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 bidro til å initiere disse studiene for deres utmerkede teknisk støtte. Forfatterne takker også Heather Green Matrana, Margaret Variano, Sunil Talwar, og Maria Latsis for assistanse i samtykkende pasienter og gi tumor prøver.

Alle metoder beskrevet i disse dyre studiene ble gjennomført under godkjente retningslinjer for institusjonelle Animal Care og bruk Committee of Ochsner Health system og i samsvar med dyre forskning retningslinjer. Alle pasient svulster for denne studien ble samlet inn fra samtykket pasienter gjennomgår kreft reseksjon operasjoner i samsvar med Ochsner Health system undersøkende Review Board og etiske standarder for den institusjonelle komité for Human Eksperimentering. Board-sertifisert patologer på Ochsner Health ...

<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 sykdom er ansvarlig for de fleste kreft pasient dødelighet. I pre-kliniske terapeutiske tester, er det avgjørende å etablere musemodeller som nærmest etterligne menneskelig tumor vekst med spontane fjernt organ metastaser. Bruke murine modeller med implantert pasient tumor avledet kreftceller (xenotransplantater) gir en bedre forståelse av tumor biologi og prediktiv biomarkører samt testing og prediksjon av antineoplastiske effekter av romanen terapi18. Mange modeller har blitt b...

Det har blitt vist at lymfeknuter (ln) metastasering er en dårlig Prognostisk indikator i mange solide organ ondartet, inkludert høyverdig urotelialt celle kreft (UCC) av blæren og tykktarmskreft (CRC)1,2. Over halvparten av pasientene med muskel-invasiv UCC (MIUCC), til tross for helbredende terapi for klinisk lokalisert sykdom, vil utvikle metastaser og dø innen 5 år. Metastatisk CRC er en ledende årsak til kreft-relaterte dødsfall i USA.
Anslagsvis 81 190 nye pasienter og 17 240 Cancer spesifikke dødsfall forventes å forekomme i 2018 i USA på grunn av UCC av blæren3,4. Mens pasientene vil overveiende (70%) tilstede med ikke-muskel invasiv sykdom, 30% vil ha MIUCC5. Til tross for helbredende terapi (radikal cystectomy [RC] med eller uten systemisk kjemoterapi) for klinisk lokalisert sykdom, vil halvparten av pasientene med MIUCC av blæren fortsatt utvikle metastaser og dø innen 5 år3. Det finnes involvering av lymfeknuter i ca. 20% − 25% av pasientene som har gjennomgått RC6,7,8. Fem års overlevelsesrate hos LN-positive pasienter er mindre enn 35%, selv etter RC, noe som tyder LN-engasjement som en avgjørende negativ indikasjon på prognosen hos pasienter med UCC.
Tykktarmskreft er den tredje vanligste kreftdiagnosen hos både menn og kvinner i USA. Pasienten utfall i stor grad avhengig av tumor egenskaper og tumor mikromiljøet, slik som dybden av invasjonen, LN engasjement, og fjernt organ metastaser. Selv om dødeligheten i CRC redusert i det siste tiåret på grunn av screening og effektive operasjoner, er det anslått at nesten 50% av CRC pasienter vil utvikle metastaser eller tilbakevendende sykdom9.
Små dyremodeller gir en rask, reproduserbar og redigerbart plattform for å studere tumorprogresjon og ulike metastatisk mønstre. Det er for tiden ingen beskrevet xenograft modeller som konsekvent etterligner CRC og UCC metastasering sett hos pasienter. Den primære ruten for kreft Fjern metastasering er via lymfatisk spredning. Ny forskning tyder på at LNs gi svulster med en unik mikromiljøet, og er ikke bare rett og slett stasjonære mål der kreftceller midlertidig pass, men også spille en viktig rolle ved å samhandle med kreftceller i metastatisk prosess. Faktisk, våre studier oppdaget at i tillegg til å utdanne og fremme tumorprogresjon og metastaser, LN stromal mikromiljøet er også ansvarlig for resistens i CRC10,11. Vår Lab nylig bekreftet tumorigene effekter av ln stromal celler (LNSCs) på CRC og UCCs bruker pasient-avledet orthotopic xenograft (PDOX) mus modeller12,13.

