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

Forfatterne takker Brian Reuter, Danielle Bertoni, Peter Miller og Shannon McChesney, som hjalp med at iværksætte disse undersøgelser for deres fremragende tekniske støtte. Forfatterne takker også Heather Green Matrana, Margaret Variano, Sunil Talwar og Maria Latsis for assistance i samtykkende patienter og giver tumorprøver.

Alle metoder, der er beskrevet i disse dyreforsøg, blev udført i henhold til de godkendte retningslinjer for den institutionelle dyrepleje-og anvendelses Komité for Ochsner-sundhedssystemet og i overensstemmelse med retningslinjerne for dyreforskning. Alle patient tumorer for denne undersøgelse blev indsamlet fra samtykkede patienter, der gennemgår kræft resektion kirurgi i overensstemmelse med Ochsner Health System undersøgende revision bestyrelsen og de etiske standarder i den institutionelle Komité for mennesk...

<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>

Metastatisk sygdom er ansvarlig for de fleste kræftpatient dødelighed. I præ-kliniske terapeutiske tests, det er afgørende at etablere musemodeller, der mest tæt emulere menneskelig tumorvækst med spontane fjernt organ metastaser. Ved hjælp af murine modeller med implanteret patient tumor afledte kræftceller (xenografts) giver mulighed for en bedre forståelse af tumor biologi og prædiktiv biomarkører samt afprøvning og forudsigelse af antineoplastiske effekter af Novel behandlingsformer18</s...

Det har vist sig, at lymfeknuder (LN) metastase er en dårlig prognose indikator i mange solide orgel maligniteter, herunder høj-grade urotheliale celle karcinom (UCC) af blæren og kolorektal cancer (CRC)1,2. Over halvdelen af patienterne med muskel-invasiv UCC (MIUCC), trods helbredende terapi for klinisk lokaliseret sygdom, vil udvikle metastaser og dø inden for 5 år. Metastatisk CRC er en af de førende årsager til kræft relateret død i USA.
En anslået 81.190 nye patienter og 17.240 kræftspecifikke dødsfald forventes at forekomme i 2018 i USA på grund af UCC af blæren3,4. Patienterne vil overvejende (70%) nuværende med ikke-muskel invasiv sygdom, 30% vil have MIUCC5. På trods af kurativ terapi (radikal cystektomi [RC] med eller uden systemisk kemoterapi) for klinisk lokaliseret sygdom, halvdelen af patienter med MIUCC af blæren vil stadig udvikle metastaser og dø inden for 5 år3. Involvering af lymfeknuder findes hos ca. 20% − 25% af de patienter, der har gennemgået RC6,7,8. Femårig overlevelsesrate i LN positive patienter er mindre end 35% selv efter RC, hvilket tyder på LN involvering som en afgørende negativ prædiktor for prognosen i UCC patienter.
Kolorektal cancer er den tredje mest almindelige kræft diagnosticeret i både mænd og kvinder i USA. Patientens resultater afhænger i høj grad af tumorkarakteristika og tumor mikromiljø, såsom dybden af invasion, LN involvering, og fjerntliggende organ metastaser. Selv om dødeligheden i CRC faldt i det sidste årti på grund af screening og effektive operationer, anslås det, at næsten 50% af CRC-patienter vil udvikle metastaser eller recidiverende sygdom9.
Små dyremodeller giver en hurtig, reproducerbar og modificerbare platform til at studere tumorprogression og forskellige metastatiske mønstre. Der er i øjeblikket ingen beskrevne xenograft-modeller, der konsekvent efterligner CRC og UCC metastase set hos patienter. Den primære vej af kræft fjerne metastase er via lymfatisk spredning. Ny forskning tyder på, at LNs giver tumorer med et unikt mikromiljø, og er ikke kun blot stationære mål, hvor kræftceller forbigående passere, men også spille en integreret rolle ved at interagere med kræftceller i den metastatiske proces. Faktisk, vores undersøgelser opdagede, at ud over at uddanne og fremme tumorprogression og metastaser, LN stromale mikromiljø er også ansvarlig for lægemiddelresistens i CRC10,11. Vores laboratorium har for nylig bekræftet de tumorigent effekter af LN stromale celler (lnscs) på CRC og uccs ved hjælp af patient-afledte ortotopisk xenograft (pdox) musemodeller12,13.

