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
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著者らは、優れた技術サポートのためにこれらの研究を開始するのを助けたブライアン・ロイター、ダニエル・ベルトーニ、ピーター・ミラー、シャノン・マッケスニーに感謝しています。著者らはまた、ヘザー・グリーン・マトラナ、マーガレット・ヴァリアーノ、スニル・タルワル、マリア・ラティスに対し、患者の同意と腫瘍標本の提供に対する支援に感謝している。

これらの動物研究に記載されているすべての方法は、Ochsnerヘルスシステムの機関動物ケアおよび使用委員会の承認されたガイドラインの下で、動物研究ガイドラインに従って行われました。この研究のためのすべての患者の腫瘍は、Ochsner健康システム調査審査委員会と人間に関する機関委員会の倫理基準に従って癌切除手術を受けている同意された患者から収集されました実験。Ochsnerヘル?...

<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>

転移性疾患は、ほとんどの癌患者の死亡率を担当しています。前臨床治療試験では、自発的な遠隔臓器転移でヒト腫瘍の増殖を最も密接にエミュレートするマウスモデルを確立することが重要である。移植された患者腫瘍由来癌細胞(異種移植片)を有するマウスモデルを使用すると、腫瘍生物学および予測バイオマーカーの理解を深めるとともに、新規療法の抗腫瘍効果の試験および予測<sup ...

リンパ節転移は、膀胱および大腸癌(CRC)1、2の高品位尿路上皮細胞癌(UCC)を含む多くの固形臓器悪性腫瘍において予後不良指標であることが示されている。筋肉侵襲性UCC(MIUCC)患者の半数以上は、臨床的に局所的な疾患に対する治癒療法にもかかわらず、転移を発症し、5年以内に死亡する。転移性CRCは、米国における癌関連死の主要な原因である。
2018年に米国では、膀胱3、4のUCCにより、推定81,190人の新しい患者と17,240人のがん特異的死亡が発生すると予想されています。患者が主に(70%)非筋肉侵襲性疾患を有し、30%はMIUCC5を有する。臨床的に局所的な疾患に対する治癒療法(全身性嚢胞切除術[RC])にもかかわらず、膀胱のMIUCC患者の半数は依然として転移を発症し、5年以内に死亡する3。リンパ節関与は、RC6、7、8を受けた患者の約20%−25%に見出される。LN陽性患者の5年生存率はRC後も35%未満であり、UCC患者の予後の重要な陰性予測としてLN関与を示唆している。
大腸癌は、米国の男性と女性の両方で診断された3番目に一般的な癌です。患者の転帰は、侵診の深さ、LN関与、遠方の臓器転移などの腫瘍特性および腫瘍微小環境に大きく依存する。CRCの死亡率は、スクリーニングと効果的な手術のために過去10年間に減少したが、CRC患者のほぼ50%が転移または再発性疾患9を発症すると推定される。
小動物モデルは、腫瘍の進行と異なる転移パターンを研究するための迅速で再現性の高い、変更可能なプラットフォームを提供します。現在、患者に見られるCRCおよびUCC転移を一貫して模倣する記述された異種移植片モデルはない。がん遠隔転移の主な経路は、リンパスプレッドを介してである。新しい研究は、LANが腫瘍にユニークな微小環境を提供し、癌細胞が一時的に通過する単なる静止標的であるだけでなく、転移過程で癌細胞と相互作用することによって不可欠な役割を果たしていることを示唆している。実際、我々の研究は、腫瘍の進行および転移の教育および促進に加えて、LN間質微小環境がCRC10、11における薬剤耐性にも関与することを発見した。我々の研究室は最近、患者由来のオルソトピック異種移植片(PDOX)マウスモデル12,13を用いてCRCおよびUcCに対するLN間質細胞(LNSC)の腫瘍性効果を確認した。

PDOXモデルの開発は、翻訳癌研究のための重要なプラットフォームを提供します 14,15.ドナー腫瘍の主要な組織学的および遺伝的特徴を維持することにより、PDOXモデルは通路を越えて安定したままであり、翻訳癌研究のための良好なプラットフォームを作る12,15.PDOXモデルは、臨床結果の予測を可能にする個別化医療戦略の前臨床薬の評価、バイオマーカー同定、前臨床評価に使用されています。現在、LN関与の重要性を考慮し、CRCおよびUCCにおける原発性腫瘍および遠隔臓器転移を一貫して再生することができる記述された異種移植片モデルはない。本研究では,転移性CRCおよびUCC疾患をLNSC関与で再現したNOD/SCIDマウスにおけるPDOXモデルの開発について述べた.

