Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Модели ксенотрансплантата (PDX), полученные от пациентов, и трансплантируемые генетически модифицированные мышиные модели точно повторяют заболевание человека и являются предпочтительными моделями для фундаментальных и трансляционных исследований рака молочной железы. Здесь описан способ ортотопической трансплантации фрагментов опухоли молочной железы в жировую прокладку молочной железы для изучения биологии опухоли и оценки лекарственного ответа.
Доклинические модели, которые точно повторяют гетерогенность опухоли и терапевтический ответ, имеют решающее значение для трансляционных исследований рака молочной железы. Увековеченные клеточные линии легко выращивать и генетически модифицировать для изучения молекулярных механизмов, но селективное давление от клеточной культуры часто приводит к генетическим и эпигенетическим изменениям с течением времени. Модели ксенотрансплантататов (PDX), полученные от пациентов, точно повторяют гетерогенность и лекарственную реакцию опухолей молочной железы человека. Модели PDX демонстрируют относительно короткую латентность после ортотопической трансплантации, что облегчает исследование биологии опухоли молочной железы и лекарственного ответа. Трансплантируемые генно-инженерные мышиные модели позволяют изучать иммунитет к опухолям молочной железы. Текущий протокол описывает метод ортотопической трансплантации фрагментов опухоли молочной железы в жировую прокладку молочной железы с последующим медикаментозным лечением. Эти доклинические модели обеспечивают ценные подходы к исследованию биологии опухоли молочной железы, лекарственного ответа, обнаружения биомаркеров и механизмов лекарственной устойчивости.
Большинство смертей от рака молочной железы можно отнести к рецидивирующим заболеваниям, устойчивым к традиционным методамлечения 1,2. Меж- и внутриопухоляюмная гетерогенность рака молочной железы способствует резистентности к терапии. Кроме того, гетерогенность опухоли может посягнуть на точный прогноз и бросить вызов управлению заболеваниями3,4. Идентификация прогностических биомаркеров ответа позволит значительно улучшить клинические исходы пациенток с раком молочной железы. Несмотря на то, что большинство типов рака молочной железы являются иммунологически «холодными» опухолями, которые, вероятно, не реагируют на иммунотерапию, ингибиторы иммунных контрольных точек показали многообещающие результаты в клинических испытаниях2,5. Например, исследование III фазы показало улучшение выживаемости без заболевания (DFS) и предварительные доказательства того, что атезолизумаб (моноклональное антитело против PD-L1) в сочетании с наб-паклитакселом может обеспечить общее преимущество выживаемости по сравнению с наб-паклитакселом в одиночку при опухолях с окрашиванием ≥1% PD-L16. Разработка методов лечения, которые сенсибилизируют опухоли молочной железы к иммунотерапии, произведет революцию в схемах лечения.
Доклинические модели, которые точно повторяют гетерогенность рака молочной железы человека и реакцию на лекарства, имеют решающее значение для изучения биологии опухоли и выявления потенциальных биомаркеров для таргетной терапии. Увековеченные клеточные линии широко используются для исследований рака молочной железы, поскольку эти клеточные линии легко выращивать и генетически модифицировать для изучения молекулярных механизмов. Однако из-за селективного давления от долгосрочной клеточной культуры in vitro со временем может произойти генетический дрейф, и клеточные линии рака молочной железы могут нести специфические для клеточных линий геномные изменения, которые отличаются от аберраций в первичных опухолях молочной железы7,8,9.
Опухолевые куски ксенотрансплантата (PDX), полученные от пациента, способны рекапитулировать гетерогенность заболевания человека и гистологически и иммуногистохимически похожи на опухоль происхождения10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. Важно отметить, что модели PDX фенотипически стабильны при множественных трансплантациях, о чем свидетельствуют гистология, транскриптом, протеом и геномный анализ10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. Модели PDX показывают ответы на лечение, сопоставимые стеми,которые наблюдаются клинически10,11, 12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29. Были созданы модели PDX для положительных рецепторов эстрогена (ER+),положительных рецепторов прогестерона (PR+),эпидермального фактора роста 2 положительных (ERBB2+,HER2+) и тройного отрицательного рака молочной железы (TNBC) PDX и обеспечивают отличную платформу для тестирования эндокринной, химио- и таргетной терапии. Тем не менее, одним из основных предостережений моделей PDX в настоящее время является отсутствие функциональной иммунной системы у мыши.
Генетически модифицированные мышиные модели (GEMM), такие как модели сверхэкспрессии Trp53 homozygous null, cMyc, Wnt1, PyMT или Her2, позволяют изучать спонтанное инициирование, прогрессирование и метастазирование опухоли в контексте интактной иммунной системы. Однако латентность опухоли длительная, что затрудняет проведение доклинических исследований с несколькими руками30,31. Тем не менее, GEMM может быть трансплантирован сингенным хозяевам для создания достаточного количества опухолей, которые точно рекапитулируют опухоли человека32,33, 34,35,36, 37,38,39,40,41,42,43,44,45, 46,47,48,49,50,51,52,53,54,55. Например, эпителий молочной железы от p53-нулевой мыши BALB/c был пересажен в очищенные жировые подушечки сингенных мышей-реципиентов дикого типа с образованием первичных опухолей, которые могут быть дополнительно пересажены в сингенные хозяева56,57. Опухоли p53-null рекапитулировали различные подтипы опухолей человека.