Udvikling af pdox-modeller udgør en vigtig platform for Translationel kræftforskning14,15. Ved at opretholde de vigtigste histologiske og genetiske karakteristika for deres donor tumor forbliver pdox-modellerne stabile på tværs af passager og gør gode platforme for Translationel kræftforskning12,15. PDOX-modeller anvendes til præklinisk Lægemiddelvurdering, identifikation af biomarkør og præklinisk evaluering af personaliserede medicin strategier, der gør det muligt at forudsige kliniske resultater. I øjeblikket er der ingen beskrevne xenograft modeller, der overvejer betydningen af LN involvering og er i stand til konsekvent at gengive primær tumor og fjern orgel metastase i CRC og UCC. I denne undersøgelse beskriver vi udviklingen af PDOX-modeller i NOD/SCID-mus med reproduktion af metastatiske CRC-og UCC-sygdomme med involvering af 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

Cancer patienter har dårlige prognoser, når lymfeknude (LN) involvering er til stede i både høj-grade urotheliale celle karcinom (HG-UCC) af blæren og kolorektal cancer (CRC). Mere end 50% af patienter med muskel-invasiv UCC, trods helbredende terapi for klinisk lokaliseret sygdom, vil udvikle metastaser og dø inden for 5 år, og metastatisk CRC er en førende årsag til kræft-relaterede dødsfald i USA. Xenograft-modeller, der konsekvent efterligner UCC og CRC metastase set hos patienter, er nødvendige. Denne undersøgelse har til formål at generere patient-afledte ortotopisk xenograft (pdox) modeller af UCC og CRC for primær tumorvækst og spontane metastaser under påvirkning af LN stromale celler efterligne progression af humane metastatiske sygdomme for Drug screening. Frisk UCC og CRC tumorer blev opnået fra samtykkede patienter, der gennemgår resektion for HG-UCC og kolorektal adenocarcinoma, hhv. Co-inokuleret med LN stromale celle (lnsc) analoge HK celler, luciferase-Tagged UCC-celler var intra-vesically (Ib) indpodet i kvindelige ikke-overvægtige diabetisk/svær kombineret immundefekt (NOD/scid) mus, og CRC-celler var intra-rectally (IR) injiceres i mandlige NOD/SCID mus. Tumor vækst og metastase blev overvåget ugentligt ved hjælp af bioluminescens Imaging (BLI). Ved offer, primære tumorer og mus organer blev høstet, vejet, og formalin-fastgjort for Hematoxylin og eosin og immun histokemi farvning. I vores unikke PDOX-modeller ligner xenograft-tumorer patientens præ-implantations tumorer. I nærværelse af HK celler har begge modeller høj tumor implantation satser målt ved BLI og tumor vægte, 83,3% for UCC og 96,9% for CRC, og høj Fjern organ metastaser satser (33,3% opdaget lever eller lungemetastaser for UCC og 53,1% for CRC). Desuden har begge modeller nul dødelighed fra proceduren. Vi har etableret unikke, reproducerbare PDOX modeller for human HG-UCC og CRC, som giver mulighed for tumordannelse, vækst, og metastase undersøgelser. Med disse modeller kan testning af nye terapeutiske lægemidler udføres effektivt og på en klinisk mimetisk måde.

I UCC PDOX-modellen var UCC-patienters BlCaPt15-eller BlCaPt37-celler intra-vesically (IB) indpodet i tilstedeværelsen af HK-celler i kvindelig NOD/SCID-muse blære (figur 1a). Femogtyve ud af tredive (83,3%) dyr genererede primære tumorer og viste tid afhængig primær tumorvækst baseret på ugentlige bli (figur 1b, C og tabel 1). Tilsvarende i CRC-PDOX-modellen var 31 ud af 32 (96,9%) mus vo...

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

Denne protokol beskriver genereringen af patient afledte ortotopiske xenograft-modeller ved intra-vesielt at indgyde højkvalitets urotheliale celle karcinom celler eller intra-rektalt injektion af kolorektal cancerceller i ikke-overvægtige diabetiske/svære kombinerede immundefekt (NOD/SCID) mus til primær tumorvækst og spontane metastaser under påvirkning af lymfeknude stromale celler, som efterligner progression af humane metastatiske sygdomme.

