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

De auteurs bedanken Brian Reuter, Danielle Bertoni, Peter Miller, en Shannon McChesney die hebben bijgedragen aan het initiëren van deze studies voor hun uitstekende technische ondersteuning. De auteurs bedanken ook Heather Green Matrana, Margaret Variano, Sunil Talwar en Maria Latsis voor hulp bij patiënten met toestemming en het verstrekken van tumor specimens.

Alle methoden die in deze dierstudies worden beschreven, zijn uitgevoerd volgens de goedgekeurde richtlijnen van het Comité voor de instelling van dierenverzorging en-gebruik van het OCHSNER Health System en in overeenstemming met de richtlijnen voor dierlijk onderzoek. Alle patiënt tumoren voor deze studie werden verzameld van patiënten die kanker resectie operaties ondergaan in overeenstemming met de Onderzoeksraad van het OCHSNER Health System en de ethische normen van het institutioneel Comité voor de menselijke ...

<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>

Gemetastaseerde ziekte is verantwoordelijk voor de meeste sterfte bij kankerpatiënten. In preklinische therapeutische tests is het van cruciaal belang om Muismodellen te maken die de menselijke tumorgroei het nauwst emuleren met spontane verre orgaan metastasen. Met behulp van Murine modellen met geïmplanteerde patiënt tumor afgeleide kankercellen (xenografts) zorgt voor een beter begrip van de tumor biologie en voorspellende biomarkers, alsmede het testen en voorspellen van Antineoplastische effecten van nieuwe thera...

Het is aangetoond dat lymfeklier (ln) metastase een slechte prognostische indicator is in veel vaste orgaanmaligniteiten, waaronder hoogwaardig urotheliaal celcarcinoom (UCC) van de blaas en colorectale kanker (CRC)1,2. Meer dan de helft van de patiënten met spier-invasieve UCC (MIUCC), ondanks curatieve therapie voor klinisch gelokaliseerde ziekte, zal metastasen ontwikkelen en sterven binnen 5 jaar. Metastatische CRC is een belangrijke oorzaak van kanker-gerelateerde dood in de VS.
Naar schatting 81.190 nieuwe patiënten en 17.240 kanker specifieke sterfgevallen optreden in 2018 in de Verenigde Staten als gevolg van UCC van de blaas3,4. Terwijl patiënten voornamelijk (70%) aanwezig met niet-spier invasieve ziekte, 30% zal MIUCC5hebben. Ondanks de curatieve therapie (radicale cystectomie [RC] met of zonder systemische chemotherapie) voor klinisch gelokaliseerde ziekte, zal de helft van de patiënten met MIUCC van de blaas nog steeds metastasen ontwikkelen en sterven binnen 5 jaar3. De betrokkenheid van lymfeklieren komt voor bij ongeveer 20% − 25% van de patiënten die RC6,7,8hebben ondergaan. De overlevings ratio van vijf jaar in LN positieve patiënten is minder dan 35%, zelfs na RC, wat de betrokkenheid van LN suggereert als een cruciale negatieve voorspeller voor de prognose bij UCC-patiënten.
Colorectale kanker is de derde meest voorkomende kanker gediagnosticeerd in zowel mannen als vrouwen in de Verenigde Staten. De resultaten van de patiënt zijn grotendeels afhankelijk van de tumor kenmerken en tumor micro-omgeving, zoals de diepte van de invasie, de betrokkenheid van LN en verre orgaan metastasen. Hoewel het sterftecijfer in CRC in het laatste decennium daalde als gevolg van screening en effectieve operaties, wordt geschat dat bijna 50% van de CRC-patiënten metastasen of recidiverende ziekte zal ontwikkelen9.
Kleine diermodellen bieden een snel, reproduceerbaar en modificeerbaar platform om tumorprogressie en verschillende gemetastaseerde patronen te bestuderen. Er zijn momenteel geen beschreven xenotransplantaatmodellen is modellen die consequent CRC en UCC metastasen na gezien bij patiënten. De primaire route van kanker verre metastasen is via lymfatische spreiding. Nieuw onderzoek suggereert dat de LNS bieden tumoren met een unieke micro-omgeving, en zijn niet alleen gewoon stationaire doelen waar kankercellen tijdelijk passeren, maar ook een integrale rol spelen door interactie met kankercellen in het gemetastaseerde proces. Inderdaad, onze studies ontdekten dat, naast het opleiden en bevorderen van tumorprogressie en metastasen, de LN stromale micro Environment ook verantwoordelijk is voor de resistentie van geneesmiddelen in CRC10,11. Ons lab bevestigde onlangs de tumorigene-effecten van LN stromale Cells (lnscs) op CRC en uccs met behulp van patiënt-afgeleide orthotopic xenotransplantaatmodellen is (pdox) Muismodellen12,13.

