Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, immün yetmezliği olan farelerin çekum duvarına hasta kaynaklı kanser hücrelerinin ortotopik implantasyonunu açıklar. Model, ilerlemiş kolorektal kanser metastatik hastalığını özetler ve klinik olarak anlamlı bir akciğer ve karaciğer metastazı senaryosunda yeni terapötik ilaçların değerlendirilmesine izin verir.
Son on yılda, hasta kaynaklı kanser hücreleri ve 3D tümöroidler kullanılarak daha karmaşık klinik öncesi kolorektal kanser (KRK) modelleri oluşturulmuştur. Hasta kaynaklı tümör organoidleri orijinal tümörün özelliklerini koruyabildiğinden, bu güvenilir preklinik modeller kanser ilacı taramasını ve ilaç direnç mekanizmalarının incelenmesini sağlar. Bununla birlikte, hastalarda KRK'ye bağlı ölüm çoğunlukla metastatik hastalık varlığı ile ilişkilidir. Bu nedenle, anti-kanser tedavilerinin etkinliğini, insan kanseri metastazının temel moleküler özelliklerini gerçekten özetleyen ilgili in vivo modellerde değerlendirmek önemlidir. CRC hastadan türetilen kanser hücrelerinin doğrudan farelerin çekum duvarına enjekte edilmesine dayanan bir ortotopik model oluşturduk. Bu tümör hücreleri, çekumda karaciğer ve akciğerlere metastaz yapan primer tümörler geliştirir ve bu durum ilerlemiş KRK'li hastalarda sıklıkla görülür. Bu CRC fare modeli, hastalarda primer tümörleri veya metastazları kolayca tanımlayabilen, klinik olarak anlamlı küçük ölçekli bir görüntüleme yöntemi olan mikrobilgisayarlı tomografi (μCT) ile izlenen ilaç yanıtlarını değerlendirmek için kullanılabilir. Burada, immün yetmezliği olan farelerin çekum duvarına hasta kaynaklı kanser hücrelerini implante etmek için cerrahi prosedürü ve gerekli metodolojiyi açıklıyoruz.
Kolorektal kanser (KRK), dünya çapında kanser ölümlerinin ikinci önde gelen nedenidir1. Bireysel hasta tümör hücrelerinden türetilen in vitro veya in vivo tümör modelleri üretme yeteneği, onkolojide gelişmiş hassas tıbba sahiptir. Son on yılda, hasta kaynaklı organoidler (PDO'lar) veya ksenogreftler (PDX'ler) dünya çapında birçok araştırma grubu tarafından kullanılmıştır2. PDO'lar, orijinal tümör dokusunun özelliklerine benzeyen, kendi kendini organize edebilen ve yenileyebilen çok hücreli in vitro yapılardır3. Bu umut verici in vitro modeller, ilaç taraması ve translasyonel araştırmaları kolaylaştırmak için başarıyla kullanılabilir. Öte yandan, PDX modelleri, orijinal CRC'yi histolojiden moleküler özelliklere ve ilaç yanıtınakadar ilgili tüm seviyelerde aslına uygun olarak özetlemektedir 2,4.
İn vivo PDX modelleri çoğunlukla immün yetmezliği olan farelerde deri altı tümörler olarak büyütülür. Bu yaklaşımı kullanarak, PDX'ler, özellikle ilaç duyarlılığını veya direncini incelemek için kanser araştırmalarında altın standart haline gelmiştir. Bununla birlikte, KRK ile ilişkili ölümler çoğunlukla karaciğer, akciğer veya periton boşluğunda metastatik lezyonların varlığı ile ilişkilidir ve iki yaklaşımın hiçbiri (PDO veya PDX) ileri klinik ortamı özetleyemez. Ek olarak, spesifik tümör büyüme bölgesinin, ilaç etkinliği ve hastalık prognozu üzerinde etkisi olan önemli biyolojik özellikleri belirlediği gösterilmiştir2. Bu nedenle, klinik olarak anlamlı bir metastatik ortamda antikanser ilaçların etkinliğini değerlendirmek için kullanılabilecek klinik öncesi modellerin oluşturulmasına acil bir ihtiyaç vardır6.