Patient afledte Ortotopiske xenograft-modeller til humant Urothelialt celle karcinom og kolorektal cancer tumor vækst og spontan metastase

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 ...

Modeller er nødvendige for konsekvent at efterligne kræft metastase gennem interaktion med lymfeknuder. Hos patienter med både kolorektal cancer og urothelial cellekræft i blæren. Vores ortopiske xenografiske modeller, der er beskrevet i dette papir, kan hjælpe med at besvare disse vigtige biologiske spørgsmål og teste nye behandlingsformer effektivt og på en klinisk relevant måde.Vores ortopiske xenograft tumorer produceret i mus ligner patients tumor. I nærvær af lymfeknude stromale celler begge modeller har en højere tumor implantation og fjerne organmetastase satser og steder, der efterligner menneskelige metastatiske mønstre. Begge dyremodeller har også nul proceduremæssig dødelighed.Efter fjernelse af patient afledte tumorer fra aflivede mus, bruge steril kirurgisk saks til at hakke luciferase positive tumor stykker så lille som muligt i en petriskål under en laminar flow hætte. Overfør tumorstykkerne i et sterilt 50 ml konisk rør. For at klargøre fordøjeopløsningen tilsættes 10 ml kollagenasetype 4, 80 mikroliter hyaluronidase og 160 mikroliter deoxyribonuclease type 1 til 40 ml HBSS og blandes ved invertering.Tilsæt 35-40 ml af fordøje opløsningen til hakket tumor og inkubere ved 37 grader Celsius med kontinuerlig rotation i 2 timer med periodisk kraftig omrystning. For at fjerne snavs efter fordøjelsen, filtrere den fordøjede tumor gennem sterile 100 mikrometer celle si efterfulgt af filtrering gennem en 40 mikrometer celle si spare strømmen igennem i en 50 ml rør hver gang og kassere snavs. For at vaske frie celler tilsættes 20 ml HBSS til flowet gennem og centrifuge ved 329 gange tyngdekraften i 5 minutter.Inspirer supernatanten og opslæmp pelletet igen i 30 ml HBSS. Overfør 100.000 tumorceller til et sterilt 15 ml konisk rør og tilsæt 300.000 tidligere tilberedte friske HK-celler. Centrifuge cellerne ved 329 gange tyngdekraften i 5 minutter og kassér supernatanten ved aspiration.Opsaltning af cellerne i komplet RPMI medium og holde på is, indtil klar til brug. For at forberede dyret til UCC celle injektion bruge hårfjerning creme til at barbere den nederste del af ryggen af en 6-8 uger gammel kvindelig NOD-SCID mus. At administrere UCC celler i en blære, først oprette en monopolar elektrocautery maskine til en effekt på 4 watt.Efter bedøvelse musen, placere den i liggende position med sin snude i en isofluran næse kegle og nøgne tilbage solidt jordet på en dispergeret elektrode. Smør en 24 gauge angiocatheter med smøre gelé og derefter indsætte angiocatheter forsigtigt, men fast gennem musen urinrøret. Hvis kateteret bøjer ved indtræden, skal du indsætte guidewiren halvvejs ind i kateteret for at give stabilitet.Derefter fuldt indsætte 0,64 millimeter fast kerne lige guide wire 1 millimeter forbi enden af angiocatheter. Hold monopolarstiften på styreledningen i et sekund, så der opstår elektrisk irritation af blæreslimhinden. Fastgør en frisk, steril angiokatheter til 1 ml leurlåssprøjte og træk op til 200 mikroliter UCC-celler, der er fremstillet i tidligere trin.Fjern guide wire og angiocatheter fra urinrøret og derefter indsætte angiocatheter med sprøjte af celler knyttet til det. Injicer 50 mikroliter af cellerne til museblæren, og for at cellerne kan holde sig til blærevæggen, skal du vente et par sekunder, før angiokasteteren fjernes. Endelig skal du fjerne musen fra isofluran næse kegle og jordforbindelse pad og observere det i 1 time efter proceduren for tegn på nød.For at skabe CRC mus model, placere en bedøvet 6-8 uger gamle mandlige NOD-SCID mus i liggende position under en dissekere mikroskop sikre snuden til og isofluran næse kegle og de forreste lemmer med tape for stabilitet. Placer en lille genstand, såsom en lille gaze sektion under bunden af halen opløftende anus at forbedre synlighed og vinkel. Brug buede smurte stumpe spidse kraftker til at spile endetarmen og eksponere den distale anal og rektal slimhinde og fjerne afføring.Tilslut en steril 30 gauge aftagelig nål til en 50 mikroliter glas sprøjte. Tegn 10 mikroliter af tumor og HK celler celle suspension