Utvikle PDOX modeller gir en viktig plattform for translational Cancer Research14,15. Ved å opprettholde de viktigste histologic og genetiske egenskapene til deres donor tumor, PDOX modeller forbli stabile på tvers av passasjer og gjøre gode plattformer for translational Cancer Research12,15. PDOX modeller blir brukt for prekliniske narkotika evaluering, biomarkør identifisering, og prekliniske evaluering av personlig medisin strategier som muliggjør prediksjon av kliniske utfall. Foreløpig er det ingen beskrevet xenograft modeller som betrakter viktigheten av LN engasjement og er i stand til konsekvent gjengivelse primære tumor og fjernt organ metastasering i CRC og UCC. I denne studien beskriver vi utviklingen av PDOX-modeller i NOD/SCID-mus med reproduksjon av metastatisk CRC-og UCC-sykdommer med LNSC-involvering.

<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

Kreftpasienter har dårlig prognoser når lymfe node (LN) engasjement er tilstede i både høyverdig urotelialt celle kreft (HG-UCC) av blæren og tykktarmskreft (CRC). Mer enn 50% av pasientene med muskel-invasiv UCC, til tross for helbredende terapi for klinisk lokalisert sykdom, vil utvikle metastaser og dø innen 5 år, og metastatisk CRC er en ledende årsak til kreft-relaterte dødsfall i USA. Xenograft modeller som konsekvent etterligner UCC og CRC metastasering sett hos pasienter er nødvendig. Denne studien har som mål å generere pasient-avledet orthotopic xenograft (PDOX) modeller av UCC og CRC for primær tumor vekst og spontan metastaser under påvirkning av LN stromal celler etterligne progresjon av menneskelig metastatisk sykdommer for narkotika screening. Fresh UCC og CRC svulster ble innhentet fra samtykket pasienter gjennomgår reseksjon for HG-UCC og tykk adenokarsinom, henholdsvis. Co-inokulert med LN stromal celle (LNSC) analoge HK celler, luciferase-merkede UCC celler var intra-vesically (IB) innpodet i kvinnelige ikke-overvektige diabetiker/alvorlig kombinert immunsvikt (NOD/SCID) mus, og CRC celler var intra-rektalt (IR) injisert i mannlige NOD/SCID mus. Tumor vekst og metastasering ble overvåket ukentlig ved hjelp av bioluminesens Imaging (BLI). Ved offer, primære svulster og mus organer ble høstet, veid, og formalin for Hematoksylin og Eosin og immunhistokjemi farging. I vår unike PDOX modeller, xenograft svulster ligne pasienten pre-implantation svulster. I nærvær av HK celler, begge modellene har høy tumor implantation priser målt ved BLI og tumor vekter, 83,3% for UCC og 96,9% for CRC, og høy fjernt organ metastasering priser (33,3% oppdaget lever eller lunge metastasering for UCC og 53,1% for CRC). I tillegg har begge modellene null dødelighet fra prosedyren. Vi har etablert unike, reproduserbar PDOX modeller for menneskelig HG-UCC og CRC, som gir mulighet for tumor dannelse, vekst, og metastasering studier. Med disse modellene kan testing av nye terapeutiske stoffer utføres effektivt og på en klinisk mimetisk måte.

I UCC PDOX-modellen var UCC-pasientens BlCaPt15-eller BlCaPt37-celler intra-vesically (IB) innpodet i nærvær av HK-celler til kvinnelig NOD/SCID-mus blære (figur 1a). Tjuefem av tretti (83,3%) dyr generert primære svulster og vist tid avhengig primære tumor vekst basert på ukentlig bli (figur 1B, C og tabell 1). Tilsvarende, i CRC PDOX modellen, 31 av 32 (96,9%) mus vokste primære tumor n?...

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 protokollen beskriver generering av pasient-avledet orthotopic xenograft modeller av intra-vesically instilling høyverdig urotelialt celle kreftceller eller intra-rektalt injisere tykk kreftceller i ikke-overvektige diabetiker/alvorlig kombinert immunsvikt (NOD/SCID) mus for primær tumor vekst og spontan metastaser under påvirkning av lymfeknuter stromal celler, som etterligner progresjon av menneskelige metastatisk sykdommer.