Mikrobilgisayarlı tomografi (μCT) tarayıcıları, kanser hastalarının BT görüntüleriyle orantılı ölçekli bir görüntü çözünürlüğünde farelerde primer tümör ve metastaz görüntülemesi sağlayan küçültülmüş klinik BT tarayıcıları olarak işlev görebilir7. μCT tekniğinin zayıf yumuşak doku kontrastına karşı koymak için, kontrastı iyileştirmek ve tümör yükünü değerlendirmek için radyolojik iyotlu kontrast ajanlar kullanılabilir. İkili kontrast yaklaşımı kullanılarak, oral ve intraperitoneal iyot farklı zamanlamalarda uygulanır. Ağızdan uygulanan kontrast, bağırsak içindeki tümör dokusu ve çekum içeriği arasındaki sınırları tanımlamaya yardımcı olur. Öte yandan, intraperitoneal olarak uygulanan kontrast, sıklıkla büyüyen ve peritonu invaze eden tümör kitlesinin dış sınırlarının belirlenmesine olanak tanır8.
Makale, immün yetmezliği olan farelerin çekum duvarına hasta kaynaklı kanser hücrelerinin ortotopik implantasyonunu gerçekleştirmek için bir protokolü ve μCT taraması kullanarak bağırsak tümörü büyümesini izleme metodolojisini açıklamaktadır. Bu makale, modelin PDO veya PDXO modelleri kullanılarak çalışılamayan KRK hastalarında ileri intestinal tümörler ve metastatik hastalıkların klinik senaryosunu özetlediğini göstermektedir. KRK'nin ortotopik PDX modelleri, KRK hastalarının klinik senaryosunu özetlediğinden, ileri intestinal tümörlerde ve metastatik hastalıkta anti-tümöral ilaçların etkinliğini test etmek için bugüne kadarki en iyi modeller oldukları sonucuna vardık.
Tüm hastalardan yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. Proje, Barselona, İspanya'daki Vall d'Hebron Üniversite Hastanesi Araştırma Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır (onay kimliği: PR(IR)79/2009 PR(AG)114/2014, PR(AG)18/2018). İnsan kolon dokusu örnekleri, tümör rezeksiyonu yapılan kolon ve rektum kanserli hastalara karşılık gelen primer adenokarsinomların veya karaciğer metastazlarının nekrotik olmayan alanlarından alınan biyopsilerden oluşuyordu. Deneyler, Avrupa Birliği'nin hayvan bakımı direktifine (86/609/EEC) uygun olarak gerçekleştirilmiş ve VHIR-Vall d'Hebron Araştırma Enstitüsü Hayvan Deneyleri Etik Komitesi (ID: 40/08 CEEA, 47/08/10 CEEA ve 12/18 CEEA) tarafından onaylanmıştır.
NOT: Dişi NOD-SCID (NOD. CB17-Prkdcscid / NcrCrl) 8 haftalık fareler Charles River Laboratuvarlarından satın alındı.
1. Hasta hücrelerinin türetilmesi
2. Çekumda ortotopik enjeksiyon
NOT: Aşağıdaki prosedür, hayvan tesisindeki belirli bir patojen içermeyen (SPF) odada bir tezgah üzerinde gerçekleştirilir. Kullanılan ekipman önceden temizlenir ve sterilize edilir. Ek olarak, hayvan tesisindeki bireyler veya bölgeler arasında portatif bir sterilizatörde tekrar sterilize edilir.
3. μCT taraması kullanılarak ortotopik tümör büyümesinin değerlendirilmesi
NOT: Aşağıdaki prosedür, hayvan tesisinden klinik öncesi görüntüleme platformunda (PIP) gerçekleştirilir.
