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

Författarna tackar Brian Reuter, Danielle Bertoni, Peter Miller, och Shannon McChesney som hjälpte till att initiera dessa studier för deras utmärkta tekniska stöd. Författarna tackar också Heather Green Matrana, Margaret Variano, Sunil Talwar, och Maria Latsis för hjälp i samtyckande patienter och ge tumörprover.

Alla metoder som beskrivs i dessa djurstudier utfördes enligt de godkända riktlinjerna från den institutionella djuromsorg och användning kommittén för Ochsner Health system och i enlighet med djur forsknings riktlinjer. Alla patient tumörer för denna studie samlades in från samtyckt patienter som genomgick cancer resektion operationer i enlighet med Ochsner Health system utrednings nämnden och de etiska standarderna för den institutionella kommittén för mänskliga Experiment. Board-certifierade patologer vi...

<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>

Metastaserande sjukdom är ansvarig för de flesta cancerpatienter mortalitet. I prekliniska terapeutiska tester är det viktigt att upprätta musmodeller som närmast emulerar människans tumörtillväxt med spontana avlägsna organmetastaser. Använda murina modeller med implanterade patient tumör härledda cancerceller (xenografts) möjliggör en bättre förståelse av tumörbiologi och Prediktiva biomarkörer samt testning och förutsägelse av antineoplastiska effekter av nya terapier18. M?...

Det har visats att lymfkörtel (ln) metastaser är en dålig prognostisk indikator i många solida organ maligniteter, inklusive höggradig urotelial cell carcinoma (UCC) i urinblåsan och kolorektal cancer (CRC)1,2. Över hälften av patienterna med muskelinvasiv UCC (MIUCC), trots kurativ terapi för kliniskt lokaliserad sjukdom, kommer att utveckla metastaser och dö inom 5 år. Metastaserad CRC är en ledande orsak till cancerrelaterad död i USA.
Uppskattningsvis 81 190 nya patienter och 17 240 cancerspecifika dödsfall väntas inträffa i 2018 i USA på grund av UCC av urinblåsan3,4. Patienter kommer huvudsakligen (70%) närvarande med icke-muskelinvasiv sjukdom, 30% kommer att ha MIUCC5. Trots botande terapi (radikal cystektomi [RC] med eller utan systemisk kemoterapi) för kliniskt lokaliserad sjukdom, hälften av patienterna med MIUCC av urinblåsan kommer fortfarande att utveckla metastaser och dö inom 5 år3. Lymfkörteln engagemang finns i cirka 20% − 25% av patienter som genomgått RC6,7,8. Femårig överlevnad i LN positiva patienter är mindre än 35% även efter RC, vilket tyder LN engagemang som en avgörande negativ prediktor för prognosen i UCC patienter.
Kolorektal cancer är den tredje vanligaste cancer diagnosen hos både män och kvinnor i USA. Patientens resultat beror till stor del på tumör egenskaper och tumör mikromiljö, såsom djup invasion, LN engagemang, och avlägsna organ metastaser. Även om dödligheten i CRC minskade under det senaste decenniet på grund av screening och effektiva operationer, det uppskattas att nästan 50% av CRC-patienter kommer att utveckla metastaser eller återkommande sjukdom9.
Små djurmodeller ger en snabb, reproducerbar och modifierbar plattform för att studera tumörprogression och olika metastatiska mönster. Det finns för närvarande inga beskrivna xenograft modeller som konsekvent imiterar CRC och UCC metastaser ses hos patienter. Den primära vägen för cancer avlägsen metastaser är via lymfatiska spridningen. Ny forskning tyder på att LNs ger tumörer med en unik mikromiljö, och är inte bara bara stationära mål där cancerceller transitivt passera, men också spela en viktig roll genom att interagera med cancerceller i metastaserande processen. Faktum är att våra studier upptäckte att, förutom att utbilda och främja tumör progression och metastaser, LN stromacellstumörer mikromiljö är också ansvarig för läkemedelsresistens i CRC10,11. Vårt labb bekräftade nyligen de tumorigena effekterna av LN stromacellstumörer celler (lnscs) på CRC och uccs med patient-härledda ortotopiska xenograft (pdox) musmodeller12,13.