Pasient-avledet Orthotopic Xenograft modeller for Human Urotelialt Cell kreft og tykktarmskreft tumor vekst og spontan metastasering

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 nødvendig for å konsekvent nødvendig for å etterligne kreft metastase gjennom samspillet med lymfeknuter. Hos pasienter med både kolorektal kreft og urothelial cellekreft i blæren. Våre ortotopiske xenografiske modeller som er beskrevet i dette papiret, kan bidra til å besvare disse viktige biologiske spørsmålene og teste nye terapier effektivt og på en klinisk relevant måte.Våre ortotopiske xenograft svulster produsert i mus ligner pasientens svulst. I nærvær av lymfeknute stromal celler begge modellene har en høyere tumor implantasjon og fjerne organ metastase priser og steder som etterligner menneskelige metastatiske mønstre. Begge dyremodellene har også null prosessuell dødelighet.Etter å ha fjernet pasientens avledede svulster fra eutaniserte mus, bruk steril kirurgisk saks for å hakke luciferase positive tumorstykker så små som mulig i en petriskål under en laminær strømningshette. Overfør svulstbitene til et sterilt konisk rør på 50 ml. For å forberede fordøyeløsning, tilsett 10 ml kollagnase type 4, 80 mikroliter hyaluronidase og 160 mikroliter deoksyribonukleær type 1 til 40 ml HBSS og bland ved invertering.Tilsett 35-40 ml av fordøyeløsningen til hakket svulst og inkuber ved 37 grader Celsius med kontinuerlig rotasjon i 2 timer med periodisk kraftig risting. For å fjerne rusk etter fordøyelsen, filtrer den fordøyde svulsten gjennom sterilt 100 mikrometercellesil, etterfulgt av filtrering gjennom en 40 mikrometercellesil som sparer strømmen gjennom i et 50 ml rør hver gang og kaster ruskene. For å vaske frie celler, tilsett 20 ml HBSS til strømmen gjennom og sentrifuge ved 329 ganger tyngdekraften i 5 minutter.Aspirer den overnaturante og resuspend pellet i 30 ml HBSS. Overfør 100 000 tumorceller til et sterilt konisk rør på 15 ml og tilsett 300 000 tidligere forberedte friske HK-celler. Sentrifuger cellene ved 329 ganger tyngdekraften i 5 minutter og kast supernatanten ved aspirasjon.Bruk cellene på nytt i komplett RPMI-medium og hold på isen til de er klare til bruk. For å forberede dyret for UCC celle injeksjon bruk hårfjerning krem for å barbere korsryggen av en 6-8 uker gammel kvinnelig NOD-SCID mus. For å administrere UCC-celler i en blære, først sette opp en monopol elektrocautery maskin til en effekt på 4 watt.Etter å ha bedøvet musen, plasser den i liggende stilling med snuten i en isoflurannesekjegle og bar rygg godt jordet på en spredt elektrode. Smør et 24 gauge angiocatheter med smøregelé og sett deretter angiocatheter forsiktig, men fast gjennom museurinrøret. Hvis kateteret bøyer seg ved inntreden, setter du ledevaieren halvveis inn i kateteret for å gi stabilitet.Deretter setter du inn den 0,64 millimeter faste kjernelinjen 1 millimeter forbi slutten av angiocatheteren. Hold monopolstiften til ledevaieren i ett sekund, slik at det er en elektrisk irritasjon av blæreslimhinnen. Fest et friskt, sterilt angiocatheter til 1 ml leurlåssprøyte og trekk opptil 200 mikroliter UCC-celler tilberedt i tidligere trinn.Fjern føringsledningen og angiocatheter fra urinrøret og sett deretter angiocatheter med sprøyte av celler festet til den. Injiser 50 mikroliter av cellene til museblæren og for å la cellene holde seg til blæreveggen, vent noen sekunder før du fjerner angiocatheter. Til slutt fjerner du musen fra isoflurannesekjegl og jordingspute og observerer den i 1 time etter prosedyre for tegn på nød.For å lage CRC-musemodell plasserer du en bedøvet 6-8 uker gammel hann NOD-SCID-mus i liggende stilling under et dissekerende mikroskop som fester snuten til og isofluranneseglen og de fremre lemmer med tape for stabilitet. Plasser et lite objekt, for eksempel en liten gasbindseksjon under bunnen av halen som løfter anusen for å forbedre visabilitet og vinkel. Bruk buede smurte stumpe spisse tang for å utvide analkanalen og eksponere den distale anal- og rektal slimhinnen og fjerne avføring.Koble en steril 30 gauge avtagbar nål til en 50 mikroliters glasssprøyte. Tegn 