Küçük Hücreli Dışı Akciğer Kanserinde Hastalık Progresyonunu Taklit Eden ve İlaç Aktivitelerini Tahmin Eden Ortotopik Ksenogreft Modelinin Oluşturulması

Özet

Bu çalışma, floresan A549-iRFP hücrelerinin çok hücreli sferoidlerinin intrapulmoner inokülasyonuna dayanan ortotopik küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK) modelini sunmaktadır. Model, klinik NSCLC aşamalarını özetler ve uzun dalga boylu floresanın dinamik in vivo izlemesine göre sisplatine yanıt verir.

Özet

Küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK), karmaşık ve heterojen bir tümör mikroçevresi ile oldukça ölümcül bir hastalıktır. Şu anda, kanser hücresi süspansiyonlarının deri altı inokülasyonuna dayanan yaygın hayvan modelleri, NSCLC'deki tümör mikroçevresini özetlememektedir. Burada, üç boyutlu çok hücreli sferoidlerin (MCS) intrapulmoner inokülasyonunu kullanan bir murin ortotopik akciğer kanseri ksenogreft modelini tanımladık. Spesifik olarak, floresan insan NSCLC hücreleri (A549-iRFP), MCS oluşturmak için 3 hafta boyunca kollajen ile düşük bağlantılı 96 oyuklu mikroplakalarda kültürlendi, bunlar daha sonra ortotopik akciğer kanseri modelini oluşturmak için atimik çıplak farelerin sol akciğerine interkostal olarak aşılandı.

Orijinal A549 hücre hattı ile karşılaştırıldığında, A549-iRFP hücre hattının MCS'si, antikanser ilaçlarına benzer şekilde yanıt verdi. A549-iRFP hücrelerinin uzun dalga boylu floresan sinyali, sferoid hacmi, hücre canlılığı ve hücresel protein seviyesi dahil olmak üzere kanser hücresi büyümesinin ortak belirteçleri ile güçlü bir şekilde korelasyon gösterdi ve böylece floresan görüntüleme ile in vivo kanser büyümesinin dinamik olarak izlenmesine izin verdi. Farelere aşılandıktan sonra, A549-iRFP MCS ksenogrefti, primer tümörün genişlemesi, komşu sekonder tümörlerin ortaya çıkması ve kanser hücrelerinin kontralateral sağ akciğer ve uzak organlara metastazı dahil olmak üzere NSCLC'nin klinik aşamalarına çok benzeyen fazlar boyunca güvenilir bir şekilde ilerledi. Ayrıca model, antiakciğer kanseri ilacı olan sisplatine beklenen toksisite ve daha yavaş kanser ilerlemesi ile yanıt verdi. Bu nedenle, NSCLC'nin bu murin ortotopik ksenogreft modeli, hastalığın ilerlemesini özetlemek ve potansiyel antikanser ilaçların geliştirilmesini kolaylaştırmak için bir platform görevi görecektir.

Giriş

Tüm onkolojik bozukluklar arasında, akciğer kanseri sadece en yüksek yaşam kaybına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda ABD'de her yıl ikinci en yüksek yeni hasta sayısını talep etmektedir¹. Bu yıkıcı malignite, modern sağlık hizmetlerinde büyük bir engel olarak durmakta ve karmaşık biyolojisinin ve daha etkili terapötik modalitelerinin daha derin bir şekilde anlaşılmasını gerektirmektedir². Küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK), akciğer kanserinin %85'ini oluşturur ve solid tümörlere dönüşme eğilimindedir³. Akciğer kanserindeki en önemli zorluklardan biri, kanserin ilerlemesini ve terapötik mü....

Protokol

Hayvan çalışması, Pasifik Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin (IACUC) onayı ile gerçekleştirildi (Hayvan Protokolleri 19R10 ve 22R10). Bu çalışma için 5-6 haftalık yaşlarında, 20-25 g ağırlığında, referans verilen Kemirgen Diyeti ile yetiştirilmiş ve patojen içermeyen (SPF) koşullar altında barındırılan sekiz erkek atimik çıplak fare kullanıldı. Kafesler, yatak takımları ve içme suyu otoklavlandı ve düzenli olarak değiştirildi. Farelerde tümör aşılamasının bir şeması Şekil 1'de gösterilmiştir. Bu protokolde kullanılan tüm malzeme ve aletlerle ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakın.<....

Tartışmalar

A549-iRFP MCS'nin yapısı, basit ve yüksek oranda tekrarlanabilir bir laboratuvar prosedürüdür ve birden fazla hücre hattı için MCS oluşumuna çevrilebilir. Santrifüj ve kollajen yardımıyla üretilen MCS, 3-4 gün içinde daha bütünsel ve katı tümör benzeri bir yapı sergiler. Bu yöntem, tipik olarak 2-3 hafta veya küçük tomurcuklanmalar ortaya çıkmaya başlayana kadar daha uzun süreler boyunca ayrılmaz yapılarını koruyan sağlam sferoidlerin oluşumunu sağlar. Santrifüjleme ve kollajen kull.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
100 µL Glass Syringe	Hamilton	Part/REF #80601
20 G Needle	Thermo Fisher Scientific Inc.	14 826D
96-well Ultra-Low-Attachment Spheroid Microplate	Corning	15-100-173
A549-iRFP	Imanis Life Sciences	CL082-STAN
AIN-93M Mature Rodent Diet	Research Diets, Inc.	D10012M
Athymic Nude Mouse	Charles River Laboratories, Inc.	Strain Code: 490; homozygous
BCA	Pierce	23227
Buprenorphine Hydrochloride	Patterson Veterinary	NDC Number: 42023-179-05
CellTiter-Glo 3D Cell Viability Assay	Promega	G9683
Collagen	Gibco	A1064401
DMEM	Corning	MT10013CV
Fetal Bovine Serum (FBS)	Cytiva HyClone	SH3039603
ImageJ	Open source tool (https://imagej.net/ij/)	N/A
Image Studio	LI-COR	Version 5.2
Isoflurane	Patterson Veterinary	NDC Number: 17033-0091-25
Ketamine	Patterson Veterinary	NDC Number: 50989-0161-06
Microscope	Keyence	Model number: BZ-X710
Matrigel	Corning	CB-40234
Odyssey Infrared Imaging 205 System	LI-COR	Model number: 9140
PBS	Corning	MT21040CV
Pearl Trilogy small animal imaging system	LI-COR	Model number: 9430
Penicillin-Streptomycin	Corning	MT30002CI
Puromycin	Thermo Fisher Scientific Inc.	AAJ67236XF
ReViSP software from MATLAB	Open source tool on Sourceforge (https://sourceforge.net/projects/revisp/)	N/A
Surgical Clips--AutoClip System	Fine Science Tools	12020-00
Xylazine	Patterson Veterinary	NDC Number: 61133-6017-01