Het ontwikkelen van pdox modellen biedt een belangrijk platform voor translationeel kankeronderzoek14,15. Door de belangrijkste histologische en genetische kenmerken van hun donor tumor te handhaven, blijven de pdox-modellen stabiel over de passages en maken ze goede platformen voor translationeel kankeronderzoek12,15. PDOX-modellen worden gebruikt voor de evaluatie van preklinische geneesmiddelen, biomarker-identificatie en preklinische evaluatie van gepersonaliseerde geneeskunde strategieën die voorspelling van klinische uitkomsten mogelijk maken. Momenteel zijn er geen beschreven xenotransplantaatmodellen is-modellen die het belang van de betrokkenheid van LN overwegen en in staat zijn om consistent primaire tumor en verre orgaan metastasen te reproduceren in CRC en UCC. In deze studie beschrijven we de ontwikkeling van PDOX-modellen in knik/SCID-muizen met reproductie van gemetastaseerde CRC-en UCC-ziekten met betrokkenheid van 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

Kankerpatiënten hebben slechte prognoses wanneer de lymfeklier (LN) betrokken is bij zowel hoogwaardig urotheliaal celcarcinoom (HG-UCC) van de blaas en colorectale kanker (CRC). Meer dan 50% van de patiënten met spier-invasieve UCC, ondanks curatieve therapie voor klinisch gelokaliseerde ziekte, zal metastasen ontwikkelen en sterven binnen 5 jaar, en gemetastaseerde CRC is een belangrijke oorzaak van kanker-gerelateerde sterfgevallen in de VS. Xenograft-modellen die consequent de UCC en CRC-metastasen nabootsen die bij patiënten worden gezien, zijn nodig. Deze studie is gericht op het genereren van patiënt-afgeleide orthotopic xenotransplantaatmodellen is (pdox) modellen van UCC en CRC voor primaire tumorgroei en spontane metastasen onder invloed van LN stromale cellen die de progressie van humane gemetastaseerde ziekten voor geneesmiddelen screening nabootsen. Verse UCC-en CRC-tumoren werden verkregen uit patiënten met toestemming die resectie voor respectievelijk HG-UCC en colorectale adenocarcinoom ondergingen. Samen met LN stromale Cell (LNSC) analoge HK-cellen waren Luciferase-gelabelde UCC-cellen intra-vesisch (IB) ingeprent in vrouwelijke niet-zwaarlijvige diabetische/ernstige gecombineerde immunodeficiëntie (NOD/SCID) muizen, en CRC-cellen waren intra-rectaal (IR) geïnjecteerd in mannelijke NOD/SCID muizen. Tumor groei en metastase werden wekelijks gemonitord met behulp van bioluminescentie Imaging (BLI). Bij het offeren werden primaire tumoren en muis organen geoogst, gewogen en formaline-vast voor hematoxyline en eosine en immunohistochemie kleuring. In onze unieke pdox-modellen lijken xenotransplantaatmodellen is-tumoren op patiënten pre-implantatie tumoren. In aanwezigheid van HK cellen, beide modellen hebben hoge tumor implantatie tarieven gemeten door BLI en tumor gewichten, 83,3% voor UCC en 96,9% voor CRC, en hoge verre orgaan metastasen tarieven (33,3% gedetecteerd lever of longmetastasen voor UCC en 53,1% voor CRC). Bovendien hebben beide modellen nul sterfte van de procedure. We hebben unieke, reproduceerbare PDOX modellen vastgesteld voor menselijke HG-UCC en CRC, die het mogelijk maken voor tumorvorming, groei en metastase studies. Met deze modellen kan het testen van nieuwe therapeutische geneesmiddelen efficiënt en klinisch-mimetische wijze worden uitgevoerd.

In het UCC PDOX-model waren de BlCaPt15-of BlCaPt37-cellen van UCC intra-vesisch (IB) ingeprent in de aanwezigheid van HK-cellen in een vrouwelijke NOD/SCID-muis blaas (Figuur 1a). Vijfentwintig van de dertig (83,3%) dieren gegenereerd primaire tumoren en weergegeven tijdafhankelijke primaire tumorgroei op basis van wekelijkse bli (Figuur 1b, C en tabel 1). Evenzo, in het CRC PDOX-model, 31 van 3...

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

Dit protocol beschrijft de generatie van door patiënten afgeleide orthotopic xenotransplantaatmodellen is-modellen door intra-vesisch bijbrengen van hoogwaardige urotheelcelcarcinoom cellen of intra-rectale injectie van colorectale kankercellen in niet-zwaarlijvige diabetische/ernstige gecombineerde immunodeficiëntie (NOD/SCID) muizen voor primaire tumorgroei en spontane metastasen onder invloed van lymfeklier stromale cellen, die de progressie van humane gemetastaseerde ziekten nabootst.