<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

癌患者は、膀胱の高品位泌尿器細胞癌(HG-UCC)および大腸癌(CRC)の両方にリンパ節(LN)関与が存在する場合、予後不良を有する。筋肉侵襲性UCC患者の50%以上は、臨床的に局所的な疾患に対する治癒療法にもかかわらず、転移を発症し、5年以内に死亡し、転移性CRCは米国における癌関連死の主要な原因である。患者に見られるUCCおよびCRC転移を一貫して模倣する異種移植片モデルが必要である。本研究は、薬物スクリーニングのためのヒト転移性疾患の進行を模倣するLN間質細胞の影響下で原発性腫瘍増殖および自発的転移のためのUCCおよびCRCの患者由来のオルソトピック異種移植片(PDOX)モデルを生成することを目的としている。新鮮なUCCおよびCRC腫瘍は、HG-UCCおよび大腸腺癌の切除を受けた同意患者からそれぞれ得られた。LN間質細胞(LNSC)アナログHK細胞と共接種し、ルシフェラーゼタグ付きUCC細胞を女性非肥満糖尿病/重篤複合免疫不全(NOD/SCID)マウスに注入した内静脈内(IB)を、CRC細胞を直腸内(IR)に注入した。雄のNOD/SCIDマウス。腫瘍増殖および転移は、生物発光イメージング(BLI)を用いて毎週モニタリングした。犠牲に基づいて、原発性腫瘍およびマウス器官を採取し、計量し、ヘマトキシリンおよびエオシンおよび免疫組織化学染色のためにホルマリン固定した。私達の独特なPDOXモデルでは、異種移植片腫瘍は患者の移植前腫瘍に似ている。HK細胞の存在下では、両方のモデルはBLIおよび腫瘍重量によって測定される高い腫瘍注入率、UCCのための83.3%およびCRCのための96.9%および高い遠くの器官転移率(UCCのための33.3%およびCRCのための53.1%の肺転移を検出した)を有する。さらに、両方のモデルは、手順からの死亡率がゼロです。ヒトHG-UCCおよびCRCに対して、腫瘍の形成、増殖、転移研究を可能にするユニークで再現性の高いPDOXモデルを確立しました。これらのモデルにより、新規治療薬の試験を効率的かつ臨床的に模倣的な方法で行うことができる。

UCC PDOXモデルでは、UCC患者のBlCaPt15またはBlCaPt37細胞は、女性のNOD/SCIDマウス膀胱にHK細胞の存在下に注入された静脈内(IB)であった(図1A)。30人中25人(83.3%)動物は原発性腫瘍を生成し、週次BLIに基づいて時間依存性原発性腫瘍増殖を示した(図1B、Cおよび表1)。同様に、CRC PDOX モデルでは、32 人中 31 人 (9...

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

このプロトコルは、高品位の尿細胞癌細胞または非肥満糖尿病/重度の組み合わせに大腸癌細胞を直腸内注入することにより、患者由来のオルソトピック異種移植片モデルの生成を記述する。ヒト転移性疾患の進行を模倣するリンパ節間質細胞の影響下で原発性腫瘍増殖および自発的転移のための免疫不全(NOD/SCID)マウス。

ヒト尿路上皮細胞癌および大腸癌腫瘍増殖および自発性転移に対する患者由来の眼科医異所性Xenograft移植片モデル

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 ...