Комбинация моделей PDX и трансплантируемого GEMM предоставляет ценные доклинические инструменты для изучения биологии опухоли молочной железы, лекарственного ответа и противоопухоляевого иммунитета. В действующем протоколе описан метод ортотопической трансплантации фрагментов опухолей PDX и GEMM в жировую прокладку молочной железы мыши. Эти модели поддаются последовательным прохождениям и обычно сохраняют стабильный фенотип. Чтобы снизить риск генетического дрейфа или потери гетерогенности между проходами с течением времени, несколько фрагментов ткани криоконсервируются на каждом проходе для последующей трансплантации в том случае, если биологические или морфологические изменения наблюдаются с течениемвремени 29,58.
Все протоколы с использованием животных были рассмотрены и одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC). Фрагменты опухоли, размером около 1−2 мм3, получены из жизнеспособно замороженного запаса, полученного из ксенотрансплантата пациента и ядра advanced In Vivo Models Core в Медицинском колледже Бейлора.
1. Подготовка криоконсервации опухолевых фрагментов молочной железы к трансплантации
2. Сбор и подготовка свежей опухоли молочной железы к трансплантации
3. Подготовьте животное к операции
4. Трансплантация опухолевых фрагментов в четвертую (паховую) жировую прокладку молочной железы
5. Мониторинг роста опухоли в ответ на медикаментозное лечение
ПРИМЕЧАНИЕ: Пальпируемые опухоли установленных трансплантируемых PDX и p53-нулевых опухолей развиваются от 2 недель до 8 недель после операции, в зависимости от внутренних темпов роста опухоли.
На рисунке 1 показано оборудование(рисунок 1A)и ключевые процедуры(рисунок 1B)ортотопической трансплантации. На рисунке 2 показана характеристика трансплантированной опухоли PDX (MC1). Фраг...
Чтобы уменьшить вариации роста опухоли у животных, крайне важно разрезать опухолевую ткань на 1 мм3 фрагмента для трансплантации. С моделями, на которые растут мягкие ткани, сложнее работать, а фрагменты опухоли нужно обрезать немного больше (1−2 мм3). При помещении ткани в кар...
MTL является основателем ограниченного партнера в StemMed, Ltd., а также основателем и менеджером в StemMed Holdings, его генеральном партнере. MTL является основателем и акционером Tvardi Therapeutics, Inc. LED является компенсационным сотрудником StemMed, Ltd.
Эта работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения (R37CA228304 и R01HL146642 Си Чену, CA148761 Джеффри М. Розену), Министерством обороны США (W81XWH-19-1-0524 для Xi Chen, W81XWH-19-1-0035 для Xiangdong Lv), Американским онкологическим обществом (RSG-18-181-01-TBE для Xi Chen) и Институтом профилактики рака и исследований рака Техаса (RR150009 CPRIT Scholar in Cancer Research Award для Xi Chen), Ксенотрансплантат, полученный от пациента, и усовершенствованное ядро моделей In Vivo в Медицинском колледже Бейлора (финансирование от RP170691 CPRIT Core Facility Award и NCI-CA125123 P30 Cancer Center Support Grant).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mg/mL Buprenorphine-SR | ZooPharm (via BCM veterinarians) | Sterile | |
26G syringe | BD | 148232E | Sterile |
Betadine Scrub | Fisher | 19-027132 | |
Cotton Swabs | VWR International Laboratory | 89031-272 | Sterile |
DMEM | Fisher | MT 10-013-CM | Sterile |
Electric shaver | Oster | 78005-050 | |
Glass beads sterilizer (Germinator) | Roboz Surgical Store | DS-401 | |
Lubricant ophthalmic ointment | Akorn Animal Health | 17478-062-35 | |
Micro Dissecting Forceps; Serrated, Angular (regular forceps) | Roboz Surgical Store | RS-5139 | Sterile |
Micro Dissecting Spring Scissors (fat pad cutter) | Roboz Surgical Store | RS-5658BT | Sterile |
Micro Forceps (tissue placing forceps) | Roboz Surgical Store | RS-5069 | Sterile |
Petri Dish | Fisher | 08-757- 100D | Sterile |
Sterile drape | Sai Infusion Technology | PSS-SD1 | Sterile |
Surgery scissors | Roboz Surgical Store | RS-5960 | Sterile |
Tissue Forceps (claw forceps) | Roboz Surgical Store | RS-5158 | Sterile |
Wound clip applier | BD Autoclip Wound System | 01-804 | Sterile |
Wound clip remover | BD Autoclip Wound System | 01-804-15 | Sterile |
Wound clips | BD Autoclip Wound System | 01-804-5 | Sterile |
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