Att utveckla pdox-modellerna utgör en viktig plattform för Translationell Cancerforskning14,15. Genom att bibehålla de viktigaste histologiska och genetiska egenskaperna hos deras givare tumör, pdox modellerna förbli stabila övergångarna och göra bra plattformar för Translationell Cancerforskning12,15. PDOX-modellerna används för preklinisk läkemedels utvärdering, biomarkör identifiering och preklinisk utvärdering av individanpassade medicinska strategier som möjliggör förutsägelse av kliniska utfall. För närvarande finns det inga beskrivna xenograft modeller som anser vikten av LN engagemang och kan konsekvent reproducera primär tumör och avlägsen organmetastaser i CRC och UCC. I denna studie beskriver vi utvecklingen av PDOX modeller i NOD/SCID möss med reproduktion av metastaserad CRC och UCC sjukdomar med LNSC engagemang.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Avidin-biotin-peroxidase</td>
			<td>Vector Labs Inc</td>
			<td>PK-6100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated secondary antibody</td>
			<td>Vector Labs Inc</td>
			<td>BA-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase IV (1.5 mg/mL)</td>
			<td>Worthington Biochemical Corporation</td>
			<td>LS004189</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deoxyribonuclease I (0.1 mg/mL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D4263</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin (150 mg/kg)</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>122796</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin (10% neutral buffered)</td>
			<td>Leica</td>
			<td>46129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glutamine (2 nM)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>35050061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hair Removal Cream</td>
			<td>Church &#38; Dwight Co., Inc</td>
			<td>1 (800) 248-8820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hanks Balanced Salt Solution (HBSS)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SH30016.02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hyaluronidase (20 mg/mL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>108333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luc/RFP-lentivirus</td>
			<td>From our collaborators. See reference 13: Gills, J. et al. A patient-derived orthotopic xenograft model enabling human high-grade urothelial cell carcinoma of the bladder tumor implantation, growth, angiogenesis, and metastasis. Oncotarget. 9, 32718-32729, doi:10.18632/oncotarget.26024 (2018).</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>McCoy&#8217;s medium</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>110862</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>penicillin/streptomycin 100 mL (100 U/mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI-1640 Medium</td>
			<td>American Type Culture Collection</td>
			<td>110636</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T6146</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin/EDTA</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>15400-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas </td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% Oxygen</td>
			<td>Airgas Inc</td>
			<td>OX USP200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% CO2</td>
			<td>Airgas Inc</td>
			<td>CD USPE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-8 week old NOD/SCID Mice (male)</td>
			<td>Jackson Lab</td>
			<td>001303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-8 week old NOD/SCID Mice (female)</td>
			<td>Jackson Lab</td>
			<td>001303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunohistochemistry</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>GHS232</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ki-67 Rabbit Monoclonal Antibody</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>RM-9106-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40 &#181;m cell strainer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-771-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 &#181;m cell strainer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-771-19</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL Conical Tube</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>11799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Conical tube</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>15762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>150 mm Tissue Culture Dish</td>
			<td>USA Scientific Inc</td>
			<td>CC7682-3614</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96 Well plate</td>
			<td>USA Scientific Inc</td>
			<td>CC7682-7596</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Symmetry Surgical Inc</td>
			<td>06-0011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Symmetry Surgical Inc</td>
			<td>02-2011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5% CO2 humidified incubator</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>3110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioluminescent (BLI) Imaging Machine</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>CLS136334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BLI Imaging Machine Software</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>CLS136334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Beckman</td>
			<td>366830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deconvoluting Microscope</td>
			<td>Intelligent Imaging Innovations</td>
			<td>Marianas</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deconvoluting Microscope Imaging Software</td>
			<td>Intelligent Imaging Innovations</td>
			<td>+1 (303) 607-9429 x1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital caliper</td>
			<td>Fowler Tools and Instruments</td>
			<td>54-115-330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Precision Instruments LLC</td>
			<td>(504) 228-0076</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrosurgical generator</td>
			<td>ValleyLab</td>
			<td>FORCE1C20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane Induction Chamber</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>119038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome</td>
			<td>American Optical Corporation</td>
			<td>829</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipet Aid</td>
			<td>Fisher Healthcare</td>
			<td>13-681-15E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipet (10 mL)</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>86.1254.001</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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

Cancer patienter har dåliga prognoser när lymfkörtel (LN) engagemang förekommer i både höggradig urotelial cellkarcinom (HG-UCC) i urinblåsan och kolorektal cancer (CRC). Mer än 50% av patienter med muskelinvasiv UCC, trots kurativ terapi för kliniskt lokaliserad sjukdom, kommer att utveckla metastaser och dö inom 5 år, och metastaserad CRC är en ledande orsak till cancerrelaterade dödsfall i USA. Xenograft-modeller som konsekvent imiterar UCC och CRC-metastaser som ses hos patienter behövs. Denna studie syftar till att generera patient-derived ortotopiska xenograft (PDOX) modeller av UCC och CRC för primär tumörtillväxt och spontana metastaser under påverkan av LN stromacellstumörer celler imitera utvecklingen av mänskliga metastaserande sjukdomar för Drug screening. Färska UCC och CRC tumörer erhölls från samtyckt patienter som genomgår resektion för HG-UCC och kolorektal adenocarcinom, respektive. Co-inokuleras med LN stromacellstumörer cell (LNSC) analoga HK celler, luciferase-märkta UCC celler var intra-vesically (IB) ingjutit till kvinnliga icke-feta diabetiker/svår kombinerad immunbrist (NOD/SCID) möss, och CRC-celler var intra-rectally (IR) injiceras i manliga nickar/SCID möss. Tumörtillväxt och metastaser övervakades varje vecka med hjälp av Mareld Imaging (bli). Vid offer, primära tumörer och mus organ skördades, vägdes, och formalin-fast för hematoxylin och eosin och immunohistokemi färgning. I våra unika PDOX-modeller liknar xenograftumörer patientens pre-implantations tumörer. I närvaro av HK celler, båda modellerna har höga tumör implantation priser mätt med BLI och tumör vikter, 83,3% för UCC och 96,9% för CRC, och hög avlägsen organmetastaser (33,3% upptäckt lever-eller lungmetastaser för UCC och 53,1% för CRC). Dessutom, båda modellerna har noll dödlighet från förfarandet. Vi har etablerat unika, reproducerbara PDOX modeller för Human HG-UCC och CRC, som möjliggör tumör bildning, tillväxt, och metastaser studier. Med dessa modeller, testning av nya terapeutiska läkemedel kan utföras effektivt och på ett kliniskt-mimetic sätt.

I UCC PDOX-modellen var UCC-patienters BlCaPt15-eller BlCaPt37-celler intravesikalt (IB) instillade i närvaro av HK-celler till kvinnlig NOD/SCID-musblåsa (figur 1a). Tjugofem av trettio (83,3%) djur genererade primära tumörer och visade tid beroende primär tumörtillväxt baserat på veckovisa bli (figur 1b, C och tabell 1). På samma sätt, i CRC PDOX-modellen, 31 av 32 (96,9%) möss växt...

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

Detta protokoll beskriver generering av patient-härledda ortotopiska xenograft-modeller genom intravesikalt ingjuta av höggradig urotelial cells cancerceller eller intrarektalt injicering av kolorektalcancerceller i icke-feta diabetiska/svåra kombinerade immunbrist (NOD/SCID) möss för primär tumörtillväxt och spontana metastaser under påverkan av lymfkörtel stromaceller, som härmar utvecklingen av mänskliga metastatiska sjukdomar.