モデルは、リンパ節との相互作用を通じて癌転移を模倣するために一貫して必要とされる。膀胱の大腸癌および尿路上皮細胞癌の両方を有する患者において。本論文に記載されている直交異様な異種モデルは、これらの重要な生物学的問題に答え、新しい治療法を効率的かつ臨床的に関連する方法でテストするのに役立ちます。マウスで産生される私たちの異交性異種移植片腫瘍は、患者の腫瘍に似ています。リンパ節間質細胞の存在下では、両方のモデルは、より高い腫瘍移植および遠くの臓器転移率およびヒト転移パターンを模倣する場所を有する。また、どちらの動物モデルも手続き関連の死亡率がゼロです。安楽死させたマウスから患者由来の腫瘍を除去した後、滅菌手術用はさみを使用して、ラミナーフローフードの下のシャーレでルシファーゼ陽性腫瘍片をできるだけ小さくミンチする。腫瘍片を無菌50 mL円錐管に移す。消化液を調製するには、コラゲターゼ4型10mL、ヒアルロニダーゼ80マイクロリットル、160マイクロリットルのデオキシリボヌクレアーゼタイプ1~40mLのHBSSを加え、反転して混ぜます。35~40 mLの消化液を細かくした腫瘍に加え、周期的な激しい揺れで2時間連続回転して摂氏37度でインキュベートします。消化後の破片を除去するには、滅菌100マイクロメートルの細胞ストレーナーを通して消化された腫瘍を濾過し、その後40マイクロメートルの細胞ストレーナーを濾過し、毎回50mLチューブ内の流れを節約し、破片を廃棄します。自由な細胞を洗浄するには、20 mLのHBSSを流れに加え、遠心分離機を329倍の重力で5分間加えます。上清を吸引し、HBSSの30mLでペレットを再懸濁します。100,000個の腫瘍細胞を無菌15 mL円錐管に移し、300,000個の先に調製した新鮮なHK細胞を加える。5分間重力329倍の細胞を遠心分離し、吸引によって上清を捨てる。完全なRPMI培地で細胞を再懸濁し、使用できるまで氷の上に保管してください。UCC細胞注射のために動物を準備するには、6-8週齢の雌のNOD-SCIDマウスの腰を剃るために脱毛クリームを使用してください。膀胱にUCC細胞を投与するには、まず4ワットの電力に単極電気コーテリー機械を設置する。マウスを麻酔した後、鼻コーンをイオブルランに鼻を入れ、分散した電極にしっかりと接地した裸の背中を持つスニーンの位置に置きます。潤滑ゼリーで24ゲージのアンジオカテーテルを潤滑し、マウス尿道を通して優しくしっかりとアンギオカテーテルを挿入します。カテーテルが入り口で曲がった場合は、安定性を提供するためにカテーテルにガイドワイヤーを途中で挿入してください。次いで、0.64ミリメートル固定コアストレートガイドワイヤーを1ミリメートル、血管カテーテルの端を1ミリメートル挿入します。単極ピンをガイドワイヤーに1秒間持ち、膀胱粘膜の電気刺激を可能にする。新鮮な無菌アンギオカテーテルを1 mLのリールロックシリンジに取り付け、前のステップで調製した最大200マイクロリットルのUCC細胞を引き出します。ガイドワイヤーと血管カテーテルを尿道から取り出し、その後、それに取り付けられた細胞の注射器を持つ血管カテーテルを挿入します。マウスの膀胱に50マイクロリットルの細胞を注入し、細胞が膀胱壁に付着できるように、血管カテーテルを取り外す前に数秒待つ。最後に、イオブルランの鼻コーンと接地パッドからマウスを取り出し、苦痛の兆候の手順に従って1時間観察します。CRCマウスモデルを作成するには、麻酔付き6-8週齢の男性NOD-SCIDマウスを、鼻とイゾフルランの鼻コーンと前肢に固定する解剖顕微鏡の下で、麻酔付きの6-8週の男性NOD-SCIDマウスをテープで固定し、安定性を確保します。小さなガーゼセクションのような小さなオブジェクトを尾の底部の下に置き、アヌスを上昇させ、見やすく、角度を改善します。湾曲した潤滑された鈍い先端鉗子を使用して肛門管を拡張し、遠位肛門および直腸粘膜を露出させ、便を除去する。50マイクロリットルガラスシリンジに滅菌30ゲージの取り外し可能な針を接続します。前のステップで調製した腫瘍およびHK細胞懸濁液の10マイクロリットルを注射器に引き込む。肛門管の上の遠位直腸下粘膜に10マイクロリットルを注入し、骨盤腔に入らないようにします。最後に、イオブルランの鼻コーンからマウスを取り出し、苦痛の兆候の手順に従って1時間観察します。