Patiënt-afgeleide Orthotopic xenograft modellen voor humaan Urotheelcelcarcinoom en colorectale kanker tumor groei en spontane metastasen

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 ...

Modellen zijn nodig om consequent nodig om kankermetastase na te bootsen door de interactie met lymfeklieren. Bij patiënten met zowel colorectale kanker als urotheliale celkanker van de blaas. Onze orthotopische xenografische modellen beschreven in dit document kunnen helpen bij het beantwoorden van deze belangrijke biologische vragen en het testen van nieuwe therapieën efficiënt en klinisch relevante wijze.Onze orthotopische xenograft tumoren geproduceerd in muizen lijken op de tumor van de patiënt. In aanwezigheid van lymfeklier stromale cellen beide modellen hebben een hogere tumor implantatie en verre orgaan metastase tarieven en locaties die menselijke uitgezaaide patronen na te bootsen. Ook hebben beide diermodellen nul procedurele sterfte.Na het verwijderen van patiënt afgeleide tumoren van geëuthanaseerde muizen, gebruik steriele chirurgische schaar om luciferase positieve tumor stukken gehakt zo klein mogelijk in een petrischaaltje onder een laminaire stroomkap. Breng de tumorstukken over in een steriele conische buis van 50 mL. Voeg 10 mL collagenase type 4, 80 microliter hyaluronidase en 160 microliter van deoxyribonuclease type 1 tot 40 mL HBSS toe en meng door te omkeren.Voeg 35-40 mL van de digestoplossing toe aan gehakte tumor en incubbate bij 37 graden Celsius met continue rotatie gedurende 2 uur met periodiek krachtig schudden. Om puin te verwijderen na de spijsvertering, filter de verteerde tumor door steriele 100 micrometer celzeef gevolgd door filtratie door middel van een 40 micrometer cel zeef het opslaan van de stroom door in een 50 mL buis elke keer en het weggooien van het puin. Om vrije cellen te wassen, voeg 20 mL HBSS toe aan de stroom door en centrifuge op 329 keer zwaartekracht gedurende 5 minuten.Aspirate de supernatant en resuspend de pellet in 30 mL van HBSS. Breng 100.000 tumorcellen over naar een steriele conische buis van 15 mL en voeg 300.000 eerder bereide verse HK-cellen toe. Centrifugeren de cellen op 329 keer zwaartekracht gedurende 5 minuten en gooi de supernatant door aspiratie.Resuspend de cellen in volledige RPMI medium en houd op ijs tot klaar voor gebruik. Om het dier voor te bereiden op UCC celinjectie gebruik ontharingscrème om de onderrug van een 6-8 weken oude vrouwelijke NOD-SCID muis te scheren. Om UCC-cellen in een blaas te toedienen, zet u eerst een monopolaire elektrocauteriemachine op tot een vermogen van 4 watt.Na het verdoven van de muis, plaats het in supine positie met zijn snuit in een isoflurane neus kegel en kale rug stevig geaard op een verspreide elektrode. Smeer een 24-meter angiocatheter met smeergelei en steek de angiocatheter voorzichtig maar stevig door de muisbuikbuis. Als katheter buigt bij binnenkomst, steek geleidedraad halverwege in katheter om stabiliteit te bieden.Steek vervolgens de 0,64 millimeter vaste kern rechte geleidedraad 1 millimeter na het einde van de angiocatheter volledig in. Houd de monopolaire pin een seconde vast aan de geleidedraad, waardoor het blaasslijmvlies elektrisch wordt geïrriteerd. Bevestig een verse, steriele angiocatheter aan 1 mL leur lock spuit en stel tot 200 microliter van UCC cellen bereid in eerdere stappen.Verwijder geleidedraad en angiocatheter uit de plasbuis en steek vervolgens angiocatheter in met een spuit cellen die eraan vastzitten. Injecteer 50 microliter van de cellen aan de muisblaas en om de cellen in staat te stellen zich aan de blaaswand te hechten, wacht een paar seconden voordat u de angiocatheter verwijdert. Ten slotte, verwijder de muis uit isoflurane neuskegel en aarding pad en observeer het gedurende 1 uur na procedure voor tekenen van nood.Om CRC muis model te maken, plaats een verdoofde 6-8 week oude mannelijke NOD-SCID muis in supine positie onder een ontleden microscoop het beveiligen van de snuit en isoflurane neus kegel en de voorste ledematen met tape voor stabiliteit. Plaats een klein object zoals een klein gaasgedeelte onder de basis van de staart en verhoog de anus om de visability en hoek te verbeteren. Gebruik gebogen gesmeerde stompe fkoppers om het anale kanaal te verwijden en het distale anale en rectale slijmvlies bloot te leggen en uitwerpselen te verwijderen.Sluit een steriele 30 meter verwijderbare naald aan op een 50 microliter glazen spuit. Teken 10 microliter van tumor en HK cellen cel suspensie bereid in eerdere stappen in de spuit. Injecteer