Patient-härledda ortotopiska xenograft-modeller för Human Urotelial cellkarcinom och kolorektal cancer tumörtillväxt och spontan metastaser

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 behövs för att konsekvent behövs för att efterlikna cancer metastasering genom interaktionen med lymfkörtlar. Hos patienter med både kolorektal cancer och urotelial cell cancer i urinblåsan. Våra orthotopic xenographic modeller som beskrivs i detta dokument kan hjälpa till att besvara dessa viktiga biologiska frågor och testa nya terapier effektivt och på ett kliniskt relevant sätt.Våra orthotopic xenograft tumörer som produceras i möss liknar den patients'tumor. I närvaro av lymfkörteln stromal celler båda modellerna har en högre tumör implantation och avlägsna orgel metastasering priser och platser som efterliknar mänskliga ögonbevarande mönster. Även båda djurmodellerna har noll procedurrelaterad dödlighet.Efter avlägsnande patienten härrör tumörer från avlivade möss, använd sterila kirurgiska saxar att färs luciferas positiva tumör bitar så liten som möjligt i en petriskål under en laminär flöde huva. Överför tumörbitarna till ett sterilt 50 mL koniskt rör. För att förbereda digestlösning, tillsätt 10 mL kollagenas typ 4, 80 mikroliter av hyaluronidas och 160 mikroliter av deoxyribonuclease typ 1 till 40 mL HBSS och blanda genom invertera.Tillsätt 35-40 mL av digest lösningen till malet tumör och inkubera vid 37 grader Celsius med kontinuerlig rotation i 2 timmar med periodiska kraftig skakning. För att avlägsna skräp efter matsmältningen, filtrera den smälta tumören genom steril 100 mikrometer cell sil följt av filtrering genom en 40 mikrometer cell sil spara flödet genom i en 50 mL rör varje gång och kassera skräp. För att tvätta fria celler, tillsätt 20 mL HBSS till flödet genom och centrifug vid 329 gångers gravitation i 5 minuter.Aspirera supernatanten och resuspend pelleten i 30 mL av HBSS. Överför 100, 000 tumörceller till ett sterilt 15 mL koniskt rör och tillsätt 300, 000 tidigare beredda färska HK-celler. Centrifugera cellerna på 329 gånger gravitation i 5 minuter och kasta supernatanten genom aspiration.Resuspend cellerna i komplett RPMI medium och hålla på is tills klar för användning. För att förbereda djuret för UCC cellinjektion använd hårborttagning grädde för att raka nedre delen av ryggen på en 6-8 veckor gammal kvinnlig NOD-SCID mus. För att administrera UCC-celler i en blåsa, först inrätta en monopolär elektrocautery maskin till en effekt av 4 watt.Efter sövning musen, placera den i ryggläge med sin nos i en isoflurane näsa kon och bar rygg ordentligt jordad på en dispergerad elektrod. Smörj en 24 gauge angiocatheter med smörjande gelé och sedan sätta in angiocatheter försiktigt men bestämt genom musen urinröret. Om kateter böjer sig vid insteget, för in ledare halvvägs in i katetern för att ge stabilitet.Sedan, helt infoga 0,64 millimeter fast kärna rak ledare 1 millimeter förbi slutet av angiocatheter. Håll monopolstiftet till ledaren i en sekund vilket möjliggör en elektrisk irritation av blåsans slemhinna. Fäst en färsk, steril angiocatheter till 1 mL leur lås spruta och dra upp till 200 mikroliter av UCC celler beredda i tidigare steg.Ta bort ledare och angiokateter från urinröret och sätt sedan in angiocatheter med spruta av celler som är fästa vid den. Injicera 50 mikroliter av cellerna till musblåsan och för att låta cellerna att hålla sig till blåsväggen, vänta några sekunder innan du tar bort angiocatheter. Slutligen, ta bort musen från isoflurane näsa kon och jordning pad och observera den i 1 timme följande förfarande för tecken på nöd.För att skapa CRC mus modell, placera en sövd 6-8 veckor gammal manliga NOD-SCID mus i ryggläge under en dissekera mikroskop säkra nosen till och isoflurane näsa kon och de främre extremiteterna med tejp för stabilitet. Placera ett litet föremål som en liten gasbinda sektion under basen av svansen upphöja anus för att förbättra vinsability och vinkel. Använd böjda smord trubbiga spetstippar för att vidga analkanalen och exponera den distala anal och rektal slemhinnan och ta bort avföring.Anslut en steril 30 gauge avtagbar nål till en 50 mikroliter glasspruta. Rita 10 mikroliter av tumör och HK celler cell suspension beredd i tidigare steg in i sprutan. Injicera de 10 mikroliter i den distala bakre rektal delmucosa 1-2 millimeter ovanför analkanalen se till att inte passera in i bäckenhålan.Slutligen, ta bort musen från isoflurane näsa kon och observera den i en timme efter förfarande för tecken på nöd. Att varje vecka övervaka den primära tumören, lever och lunga ögonbevarande börda i antingen musmodell, först, väga musen. Injicera 150 mg/kg luciferin intraperitonealt och vänta 5 minuter för substratet att cirkulera i kroppen.Placera den sövda musen i en bioluminescerande bildsystem med näsa fast i näsan kon se till att området av intresse, som är den ventrala sidan av djuret är vänd mot kameran för varje bild. Bild mus i ryggläge varje vecka för luciferas aktivitet. Efter skivning och färgning paraffin-inbäddade isolerade vävnader, observera dem med hjälp av en kraftfull mikroskop.I UCC musmodellen, 83,3 procent av djuren genererade primära tumörer och visas tidsberoende primära tumörtillväxt baserat på varje vecka bioluminescens mätningar. I CRC musmodellen, 96,9%av möss växte primära tumörer. Beroende på patienten tumör, mus tumör tillväxt hade en annan latens period, som återspeglar skillnaden i patienternas kliniska egenskaper.I både intra-vesicle och intra-rektalkapslar modeller, tumör cell injektion genererade orthotopic primära tumörer. Vidare utvecklade 33,3%och 53,1%av möss som ingjutit med UCC-celler och CRC-celler med HK-celler, respektive, avlägsen organmetastas. Histopatologi av xenografts i UCC modellen jämfördes med primära patienten urinblåsan carcinom.Färgningen resultat från xenografts liknade dem i de ursprungliga kirurgiska tarmbiopsier, bekräftar liknande vävnad morfologi. Antikroppar mot Ki67, en mänsklig cell spridning markör, visar positiva nukleära färgning som indikerar mycket prolifererande, snabbväxande mänskliga tumörceller. På samma sätt i CRC-modellen, H&E färgning anger likheten av arkitektur mellan xenografts och patient tumörer.Antikropp färgning mot cytokeratin 20 visade också liknande tumör tillväxt mönster i båda CRC modeller. Nyckeln till dessa förfaranden är att behandla djuren försiktigt, men bestämt. Öva med en stadig hand är det bästa sättet att utföra dessa tekniker på ett säkert sätt och uppnå de bästa resultaten.När dessa modeller är gjorda, flera olika former av cancerbehandlingar kan testas, inklusive kombinationer av nuvarande läkemedel samt nyutvecklade terapier före kliniska prövningar hos patienter. Det är viktigt att komma ihåg att hanteringen av både cancerceller och nålarna ska utföras av erfaren personal för deras säkerhet samt för att uppnå optimala resultat.

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

Murina Experimentellt av ursprungliga tumören utveckling och peritonealdialys metastasering<em&gt; via</em&gt; Orthotopic Ympning med ovarialcancer celler

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

Utveckling och underhåll av en preklinisk patient Derived Tumör xenograft modell för undersökning av nya anti-cancerterapier

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

Märkning av bröstcancerpatient som härrör xenografter med spår Reportrar för tumörtillväxt och metastas 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 cirkulerande tumörceller i en ortotopisk musmodell av kolorektal cancer

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

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

Tumör Engraftment i en Xenograft musmodell av mänskliga mantelcellslymfom

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

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

Patient-derived heterogena xenograft modell av pankreascancer med Zebrafish larver som värdar för jämförande drog bedömning

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

A Melanoma Patient-Derived Xenograft Model

En melanom patient-derived 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

Inrättande av patienter med Ventrikelhärledd xenograft-modell och primära cellinjer

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 och användning av patienthärledda xenograftmodeller av metastaser i centrala nervsystemet

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 osteosarkomcellinjektion för att generera ortotopisk osteosarkom och lungmetastasmusmodeller

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