いずれかのマウスモデルにおける原発腫瘍、肝臓および肺転移性負担を毎週監視するには、まず、マウスの重量を量る。150 mg/kg ルシフェリンを腹腔内に注入し、基板が体内で循環するまで5分待ちます。鼻コーンに鼻を固定した生物発光イメージングシステムに麻酔マウスを置き、動物の腹側である対象領域が各画像のカメラに向かっていることを確認します。ルシファーゼ活性に対する毎週の至上位置の画像マウス。パラフィン埋め込まれた孤立した組織をスライスして染色した後、高出力顕微鏡を使用して観察します。UCCマウスモデルでは、動物の83.3%が原発性腫瘍を発生させ、毎週の生物発光測定に基づいて時間依存的な原発腫瘍の増殖を示した。CRCマウスモデルでは、マウスの96.9%が原発性腫瘍を増殖させた。患者腫瘍に応じて、マウス腫瘍の増殖は、患者の臨床特性の違いを反映する異なる遅延期間を有していた。ベシクル内モデルと直腸内モデルの両方で、腫瘍細胞注射は直交原発性腫瘍を生み出した。さらに、33.3%および53.1%のマウスにHK細胞を含むUCC細胞およびCRC細胞を植え付け、それぞれ遠方臓器転移を発症した。UCCモデルにおける異種移植片の組織病理学は、初代患者膀胱癌と比較した。異種移植片の染色結果は、元の外科生検のものと同様であり、同様の組織形態を確認した。ヒト細胞増殖マーカーであるKi67に対する抗体は、増殖性が高く、成長が速いヒト腫瘍細胞を示す陽性核染色を示す。同様に、CRCモデルでは、H&E染色は異種移植片と患者腫瘍の間の建築の類似性を示す。サイトケラチン20に対する抗体染色も、両方のCRCモデルにおいて同様の腫瘍増殖パターンを示した。これらの手順の鍵は、動物を優しく、しかししっかりと扱う方法です。安定した手で練習することは、安全にこれらの技術を実行し、最良の結果を達成するための最良の方法です。これらのモデルが作られると、現在の薬物の組み合わせだけでなく、患者の臨床試験の前に新たに開発された治療法を含む、複数の異なる形態の癌療法をテストすることができます。がん細胞と針の両方の取り扱いは、その安全性だけでなく、最適な結果を達成するために経験豊富な人員によって行われるべきであることを覚えておくことが重要です。

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

オリジナル腫瘍の開発のマウス実験モデルと腹膜転移<em&gt;経由で</em卵巣癌細胞で&gt;同所接種

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

前臨床患者由来の腫瘍新規抗がん療法の調査のための異種移植モデルの開発とメンテナンス

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

腫瘍の増殖と転移研究のためのトレーサブル記者との乳癌患者由来の異種移植片の標識

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

結腸直腸癌モデルマウスにおける循環腫瘍細胞の単離

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

人間マントル細胞リンパ腫の異種移植マウス モデルにおける腫瘍生着

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

比較薬評価の宿主としてゼブラフィッシュ幼虫を用いた膵臓癌の患者由来異種異種移植片モデル

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

黒色腫患者由来異種移植片モデル

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

胃癌患者由来異種移植片モデルおよび原発細胞株の確立

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

中枢神経系転移の患者由来異種移植モデルの確立と利用

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

同所性骨肉腫および肺転移マウスモデルを生成するための脛骨内骨肉腫細胞注射

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