forberedt i tidligere trin i sprøjten. Injicer de 10 mikroliter i den distale bageste rektal submucosa 1-2 millimeter over endetarmen og sørg for ikke at passere ind i bækkenhulen.Endelig skal du fjerne musen fra isofluran næse kegle og observere det i en time efter procedure for tegn på nød. Til ugentligt overvåge den primære tumor, lever og lunge metastatisk byrde i enten musemodel, først, vejer musen. Injicer 150 mg/kg luciferin intra-peritoneally og vent 5 minutter for substratet at cirkulere i kroppen.Placer bedøvet musen i en bioluminescerende billeddannelse system med næse fastgjort i næse kegle og sørg for, at det område af interesse, som er den ventrale side af dyret vender kameraet for hvert billede. Billedmus i liggende position ugentligt for luciferase aktivitet. Efter udskæring og farvning paraffin-indlejret isoleret væv, observere dem ved hjælp af en høj-drevne mikroskop.I UCC mus model, 83.3 procent af dyr genereret primære tumorer og viste tid-afhængige primære tumor vækst baseret på ugentlige bioluminescens målinger. I CRC mus model, 96.9% af mus voksede primære tumorer. Afhængigt af patientens tumor, mus tumor vækst havde en anden latenstid, som afspejler forskellen i patients kliniske egenskaber.I både intra-vesicle og intra-rektal modeller, tumorcelle injektion genereret ortopiske primære tumorer. Desuden udviklede henholdsvis 33,3 %, og 53,1 % af musene med UCC-celler og CRC-celler med HK-celler fjernorganmetastase. Histopatologi af xenografter i UCC-modellen blev sammenlignet med primær patientblærekarcinom.Farvningsresultaterne fra xenografts svarede til dem i de oprindelige kirurgiske biopsier, hvilket bekræfter lignende vævsmorfologi. Antistof til Ki67, en human celle spredning markør, viser positive nukleare farvning angiver meget prolifererende, hurtigt voksende menneskelige tumorceller. Tilsvarende, i CRC model, H & E farvning angiver ligheden af arkitektur mellem xenografts og patient tumorer.Antistof farvning mod cytokeratin 20 viste også lignende tumorvækstmønster i begge CRC-modeller. Nøglen til disse procedurer er at behandle dyrene forsigtigt, men fast. Praksis med en rolig hånd er den bedste måde at udføre disse teknikker sikkert og opnå de bedste resultater.Når disse modeller er lavet, flere forskellige former for kræftbehandlinger kan testes, herunder kombinationer af nuværende lægemidler samt nyudviklede behandlinger forud for kliniske forsøg med patienter. Det er vigtigt at huske, at håndteringen af både kræftceller og nåle bør udføres af erfarne medarbejdere for deres sikkerhed samt for at opnå optimale resultater.

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

Murine Eksperimentel Model af oprindelige tumor udvikling og Peritoneal Metastase<em&gt; via</em&gt; Orthotopisk Podning med ovariekarcinomceller

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

Udvikling og vedligeholdelse af et præklinisk Patient Afledt Tumor xenograftmodel for undersøgelse af Novel Anti-Cancer Therapies

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

Mærkning af Breast Cancer Patient-afledte Xenografter med Sporbare Journalister for tumorvækst og Metastase Studies

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

Isolering af cirkulerende tumorceller i en ortotopisk musemodel af kolorektal cancer

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

Tumor Engraftment i en Xenograft musemodel af menneskelige Mantle celle lymfom

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

Patient-afledt heterogene xenograft model af kræft i bugspytkirtlen ved hjælp af Zebrafish larver som værter for sammenlignende Lægemiddelvurdering

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

En melanom patient afledt xenograft-model

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

Etablering af gastrisk Cancer patient afledte xenograft-modeller og primære cellelinjer

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

etablering og anvendelse af patientafledte xenograftmodeller af centralnervesystemets metastaser

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

Intratibial osteosarkomcelleinjektion til generering af ortotopisk osteosarkom og lungemetastase musemodeller

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