de 10 microliters in de distale achterste rectale submucosa 1-2 millimeter boven het anale kanaal om ervoor te zorgen dat u niet in de bekkenholte gaat.Ten slotte, verwijder de muis uit isoflurane neuskegel en observeer het gedurende een uur na de procedure voor tekenen van nood. Om wekelijks de primaire tumor, lever en long gemetastasaire last in beide muis model, eerst, wegen de muis. Injecteer 150 mg/kg luciferin intra-peritoneally en wacht 5 minuten tot het substraat in het lichaam circuleert.Plaats de verdoofde muis in een bioluminescent beeldvormingssysteem met neus vast in neuskegel ervoor te zorgen dat het gebied van belang, dat is de ventrale kant van het dier is naar de camera voor elk beeld. Beeldmuis in supine positie wekelijks voor luciferase activiteit. Na het snijden en bevlekken van paraffine-ingebedde geïsoleerde weefsels, observeer ze met behulp van een krachtige microscoop.In het UCC muismodel genereerde 83,3 procent van de dieren primaire tumoren en vertoonde tijdafhankelijke primaire tumorgroei op basis van wekelijkse bioluminescentiemetingen. In het CRC-muismodel groeide 96,9% van de muizen primaire tumoren. Afhankelijk van de tumor van de patiënt had de groei van de muizentumor een andere latentieperiode, wat het verschil in de klinische kenmerken van de patiënten weerspiegelt.In zowel intra-vesicle als intra-rectale modellen genereerde tumorcelinjectie orthotopische primaire tumoren. Bovendien ontwikkelden 33,3% en 53,1% van de muizen met UCC-cellen en CRC-cellen met HK-cellen respectievelijk verre orgaanmetastase. Histopathologie van xenografts in het UCC-model werd vergeleken met primaire blaascarcinoom van de patiënt.De kleuringsresultaten van xenografts waren vergelijkbaar met die in de oorspronkelijke chirurgische biopten, wat vergelijkbare weefselmorfologie bevestigde. Antilichaam tegen Ki67, een menselijke cel proliferatie marker, toont positieve nucleaire vlekken die wijzen op zeer vermenigvuldigende, snelgroeiende menselijke tumorcellen. Op dezelfde manier, in het CRC-model, H & E kleuring geeft de gelijkenis van de architectuur tussen xenografts en patiënt tumoren.Antilichaam kleuring tegen cytokeratine 20 toonde ook een vergelijkbaar tumorgroeipatroon in beide CRC-modellen. De sleutel tot deze procedures is om de dieren voorzichtig te behandelen, maar stevig. Oefenen met een vaste hand is de beste manier om deze technieken veilig uit te voeren en de beste resultaten te bereiken.Zodra deze modellen zijn gemaakt, meerdere verschillende vormen van kanker therapieën kunnen worden getest, met inbegrip van combinaties van de huidige geneesmiddelen en nieuw ontwikkelde therapieën voorafgaand aan klinische proeven bij patiënten. Het is belangrijk om te onthouden dat de behandeling van zowel kankercellen als de naalden moet worden uitgevoerd door ervaren personeel voor hun veiligheid en om optimale resultaten te bereiken.

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 Experimental Model van de oorspronkelijke tumor Ontwikkeling en peritoneale metastase<em&gt; via</em&gt; Orthotope Inenting met ovariumcarcinoom Cells

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

Ontwikkeling en onderhoud van een preklinisch Patient Afgeleid Tumor xenograft model voor onderzoek naar nieuwe 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

Etikettering van borstkanker-Patient afgeleid Xenograften met Traceable Verslaggevers voor tumorgroei en 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

Isolatie van circulerende tumorcellen in een orthotopische muismodel van colorectale kanker

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

Engraftment van de tumor in een muismodel van Xenograft van menselijke mantel cel lymfoom

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

Door patiënten afgeleid heterogeen xenograft-model van pancreaskanker met behulp van zebravis larven als gastheer voor vergelijkende geneesmiddelenbeoordeling

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

Een melanoom patiënt-afgeleide 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

Oprichting van maagkanker patiënten afgeleide xenograft modellen en primaire cellijnen

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

De oprichting en het gebruik van patiënt-afgeleide xenograftmodellen van metastasen van het centrale zenuwstelsel

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

Intratibiale osteosarcoomcelinjectie om orthotopisch osteosarcoom en longmetastase muismodellen te genereren

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