даниэль Бертони, Питера Миллера и Шеннона Маккесни, которые помогли начать эти исследования за отличную техническую поддержку. Авторы также благодарят Хизер Грин Матрана, Маргарет Вариано, Сунила Талвара и Марию Латис за помощь в согласовании пациентов и предоставлении опухолевых образцов.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Avidin-biotin-peroxidase | Vector Labs Inc | PK-6100 | |
Biotinylated secondary antibody | Vector Labs Inc | BA-1000 | |
Collagenase IV (1.5 mg/mL) | Worthington Biochemical Corporation | LS004189 | |
Deoxyribonuclease I (0.1 mg/mL) | Sigma | D4263 | |
D-Luciferin (150 mg/kg) | Perkin Elmer | 122796 | |
Formalin (10% neutral buffered) | Leica | 46129 | |
glutamine (2 nM) | Fisher Scientific | 35050061 | |
Hair Removal Cream | Church & Dwight Co., Inc | 1 (800) 248-8820 | |
Hanks Balanced Salt Solution (HBSS) | Fisher Scientific | SH30016.02 | |
Hyaluronidase (20 mg/mL) | Sigma | H3884 | |
Isoflurane | Henry Schein Animal Health | 108333 | |
Luc/RFP-lentivirus | From our collaborators. See reference 13: Gills, J. et al. A patient-derived orthotopic xenograft model enabling human high-grade urothelial cell carcinoma of the bladder tumor implantation, growth, angiogenesis, and metastasis. Oncotarget. 9, 32718-32729, doi:10.18632/oncotarget.26024 (2018). | ||
McCoy’s medium | Life Technologies | 110862 | |
penicillin/streptomycin 100 mL (100 U/mL) | Fisher Scientific | 15140-122 | |
RPMI-1640 Medium | American Type Culture Collection | 110636 | |
Trypan Blue | Sigma | T6146 | |
Trypsin/EDTA | Life Technologies | 15400-054 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Gas | |||
100% Oxygen | Airgas Inc | OX USP200 | |
100% CO2 | Airgas Inc | CD USPE | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Mice | |||
6-8 week old NOD/SCID Mice (male) | Jackson Lab | 001303 | |
6-8 week old NOD/SCID Mice (female) | Jackson Lab | 001303 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Immunohistochemistry | |||
Hematoxylin | Sigma | GHS232 | |
Ki-67 Rabbit Monoclonal Antibody | Thermo Scientific | RM-9106-S | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Tools | |||
40 µm cell strainer | Fisher Scientific | 08-771-1 | |
100 µm cell strainer | Fisher Scientific | 08-771-19 | |
15 mL Conical Tube | Sarstedt | 11799 | |
50 mL Conical tube | Sarstedt | 15762 | |
150 mm Tissue Culture Dish | USA Scientific Inc | CC7682-3614 | |
96 Well plate | USA Scientific Inc | CC7682-7596 | |
Forceps | Symmetry Surgical Inc | 06-0011 | |
Surgical scissors | Symmetry Surgical Inc | 02-2011 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment | |||
5% CO2 humidified incubator | Thermo Scientific | 3110 | |
Bioluminescent (BLI) Imaging Machine | Perkin Elmer | CLS136334 | |
BLI Imaging Machine Software | Perkin Elmer | CLS136334 | |
Centrifuge | Beckman | 366830 | |
Deconvoluting Microscope | Intelligent Imaging Innovations | Marianas | |
Deconvoluting Microscope Imaging Software | Intelligent Imaging Innovations | +1 (303) 607-9429 x1 | |
Digital caliper | Fowler Tools and Instruments | 54-115-330 | |
Dissecting microscope | Precision Instruments LLC | (504) 228-0076 | |
Electrosurgical generator | ValleyLab | FORCE1C20 | |
Isoflurane Induction Chamber | Perkin Elmer | 119038 | |
Microtome | American Optical Corporation | 829 | |
Pipet Aid | Fisher Healthcare | 13-681-15E | |
Serological pipet (10 mL) | Sarstedt | 86.1254.001 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены