Name: patient-derived orthotopic xenograft models for human urothelial cell carcinoma and colorectal cancer tumor growth and spontaneous metastasis
Uploaded: 2019-05-12T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Patient-derived Orthotopic Xenograft Models for Human Urothelial Cell Carcinoma and Colorectal Cancer Tumor Growth and Spontaneous Metastasis at JoVE.com

ويشكر المؤلفون برايان رويتر، ودانييل بيرتوني، وبيتر ميلر، وشانون ماتشيسني الذين ساعدوا في بدء هذه الدراسات على دعمهم التقني الممتاز. كما يشكر المؤلفون هيذر غرين ماترانا ومارغريت فاريانو وسونيل تالوار وماريا لاتسي على مساعدتهم في مساعدة المرضى على الموافقة وتوفير عينات الورم.

وقد أجريت جميع الأساليب الموصوفة في هذه الدراسات الحيوانية بموجب المبادئ التوجيهية المعتمدة للجنة الرعاية والاستخدام الحيوانية المؤسسية لنظام أوشسنر الصحي ووفقا ً للمبادئ التوجيهية للبحوث الحيوانية. تم جمع جميع أورام المرضى لهذه الدراسة من المرضى الذين تمت الموافقة عليهم الذين يخضعون...

<ol>
	<li>Sundlisaeter, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lymphangiogenesis+in+colorectal+cancer--prognostic+and+therapeutic+aspects.">Lymphangiogenesis in colorectal cancer--prognostic and therapeutic aspects.</a> International Journal of Cancer. Journal international du cancer. 121, 1401-1409 (2007).</li><li>Gout, S., Huot, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+cancer+microenvironment+in+metastasis:+focus+on+colon+cancer.">Role of cancer microenvironment in metastasis: focus on colon cancer.</a> Cancer Microenvironment. 1, 69-83 (2008).</li><li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+statistics,+2018.">Cancer statistics, 2018.</a> CA: a Cancer Journal for Clinicians. 68, 7-30 (2018).</li><li>Hautmann, R. E., de Petriconi, R. C., Pfeiffer, C., Volkmer, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radical+cystectomy+for+urothelial+carcinoma+of+the+bladder+without+neoadjuvant+or+adjuvant+therapy:+long-term+results+in+1100+patients.">Radical cystectomy for urothelial carcinoma of the bladder without neoadjuvant or adjuvant therapy: long-term results in 1100 patients.</a> European Urology. 61, 1039-1047 (2012).</li><li>Stein, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radical+cystectomy+in+the+treatment+of+invasive+bladder+cancer:+long-term+results+in+1,054+patients.">Radical cystectomy in the treatment of invasive bladder cancer: long-term results in 1,054 patients.</a> Journal of Clinical Oncology. 19, 666-675 (2001).</li><li>Lerner, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rationale+for+en+bloc+pelvic+lymph+node+dissection+for+bladder+cancer+patients+with+nodal+metastases:+long-term+results.">The rationale for en bloc pelvic lymph node dissection for bladder cancer patients with nodal metastases: long-term results.</a> The Journal of Urology. 149, 758-764 (1993).</li><li>Poulsen, A. L., Horn, T., Steven, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radical+cystectomy:+extending+the+limits+of+pelvic+lymph+node+dissection+improves+survival+for+patients+with+bladder+cancer+confined+to+the+bladder+wall.">Radical cystectomy: extending the limits of pelvic lymph node dissection improves survival for patients with bladder cancer confined to the bladder wall.</a> The Journal of Urology. 160, 2015-2019 (2020).</li><li>Margolin, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lymph+node+stromal+cells+enhance+drug-resistant+colon+cancer+cell+tumor+formation+through+SDF-1alpha/CXCR4+paracrine+signaling.">Lymph node stromal cells enhance drug-resistant colon cancer cell tumor formation through SDF-1alpha/CXCR4 paracrine signaling.</a> Neoplasia. 13, 874-886 (2011).</li><li>Vermeulen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wnt+activity+defines+colon+cancer+stem+cells+and+is+regulated+by+the+microenvironment.">Wnt activity defines colon cancer stem cells and is regulated by the microenvironment.</a> Nature Cell Biology. 12, 468-476 (2010).</li><li>Margolin, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+critical+roles+of+tumor-initiating+cells+and+the+lymph+node+stromal+microenvironment+in+human+colorectal+cancer+extranodal+metastasis+using+a+unique+humanized+orthotopic+mouse+model.">The critical roles of tumor-initiating cells and the lymph node stromal microenvironment in human colorectal cancer extranodal metastasis using a unique humanized orthotopic mouse model.</a> FASEB Journal. 29, 3571-3581 (2015).</li><li>Gills, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+patient-derived+orthotopic+xenograft+model+enabling+human+high-grade+urothelial+cell+carcinoma+of+the+bladder+tumor+implantation,+growth,+angiogenesis,+and+metastasis.">A patient-derived orthotopic xenograft model enabling human high-grade urothelial cell carcinoma of the bladder tumor implantation, growth, angiogenesis, and metastasis.</a> Oncotarget. 9, 32718-32729 (2018).</li><li>Hidalgo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient-derived+xenograft+models:+an+emerging+platform+for+translational+cancer+research.">Patient-derived xenograft models: an emerging platform for translational cancer research.</a> Cancer Discovery. 4, 998-1013 (2014).</li><li>Hiroshima, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient-derived+mouse+models+of+cancer+need+to+be+orthotopic+in+order+to+evaluate+targeted+anti-metastatic+therapy.">Patient-derived mouse models of cancer need to be orthotopic in order to evaluate targeted anti-metastatic therapy.</a> Oncotarget. 7, 71696-71702 (2016).</li><li>Kim, H. S., Zhang, X., Klyushnenkova, E., Choi, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+germinal+center+B+lymphocyte+proliferation+by+an+FDC-like+cell+line,+HK.">Stimulation of germinal center B lymphocyte proliferation by an FDC-like cell line, HK.</a> The Journal of Immunology. 155, 1101-1109 (1995).</li><li>Hite, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Optimal+Orthotopic+Mouse+Model+for+Human+Colorectal+Cancer+Primary+Tumor+Growth+and+Spontaneous+Metastasis.">An Optimal Orthotopic Mouse Model for Human Colorectal Cancer Primary Tumor Growth and Spontaneous Metastasis.</a> Diseases of the Colon and Rectum. 61, 698-705 (2018).</li><li>Jager, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound-guided+intramural+inoculation+of+orthotopic+bladder+cancer+xenografts:+a+novel+high-precision+approach.">Ultrasound-guided intramural inoculation of orthotopic bladder cancer xenografts: a novel high-precision approach.</a> PloS One. 8, e59536 (2013).</li><li>Schirner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrin+alpha5beta1:+a+potent+inhibitor+of+experimental+lung+metastasis.">Integrin alpha5beta1: a potent inhibitor of experimental lung metastasis.</a> Clinical &amp; Experimental Metastasis. 16, 427-435 (1998).</li><li>Ricci-Vitiani, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+expansion+of+human+colon-cancer-initiating+cells.">Identification and expansion of human colon-cancer-initiating cells.</a> Nature. 445, 111-115 (2007).</li><li>Todaro, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colon+cancer+stem+cells+dictate+tumor+growth+and+resist+cell+death+by+production+of+interleukin-4.">Colon cancer stem cells dictate tumor growth and resist cell death by production of interleukin-4.</a> Cell Stem Cell. 1, 389-402 (2007).</li><li>Lee, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+establishment+features+of+orthotopic+murine+bladder+cancer+models.">Tumor establishment features of orthotopic murine bladder cancer models.</a> Korean Journal of Urology. 53, 396-400 (2012).</li><li>Hadaschik, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+validated+mouse+model+for+orthotopic+bladder+cancer+using+transurethral+tumour+inoculation+and+bioluminescence+imaging.">A validated mouse model for orthotopic bladder cancer using transurethral tumour inoculation and bioluminescence imaging.</a> BJU International. 100, 1377-1384 (2007).</li><li>Silinsky, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD+133++and+CXCR4++colon+cancer+cells+as+a+marker+for+lymph+node+metastasis.">CD 133+ and CXCR4+ colon cancer cells as a marker for lymph node metastasis.</a> The Journal of Surgical Research. 185, 113-118 (2013).</li></ol>

المرض النقيلي هو المسؤول عن معظم وفيات مرضى السرطان. في الاختبارات العلاجية قبل السريرية، من المهم جداً إنشاء نماذج الماوس التي تحاكي نمو الورم البشري بشكل وثيق مع الانبثاث الجهاز البعيد التلقائي. استخدام نماذج المورين مع زرع الخلايا السرطانية المشتقة من ورم المريض (xenografts) يسمح لفهم أفضل...

وقد تبين أن العقدة الليمفاوية (LN) الانبثاث هو مؤشر التكهن الفقراء في العديد من الأورام الخبيثة الأعضاء الصلبة، بما في ذلك سرطان الخلايا البولية عالية الجودة (UCC) من سرطان المثانة والقولون والمستقيم (CRC)1،2. أكثر من نصف المرضى الذين يعانون من UCC الغازية العضلات (MIUCC)، على الرغم من العلاج العلاجي للمرض الموضعي سريريا، سوف تتطور الانبثاث ويموتون في غضون 5 سنوات. تعتبر اتفاقية حقوق الطفل النقيلية أحد الأسباب الرئيسية للوفاة المرتبطة بالسرطان في الولايات المتحدة.
ومن المتوقع أن يحدث ما يقدر بـ 81,190 مريض جديد و17,240 حالة وفاة خاصة بالسرطان في عام 2018 في الولايات المتحدة بسبب UCC من المثانة3,4. في حين أن المرضى سوف في الغالب (70٪) الحالي مع مرض الغازية غير العضلات، وسوفيكون 30٪ MIUCC 5. على الرغم من العلاج العلاجي (استئصال المثانة الجذري [RC] مع أو بدون العلاج الكيميائي الجهازي) للمرض الموضعي سريريا، فإن نصف المرضى الذين يعانون من MIUCC من المثانة لا تزال تتطور الانبثاث ويموتون في غضون 5 سنوات3. تم العثور على مشاركة العقدة الليمفاوية في ما يقرب من 20٪ -25٪ من المرضى الذين خضعوا RC6،7،8. معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات في المرضى إيجابية LN هو أقل من 35٪ حتى بعد RC، مما يشير إلى مشاركة LN كتوقع سلبي حاسم للتشخيص في المرضى UCC.
سرطان القولون والمستقيم هو ثالث أكثر حالات السرطان شيوعًا في كل من الرجال والنساء في الولايات المتحدة. تعتمد نتائج المريض إلى حد كبير على خصائص الورم والبيئة الدقيقة للورم، مثل عمق الغزو، ومشاركة LN، ونقائل الأعضاء البعيدة. على الرغم من أن معدل الوفيات في لجنة حقوق الطفل انخفض في العقد الماضي بسبب الفحص والعمليات الجراحية الفعالة، ويقدر أن ما يقرب من 50٪ من مرضى CRC سوف تتطور الانبثاث أو الأمراض المتكررة9.
توفر النماذج الحيوانية الصغيرة منصة سريعة وقابلة للاستنساخ وقابلة للتعديل لدراسة تطور الورم وأنماط النقيلي المختلفة. لا توجد حاليًا نماذج xenograft موصوفة تحاكي باستمرار CRC وUCC metastasis ينظر إليها في المرضى. الطريق الرئيسي للورم النقي للسرطان هو عن طريق انتشار اللمفاوية. تشير الأبحاث الجديدة إلى أن الـ LNs توفر الأورام ببيئة دقيقة فريدة من نوعها، وليست مجرد أهداف ثابتة حيث تمر الخلايا السرطانية بشكل عابر، ولكنها تلعب أيضًا دورًا أساسيًا من خلال التفاعل مع الخلايا السرطانية في العملية النقيلية. في الواقع، اكتشفت دراساتنا أنه، بالإضافة إلى تعليم وتعزيز تطور الورم والانبثاث، فإن البيئة الدقيقة سترومال LN مسؤولة أيضا عن مقاومة المخدرات في CRC10،11. أكد مختبرنا مؤخرا الآثار السرطانية للخلايا سترومال LN (LNSCs) على CRC وUCCs باستخدام نماذج الماوس xenograft المتوارثية المستمدة من المريض (PDOX)12،13.

تطوير نماذج PDOX يوفر منصة هامة لبحوث السرطان الترجمة14،15. من خلال الحفاظ على الخصائص الأنسجة والوراثية الرئيسية للورم المانح، نماذج PDOX تبقى مستقرة عبر الممرات وجعل منصات جيدة لبحوث السرطان الترجمة12،15. يتم استخدام نماذج PDOX لتقييم الأدوية قبل السريرية، وتحديد العلامات الحيوية، والتقييم قبل السريرية لاستراتيجيات الطب الشخصية التي تسمح للتنبؤ بالنتائج السريرية. حاليا، لا توجد نماذج xenograft الموصوفة التي تنظر في أهمية مشاركة LN وقادرة على استنساخ باستمرار الورم الأساسي وورم الأعضاء البعيد في CRC وUCC. في هذه الدراسة، ونحن نصف تطور نماذج PDOX في الفئران NOD / SCID مع استنساخ CRC النقيلي والأمراض UCC مع مشاركة LNSC.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Avidin-biotin-peroxidase</td>
			<td>Vector Labs Inc</td>
			<td>PK-6100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated secondary antibody</td>
			<td>Vector Labs Inc</td>
			<td>BA-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase IV (1.5 mg/mL)</td>
			<td>Worthington Biochemical Corporation</td>
			<td>LS004189</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deoxyribonuclease I (0.1 mg/mL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D4263</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin (150 mg/kg)</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>122796</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin (10% neutral buffered)</td>
			<td>Leica</td>
			<td>46129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glutamine (2 nM)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>35050061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hair Removal Cream</td>
			<td>Church &#38; Dwight Co., Inc</td>
			<td>1 (800) 248-8820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hanks Balanced Salt Solution (HBSS)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SH30016.02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hyaluronidase (20 mg/mL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>108333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luc/RFP-lentivirus</td>
			<td>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).</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>McCoy&#8217;s medium</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>110862</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>penicillin/streptomycin 100 mL (100 U/mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI-1640 Medium</td>
			<td>American Type Culture Collection</td>
			<td>110636</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T6146</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin/EDTA</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>15400-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas </td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% Oxygen</td>
			<td>Airgas Inc</td>
			<td>OX USP200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% CO2</td>
			<td>Airgas Inc</td>
			<td>CD USPE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-8 week old NOD/SCID Mice (male)</td>
			<td>Jackson Lab</td>
			<td>001303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-8 week old NOD/SCID Mice (female)</td>
			<td>Jackson Lab</td>
			<td>001303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunohistochemistry</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>GHS232</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ki-67 Rabbit Monoclonal Antibody</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>RM-9106-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40 &#181;m cell strainer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-771-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 &#181;m cell strainer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-771-19</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL Conical Tube</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>11799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Conical tube</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>15762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>150 mm Tissue Culture Dish</td>
			<td>USA Scientific Inc</td>
			<td>CC7682-3614</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96 Well plate</td>
			<td>USA Scientific Inc</td>
			<td>CC7682-7596</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Symmetry Surgical Inc</td>
			<td>06-0011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Symmetry Surgical Inc</td>
			<td>02-2011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5% CO2 humidified incubator</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>3110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioluminescent (BLI) Imaging Machine</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>CLS136334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BLI Imaging Machine Software</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>CLS136334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Beckman</td>
			<td>366830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deconvoluting Microscope</td>
			<td>Intelligent Imaging Innovations</td>
			<td>Marianas</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deconvoluting Microscope Imaging Software</td>
			<td>Intelligent Imaging Innovations</td>
			<td>+1 (303) 607-9429 x1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital caliper</td>
			<td>Fowler Tools and Instruments</td>
			<td>54-115-330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Precision Instruments LLC</td>
			<td>(504) 228-0076</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrosurgical generator</td>
			<td>ValleyLab</td>
			<td>FORCE1C20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane Induction Chamber</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>119038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome</td>
			<td>American Optical Corporation</td>
			<td>829</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipet Aid</td>
			<td>Fisher Healthcare</td>
			<td>13-681-15E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipet (10 mL)</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>86.1254.001</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

patient-derived orthotopic xenograft models for human urothelial cell carcinoma and colorectal cancer tumor growth and spontaneous metastasis

يعاني مرضى السرطان من ضعف التكهن عند وجود مشاركة العقدة الليمفاوية (LN) في كل من سرطان الخلايا البولية عالي الجودة (HG-UCC) من المثانة وسرطان القولون والمستقيم (CRC). أكثر من 50٪ من المرضى الذين يعانون من UCC الغازية العضلات، على الرغم من العلاج العلاجي للأمراض الموضعية سريريا، سوف تتطور الانبثاث ويموتون في غضون 5 سنوات، وCRC النقيلي هو السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بالسرطان في الولايات المتحدة. هناك حاجة إلى نماذج Xenograft التي تحاكي باستمرار UCC وCRC الانبثاث ينظر في المرضى. تهدف هذه الدراسة إلى توليد نماذج xenograft (PDOX) المستمدة من المريض من UCC وCRC لنمو الورم الأولي والانبثاث التلقائي تحت تأثير الخلايا سترومال LN تقليد تطور الأمراض النقيلية البشرية لفحص المخدرات. تم الحصول على أورام جديدة UCC وCRC من المرضى الذين تمت الموافقة عليهم الذين يخضعون لعملية استئصال لHG-UCC وسرطان الغدة الدرقية القولون والمستقيم، على التوالي. التلقيح المشترك مع الخلايا السترومال LN (LNSC) الخلايا التناظرية هونج كونج، والخلايا UCC الموسومة لوسيفيراز كانت داخل vesically (IB) غرست في الإناث غير السمنة السكري / شديدة الفئران نقص المناعة مجتمعة (NOD / SCID)، وكانت خلايا CRC داخل المستقيم (IR) حقن في ذكر NOD / SCID الفئران. تم رصد نمو الورم وورم خبيث أسبوعيا باستخدام التصوير الإنارة الحيوية (BLI). عند التضحية، تم حصاد الأورام الأولية وأجهزة الماوس، ووزنها، وثبت رسميًا للهيماتوكسيلين وإيوسين وتلطيخ الكيمياء المناعية. في نماذج PDOX الفريدة من نوعها، تشبه أورام xenograft أورام المريض قبل الزرع. في وجود خلايا هونج كونج، كلا النموذجين لديها معدلات زرع الورم عالية تقاس بـ BLI وأوزان الورم، 83.3٪ لUCC و 96.9٪ للجنة حقوق الطفل، وارتفاع معدلات الانبثاث عن الأعضاء البعيدة (33.3٪ الكشف عن الكبد أو سرطان الرئة لUCC و 53.1٪ لCRC). وبالإضافة إلى ذلك، فإن كلا النموذجين لا يحتويان على أي معدل وفيات بسبب هذا الإجراء. لقد أنشأنا نماذج PDOX فريدة من نوعها قابلة للاستنساخ لـ HG-UCC وCRC البشرية، والتي تسمح لتكوين الورم، والنمو، ودراسات الانبثاث. مع هذه النماذج، يمكن إجراء اختبار الأدوية العلاجية الجديدة بكفاءة وبطريقة تمثيلية.

في نموذج PDOX UCC، كانت خلايا BlCaPt15 أو BlCaPt37 المرضى UCC داخل vesically (IB) غرست في وجود خلايا هونج كونج في الإناث NOD / SCID المثانة الماوس (الشكل1A). خمسة وعشرون من أصل ثلاثين (83.3 في المائة) الحيوانات ولدت الأورام الأولية وعرض نمو الورم الأولية تعتمد على الوقت على أساس BLI الأ...

Watch this Scientific Journal Video about Patient-derived Orthotopic Xenograft Models for Human Urothelial Cell Carcinoma and Colorectal Cancer Tumor Growth and Spontaneous Metastasis at JoVE.com

Patient-derived Orthotopic Xenograft Models for Human Urothelial Cell Carcinoma and Colorectal Cancer Tumor Growth and Spontaneous Metastasis

يصف هذا البروتوكول توليد نماذج xenograft المتقوّدة من قبل المريض من خلال غرس خلايا سرطان الخلايا البولية عالية الجودة أو خلايا سرطان القولون والمستقيم داخل المستقيم في مرض السكري غير البدين / شديد مجتمعة الفئران نقص المناعة (NOD / SCID) لنمو الورم الأولي والانبثاث التلقائي تحت تأثير الخلايا اللمفية سترومال العقدة، والتي تحاكي تطور الأمراض النقيلية البشرية.

نماذج Xenograft المتوارثية المستمدة من المريض لسرطان الخلايا البولية البشرية ونمو ورم سرطان القولون والمستقيم وورم الانبثاث العفوي

Cancer patients have poor prognoses when lymph node (LN) involvement is present in both high-grade urothelial cell carcinoma (HG-UCC) of the bladder and ...

هناك حاجة إلى نماذج باستمرار لتقليد الانبثاث السرطان من خلال التفاعل مع العقد الليمفاوية. في المرضى الذين يعانون من سرطان القولون والمستقيم وسرطان الخلايا البولية في المثانة. يمكن أن تساعد نماذجنا xenographic التقويمية الموصوفة في هذه الورقة في الإجابة على هذه الأسئلة البيولوجية المهمة واختبار العلاجات الجديدة بكفاءة وبطريقة ذات صلة سريريًا.لدينا أورام xenograft العظام المنتجة في الفئران تشبه المرضى'ورم. في وجود الخلايا اللمفية stromal كلا النموذجين لديهم زرع أعلى الورم ومعدلات الانبثاث الجهاز البعيدة والمواقع التي تحاكي أنماط النقيلي البشرية. كما أن كلا النموذجين الحيوانيين لا يُعدلان وفيات ذات صلة إجرائية.بعد إزالة الأورام المستمدة من المريض من الفئران القتل الرحيم، واستخدام مقص الجراحية المعقمة لmince لوسيفراز قطع الورم إيجابية صغيرة قدر الإمكان في طبق بتري تحت غطاء محرك تدفق لارينار. نقل قطع الورم إلى أنبوب مخروطي معقم 50 مل. لإعداد حل هضم، إضافة 10 مل من نوع الكولاجيناز 4، 80 ميكرولترات من الهيالورونيداسي و 160 ميكرولترات من نوع deoxyribonuclease 1 إلى 40 مل من HBSS ومزيج عن طريق عكس.إضافة 35-40 مل من الحل هضم إلى ورم مفروم واحتضان في 37 درجة مئوية مع دوران مستمر لمدة 2 ساعة مع اهتزاز قوي الدوري. لإزالة الحطام بعد الهضم، تصفية الورم المهضم من خلال مصفاة خلية 100 ميكرومتر معقم تليها الترشيح من خلال مصفاة خلية 40 ميكرومتر إنقاذ تدفق من خلال في أنبوب 50 مل في كل مرة والتخلص من الحطام. لغسل الخلايا الحرة، إضافة 20 مل من HBSS إلى تدفق من خلال والطرد المركزي في 329 مرة الجاذبية لمدة 5 دقائق.التعرق وssuspend بيليه في 30 مل من HBSS. نقل 100،000 الخلايا السرطانية إلى أنبوب مخروطي معقم 15 مل وإضافة 300،000 خلايا هونج كونج الطازجة المعدة سابقا. الطرد المركزي الخلايا في 329 مرة الجاذبية لمدة 5 دقائق والتخلص من مُطَعَرِع بالطموح.إعادة تعليق الخلايا في متوسطة كاملة RPMI والحفاظ على الجليد حتى جاهزة للاستخدام. لإعداد الحيوان لحقن خلية UCC استخدام كريم إزالة الشعر لحلاقة أسفل الظهر من 6-8 أسابيع أنثى الماوس NOD-SCID. لإدارة خلايا UCC في المثانة، أول إعداد آلة كهربائي monopolar إلى قوة 4 واط.بعد تخدير الماوس، وضعه في موقف سوبين مع خطم في مخروط الأنف isoflurane وعارية إلى الوراء على أساس ثابت على قطب مشتت. تليين angiocatheter قياس 24 مع هلام التشحيم ومن ثم إدراج أنجيوكاثيتر بلطف ولكن بحزم من خلال مجرى البول الماوس. إذا انحنى القسطرة عند الدخول، أدخل سلكًا إرشاديًا في منتصف الطريق إلى القسطرة لتوفير الاستقرار.ثم، إدراج كامل 0.64 ملليمتر ثابت الأساسية الأسلاك دليل مستقيم 1 ملليمتر الماضي نهاية angiocatheter. عقد دبوس monopolar إلى السلك دليل لثانية واحدة مما يسمح لتهيج كهربائي من الغشاء المخاطي المثانة. نعلق الطازجة, العقيمة أنجيوكاثيتير إلى 1 مل جنيه قفل حقنة ورسم ما يصل إلى 200 ميكرولترات من خلايا UCC أعدت في الخطوات السابقة.إزالة سلك دليل وعنيو أوعية من مجرى البول ثم أدخل angiocatheter مع حقنة من الخلايا المرفقة به. حقن 50 ميكرولترات من الخلايا إلى المثانة الماوس والسماح للخلايا للتمسك جدار المثانة، والانتظار بضع ثوان قبل إزالة angiocatheter. وأخيرا، إزالة الماوس من مخروط الأنف isoflurane ومنصة التأريض ومراقبة ذلك لمدة 1 ساعة بعد الإجراء لعلامات الضيق.لإنشاء نموذج الماوس CRC، وضع تخدير 6-8 الأسبوع الذكور القديمة NOD-SCID الماوس في موقف سوبين تحت مجهر تشريح تأمين خطم إلى ومخروط الأنف isoflurane والأطراف الأمامية مع الشريط للاستقرار. وضع كائن صغير مثل قسم الشاش صغيرة تحت قاعدة الذيل رفع فتحة الشرج لتحسين القدح والزاوية. استخدام ملقط مقللة مُزحمة المنحنية لتمدد القناة الشرجية وفضح الغشاء المخاطي الشرجي والمستقيم وإزالة البراز.قم بتوصيل إبرة معقم 30 قياس القابلة للإزالة إلى حقنة زجاجية 50 ميكرولتر. رسم 10 ميكرولترات من الورم وخلايا هونج كونج تعليق الخلايا المعدة في الخطوات السابقة في الحقنة. حقن 10 ميكرولترات في المستقيم الخلفي القاصي submucosa 1-2 ملليمتر فوق القناة الشرجية مع التأكد من عدم المرور إلى تجويف الحوض.وأخيرا، إزالة الماوس من مخروط الأنف isoflurane ومراقبته لمدة ساعة واحدة بعد الإجراء لعلامات الضيق. لمراقبة الأسبوعية الورم الأساسي, الكبد والرئة عبء النقيلي في أي نموذج الماوس, أولا, تزن الماوس. حقن 150 ملغ / كغ لوسيفيرين داخل البريتونية وانتظر 5 دقائق لركيزة لتعميم في الجسم.ضع الفأر المُجَدَّد في نظام تصوير بيولوجي الإضاءة مع أنف ثابت في مخروط الأنف مع التأكد من أن منطقة الاهتمام، وهي الجانب البطني للحيوان تواجه الكاميرا لكل صورة. الماوس الصورة في موقف سوبين الأسبوعية لنشاط لوسيفرايز. بعد تشريح وتلطيخ الأنسجة المعزولة المضمّنة من البارافين، راقبها باستخدام مجهر عالي الطاقة.في نموذج الماوس UCC، ولدت 83.3 في المئة من الحيوانات الأورام الأولية وعرض نمو الورم الأساسي المعتمد على الوقت على أساس قياسات التخمة الحيوية الأسبوعية. في نموذج الماوس CRC, 96.9٪ من الفئران نمت الأورام الأولية. اعتمادا على ورم المريض، وكان نمو ورم الماوس فترة الكمون مختلفة، مما يعكس الفرق في الخصائص المرضية السريرية.في كل من داخل الحويساء وفيما بين المستقيم النماذج, حقن الخلايا الورم ولدت الأورام الأولية العظام. وعلاوة على ذلك، 33.3٪ و 53.1٪ من الفئران غرست مع خلايا UCC و CRC الخلايا مع خلايا هونج كونج، على التوالي، وضعت الانبثاث الجهاز البعيد. مقارنة علم الأنسجة من xenografts في نموذج UCC إلى سرطان المثانة المريض الابتدائي.وكانت نتائج تلطيخ من xenografts مماثلة لتلك الموجودة في الخزعات الجراحية الأصلية، مما يؤكد مورفولوجيا الأنسجة مماثلة. يظهر الجسم المضاد لـ Ki67 ، وهو علامة انتشار الخلايا البشرية ، تلطيخًا نوويًا إيجابيًا يشير إلى خلايا ورم بشرية سريعة الانتشار وسريعة النمو. وبالمثل ، في نموذج لجنة حقوق الطفل ، يشير تلطيخ H & E إلى تشابه العمارة بين xenografts وأورام المرضى.كما أظهرت تلطيخ الأجسام المضادة ضد السيتوكيراتين 20 نمط نمو ورم مماثل في كلا نموذجي CRC. مفتاح هذه الإجراءات هو التعامل مع الحيوانات بلطف، ولكن بحزم. الممارسة مع اليد ثابتة هو أفضل وسيلة لأداء هذه التقنيات بأمان وتحقيق أفضل النتائج.وبمجرد أن يتم إجراء هذه النماذج، يمكن اختبار أشكال مختلفة متعددة من علاجات السرطان، بما في ذلك مجموعات من الأدوية الحالية وكذلك العلاجات المطورة حديثا قبل التجارب السريرية في المرضى. من المهم أن نتذكر أن التعامل مع كل من الخلايا السرطانية والإبر ينبغي أن يؤديها الموظفين ذوي الخبرة لسلامتهم وكذلك لتحقيق النتائج المثلى.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells

فأري موديل التجريبية التنمية الورم الأصلي والبريتوني ورم خبيث<em&gt; عبر</em&gt; مثلي تلقيح مع خلايا المبيض سرطان

Epithelial ovarian carcinoma (EOC) is associated with a poor prognosis because it shows peritoneal dissemination. To improve the prognosis, it is ...

Development and Maintenance of a Preclinical Patient Derived Tumor Xenograft Model for the Investigation of Novel Anti-Cancer Therapies

تطوير وصيانة للورم المريض قبل السريرية المستمدة طعم أجنبي نموذج للتحقيق في رواية مكافحة السرطان العلاج

Patient derived tumor xenograft (PDTX) models provide a necessary platform in facilitating anti-cancer drug development prior to human trials. Human tumor ...

Labeling of Breast Cancer Patient-derived Xenografts with Traceable Reporters for Tumor Growth and Metastasis Studies

وضع العلامات لسرطان الثدي Xenografts المستمدة من المريض مع يمكن عزوها مراسلون لنمو الأورام والدراسات الانبثاث

The use of preclinical models to study tumor biology and response to treatment is central to cancer research. Long-established human cell lines, and many ...

Isolation of Circulating Tumor Cells in an Orthotopic Mouse Model of Colorectal Cancer

عزل الخلايا السرطانية المتداولة في نموذج الفأر المثلي لسرطان القولون والمستقيم

Despite the advantages of easy applicability and cost-effectiveness, subcutaneous mouse models have severe limitations and do not accurately simulate ...

Tumor Engraftment in a Xenograft Mouse Model of Human Mantle Cell Lymphoma

ورم انجرافتمينت في نموذج الفأر إكسينوجرافت من عباءة البشرية الخلية اللمفاوية

B lymphocytes are key players in immune cell circulation and they mainly home to and reside in lymphoid organs. While normal B cells only proliferate when ...

Patient-derived Heterogeneous Xenograft Model of Pancreatic Cancer Using Zebrafish Larvae as Hosts for Comparative Drug Assessment

نموذج Xenograft غير متجانس ة من سرطان البنكرياس المستمدة من المريض باستخدام يرقات سمك الحمار الوحشي كمضيفين للتقييم المقارن للأدوية

Patient-derived tumor xenograft (PDX) and cell-derived tumor xenograft (CDX) are important techniques for preclinical assessment, medication guidance and ...

A Melanoma Patient-Derived Xenograft Model

نموذج Xenograft مشتق من سرطان الجلد

Accumulating evidence suggests that molecular and biological properties differ in melanoma cells grown in traditional two-dimensional tissue culture ...

Establishment of Gastric Cancer Patient-derived Xenograft Models and Primary Cell Lines

إنشاء نماذج Xenograft المستمدة من سرطان المعدة وخطوط الخلايا الأولية

The use of preclinical models to advance our understanding of tumor biology and investigate the efficacy of therapeutic agents is key to cancer research. ...

The Establishment and Utilization of Patient Derived Xenograft Models of Central Nervous System Metastasis

إنشاء واستخدام نماذج الطعم الخارجي المشتقة من المريض لورم خبيث في الجهاز العصبي المركزي

The development of novel therapies for central nervous system (CNS) metastasis has been hindered by the lack of preclinical models that accurately ...

Intratibial Osteosarcoma Cell Injection to Generate Orthotopic Osteosarcoma and Lung Metastasis Mouse Models

حقن الساركوما العظمية داخل الظنبوب لتوليد الساركوما العظمية العظمية ونماذج الفئران الخبيثة الرئوية

Osteosarcoma is the most common primary bone cancer in children and adolescents, with lungs as the most common metastatic site. The five-year survival ...