10 mikroliter av tumor- og HK-celler cellesuspensjon tilberedt i tidligere trinn inn i sprøyten. Injiser de 10 mikroliterene i den distale bakre rektal submucosa 1-2 millimeter over analkanalen, og pass på at du ikke passerer inn i bekkenhulen.Til slutt fjerner du musen fra isofluranneseglen og observerer den i en time etter prosedyre for tegn på nød. Å ukentlig overvåke den primære svulsten, leveren og lunge metastatisk byrde i enten musemodell, først, veie musen. Injiser 150 mg/kg luciferin intra-peritonealt og vent 5 minutter på at substratet sirkulerer i kroppen.Plasser den bedøvede musen i et bioluminescerende bildesystem med nese festet i nesekjegle, og sørg for at interesseområdet, som er dyrets ventrale side, vender mot kameraet for hvert bilde. Bildemus i liggende posisjon ukentlig for luciferase aktivitet. Etter kutting og farging parafin-innebygd isolert vev, observere dem ved hjelp av et kraftig mikroskop.I UCC-musemodellen genererte 83,3 prosent av dyrene primære svulster og viste tidsavhengig primær tumorvekst basert på ukentlige bioluminescensmålinger. I CRC-musemodellen vokste 96,9 % av musene primærsvulster. Avhengig av pasientens svulst hadde mussvulstvekst en annen ventetid, noe som gjenspeiler forskjellen i pasientenes kliniske egenskaper.I både intra-vesikkel og intra-rektal modeller genererte tumorcelleinjeksjon ortotopiske primære svulster. Videre utviklet henholdsvis 33,3% og 53,1% av musene innpodet med UCC-celler og CRC-celler med HK-celler, fjern organmetastase. Histopatologi av xenografts i UCC-modellen ble sammenlignet med primær pasientblærekarsinom.Fargeresultatene fra xenografts var lik de i de opprinnelige kirurgiske biopsiene, som bekrefter lignende vevsmorfologi. Antistoff til Ki67, en menneskelig celleproliferasjonsmarkør, viser positiv kjernefysisk farging som indikerer svært voksende, raskt voksende menneskelige tumorceller. På samme måte, i CRC-modellen, indikerer H&E-farging likheten av arkitektur mellom xenografts og pasientsvulster.Antistofffarging mot cytokeratin 20 viste også lignende tumorvekstmønster i begge CRC-modellene. Nøkkelen til disse prosedyrene er å behandle dyrene forsiktig, men fast. Øv med en stødig hånd er den beste måten å utføre disse teknikkene trygt og oppnå de beste resultatene.Når disse modellene er laget, kan flere forskjellige former for kreftbehandling testes, inkludert kombinasjoner av nåværende legemidler samt nyutviklede behandlinger før kliniske studier hos pasienter. Det er viktig å huske at håndteringen av både kreftceller og nåler skal utføres av erfarne personell for deres sikkerhet, samt for å oppnå 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 Eksperimentell modell av Original Tumor Utvikling og Peritoneal metastaser<em&gt; via</em&gt; Ortotopiske Inoculation med ovarialcancer 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

Utvikling og vedlikehold av en Preklinisk Pasient Avledet Tumor Xenotransplantat Modell for Undersøkelse av 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

Merking av brystkreftpasient-avledet xenografter med Spor Reporters for tumorvekst og metastase Studier

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 av sirkulerende tumorceller i en ortotopisk musemodell av kolorektal kreft

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

Svulst Engraftment i en Xenograft musemodell av menneskelig mantelen celle lymfomer

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

Pasient-avledet heterogen Xenograft modell av bukspyttkjertelen Cancer bruke sebrafisk larver som verter for sammenlignende Drug Assessment

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 pasient-avledet Xenograft modell

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 av magekreft pasient-avledet Xenograft modeller og primær celle Lines

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 utnyttelse av pasientavledede xenograftmodeller av metastaser i sentralnervesystemet

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 osteosarcoma celleinjeksjon for å generere ortotopiske osteosarcoma 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 ...