4. Ortotopik tümör taşıyan farelerde terapötik müdahale
Hastadan türetilen kanser hücreleri ile ortotopik olarak implante edilen fareler, μCT taraması ile haftalık olarak izlendi. Deneyin sonunda hayvanlara ötenazi uygulandı. Bağırsaklar, çeka (Şekil 1A,B), karaciğerler, akciğerler ve diğer olası lezyonlar toplandı, bir kasete dahil edildi ve gece boyunca %4 formalin ile tespit edildi. Çekumda tümör saptanmayan bir fareden alınan bağırsak dokusu kontrol olarak kullanıldı (Şekil 1C
Son birkaç on yılda, kolorektal kanser (KRK) dahil olmak üzere farklı tümör tiplerine sahip hastalarda birçok yeni anti-kanser tedavisi geliştirilmiş ve test edilmiştir. Birçok vakada klinik öncesi modellerde umut verici sonuçlar gözlenmesine rağmen, ileri metastatik KRK'li hastalarda terapötik etkinlik sıklıkla sınırlı kalmıştır. Bu nedenle, klinik olarak anlamlı bir metastatik senaryoda yeni terapötik ilaçların etkinliğinin test edilmesine izin veren klinik öncesi modellere acil bir ihtiya...
Hiç kimse.
Cellex Vakfı'na, CIBERONC ağına ve Instituto de Salud Carlos III'e destekleri için teşekkür ederiz. Ayrıca, deneylerin yapıldığı Vall d'Hebron Araştırma Enstitüsü'ndeki (VHIR) klinik öncesi görüntüleme platformuna da teşekkür ediyoruz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
REAGENT | |||
Apo-Transferrin | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | T1147-500MG | |
B27 Supplement | Life Technologies S.A (Spain) | 17504044 | |
Chlorhexidine Aqueous Solution 2% | DH MATERIAL MÉDICO, S.L. | 1111696250 | |
Collagenase | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | C0130-500MG | |
D-(+)-Glucose | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | G6152 | |
DMEM /F12 | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 21331-020 | |
DNase I | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | D4263-5VL | |
EGF | PEPRO TECH EC LTD. | AF-100-15-500 µg | |
FGF basic | PEPRO TECH EC LTD. | 100-18B | |
Fungizone | Life Technologies S.A (Spain) | 15290026 | |
Gentamycin | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 15750037 | |
Heparin Sodium Salt | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | H4784-250MG | |
Insulin | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | I9278-5ML | |
Iopamiro | |||
Isoflurane | - | - | |
Kanamycin | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 15160047 | |
L-Glutamine | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 25030032 | |
Matrigel Matrix | CULTEK, S.L.U. | 356235/356234/354234 | |
Metacam, 5 mg/mL | - | - | |
Non-essential amino acids | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 11140035 | |
Nystatin | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | N4014-50MG | |
Pen/Strep | Life Technologies S.A (Spain) | 15140122 | |
Phosphate-buffered saline (PBS), sterile | Labclinics S.A | L0615-500 | |
Progesterone | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | P0130-25G | |
Putrescine | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | P5780-5G | |
RBC Lysis Buffer | Labclinics S.A | 00-4333-57 | |
Sodium Pyruvate | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 11360039 | |
Sodium Selenite | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | S5261-25G | |
ESSENTIAL SUPPLIES | |||
8 weeks-old NOD.CB17-Prkdcscid/NcrCrl mice | - | - | |
BD Micro-Fine 0.5 ml U 100 needle 0.33 mm (29G) x 12.7 mm | BECTON DICKINSON, S.A.U. | 320926 | |
Blade #24 | - | - | |
Cell Strainer 100 µm | Cultek, SLU | 45352360 | |
Forceps and Surgical scissors | - | - | |
Heating pad | - | - | |
Lacryvisc, 3 mg/g, ophthalmic gel | - | - | |
Surfasafe | - | - | |
Suture PROLENE 5-0 | JOHNSON&JOHNSON S, A. | 8720H | |
EQUIPMENT/SOFTWARE | |||
Quantum FX µCT Imaging system | Perkin Elmer | Perkin Elmer | http://www.perkinelmer.com/es/product/quantum-gx-instrument-120-240-cls140083 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır