Name: orthotopic transplantation of breast tumors as preclinical models for breast cancer
Uploaded: 2020-05-18T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Orthotopic Transplantation of Breast Tumors as Preclinical Models for Breast Cancer Video at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af National Institutes of Health (R37CA228304 og R01HL146642 til Xi Chen, CA148761 til Jeffrey M. Rosen), US Department of Defense (W81XWH-19-1-0524 til Xi Chen, W81XWH-19-1-0035 til Xiangdong Lv), American Cancer Society (RSG-18-181-01-TBE til Xi Chen) og Cancer Prevention and Research Institute of Texas (RR150009 CPRIT Scholar in Cancer Research Award til Xi Chen), Patient-afledt Xenograft og Advanced In Vivo Models Core på Baylor College of Medicine (finansiering fra RP170691 CPRIT Core Facility Award og NCI-CA125123 P30 Cancer Center Support Grant).

Alle protokoller, der anvender dyr, er blevet gennemgået og godkendt af Udvalget for Institutionel Dyrepleje og Anvendelse (IACUC). Tumorfragmenterne, omkring 1−2 mm3 i størrelse, er fra bæredygtigt frosset lager fremstillet af den patientafledte Xenograft og Advanced In Vivo Models Core på Baylor College of Medicine.
1. Forberedelse af kryopreserverede brysttumorfragmenter til transplantation
<ol><li>Overfør kryovialen med tumorfragmenter fra flydende nitrogen til et 37 °...

For at reducere variationer i tumorvækst på tværs af dyr er det afgørende at skære tumorvævet i 1 mm3 fragmenter til transplantation. Modeller, der vokser blødt væv er sværere at arbejde med, og tumorfragmenterne skal skæres lidt større (1−2 mm3). Når du placerer vævet i bryst fedt pad lomme passe på ikke at opdele vævet i flere stykker, da dette vil resultere i flere små tumorer eller mærkeligt formede tumorer.
Derudover skal du bruge frisk tumor til t...

De fleste brystkræftdødsfald kan tilskrives tilbagevendende sygdom, der er resistente over for konventionelle behandlinger1,2. Inter- og intra-tumor heterogenitet af brystkræft bidrager til terapi modstand. Desuden kan tumor heterogenitet påvirke nøjagtig prognose og udfordre sygdomshåndtering3,4. Identifikation af prædiktive biomarkører for respons vil forbedre de kliniske resultater af patienter med brystkræft betydeligt. Selv om de fleste brystkræfttyper er immunologisk 'kolde' tumorer, der sandsynligvis ikke reagerer på immunterapi, har immunkontrolpunktshæmmere vist lovende i kliniske forsøg2,5. For eksempel viste et fase III-forsøg forbedret sygdomsfri overlevelse (DFS) og foreløbige beviser for, at atezolizumab (monoklonalt antistof mod PD-L1) kombineret med nab-paclitaxel kan give en samlet overlevelsesfordel sammenlignet med nab-paclitaxel alene i tumorer med ≥1% PD-L1farvning 6. Udvikling af behandlinger, der sensibiliserer brysttumorer til immunterapi vil revolutionere behandling regimer.
Prækliniske modeller, der trofast rekapitulerer human brystkræft heterogenitet og lægemiddelrespons er afgørende for at studere tumorbiologi og identificere potentielle biomarkører for målrettet behandling. Udødeliggjort celle linjer er meget udbredt til brystkræft forskning, da disse cellelinjer er nemme at vokse og genetisk modificere til at studere molekylære mekanismer. Men på grund af det selektive pres fra langsigtede cellekultur in vitro, genetisk drift kan forekomme over tid og brystkræft cellelinjer kan bære cellelinje-specifikke genomiske ændringer, der adskiller sig fra afvigelser i primære brysttumorer7,8,9.
Patient-afledte xenograft (PDX) tumor bidder er i stand til at generobre heterogenitet af menneskers sygdom, og er histologisk og immunohistokemisk ligner tumoren af oprindelse10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. Vigtigere er det, at PDX-modeller er fænotypeligt stabile på tværs af flere transplantationer, som det fremgår af histologi, transskriptom, proteom og genomisk analyse10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. PDX-modeller viser behandlingsresponser svarende tildem,der observeres klinisk10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29. PDX modeller for østrogen receptor positive (ER+), progesteron receptor positive (PR+), epidermal vækstfaktor 2 positive (ERBB2+, HER2+) og tredobbelt negativ brystkræft (TNBC) PDX modeller er blevet etableret, og giver en fremragende platform til at teste endokrine-, kemo- og målrettede behandlinger. Men en hoved advarsel af PDX-modeller i øjeblikket er manglen på et funktionelt immunsystem i musen.
De genetisk manipulerede musemodeller (GEMM), såsom Trp53 homozygot null, cMyc, Wnt1, PyMT eller Her2 overekspression modeller, tillader undersøgelse af spontan tumor indledning, progression og metastaser i forbindelse med et intakt immunsystem. Tumor latenstiden er dog lang, hvilket gør det vanskeligt at gennemføre prækliniske forsøg med flere arme30,31. Gemm kan dog transplanteres til syngeneiske værter for at generere et tilstrækkeligt antal tumorer, der nøje opsummerer menneskelige tumorer32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45, 46,47,48,49,50,51,52,53,54,55. For eksempel blev bryst epitel fra en p53-null BALB / c mus transplanteret i de ryddede fedtpuder af syngeneic vilde modtagermus for at danne primære tumorer, som yderligere kan transplanteres til syngeneiske værter56,57. P53-null tumorer rekapituleret forskellige undertyper af menneskelige tumorer.
Kombinationen af PDX modeller og transplanterbare GEMM giver værdifulde prækliniske værktøjer til at undersøge brysttumor biologi, lægemiddelrespons og anti-tumor immunitet. I den nuværende protokol, en metode til ortotopisk transplantation af PDX og GEMM tumor fragmenter i musen bryst fedt pad er beskrevet. Disse modeller er modtagelige for serielle passager og bevarer normalt en stabil fænotype. For at mindske risikoen for genetisk drift eller tab af heterogenitet på tværs af passager over tid, kryopreserveret ved hver passage til efterfølgende transplantation i tilfælde af, at biologiske eller morfologiske ændringer observeres over tid29,58.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mg/mL Buprenorphine-SR</td>
			<td>ZooPharm (via BCM veterinarians)</td>
			<td></td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26G syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>148232E</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Scrub</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>19-027132</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton Swabs</td>
			<td>VWR International Laboratory</td>
			<td>89031-272</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>MT 10-013-CM</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric shaver</td>
			<td>Oster</td>
			<td>78005-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beads sterilizer (Germinator)</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>DS-401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubricant ophthalmic ointment</td>
			<td>Akorn Animal Health</td>
			<td>17478-062-35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Dissecting Forceps; Serrated, Angular (regular forceps)</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-5139</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Dissecting Spring Scissors (fat pad cutter)</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-5658BT</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Forceps (tissue placing forceps)</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-5069</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri Dish</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>08-757- 100D</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile drape</td>
			<td>Sai Infusion Technology</td>
			<td>PSS-SD1</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-5960</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Forceps (claw forceps)</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-5158</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wound clip applier</td>
			<td>BD Autoclip Wound System</td>
			<td>01-804</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wound clip remover</td>
			<td>BD Autoclip Wound System</td>
			<td>01-804-15</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wound clips</td>
			<td>BD Autoclip Wound System</td>
			<td>01-804-5</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

orthotopic transplantation of breast tumors as preclinical models for breast cancer

Prækliniske modeller, der trofast rekapitulerer tumor heterogenitet og terapeutisk respons er afgørende for translationel brystkræft forskning. Udødeliggjorte cellelinjer er nemme at dyrke og genetisk modificere til at studere molekylære mekanismer, men det selektive tryk fra cellekultur fører ofte til genetiske og epigenetiske ændringer over tid. Patient-afledte xenograft (PDX) modeller trofast rekapitulere heterogenitet og lægemiddelrespons af menneskelige brysttumorer. PDX modeller udviser en relativt kort latenstid efter ortotopisk transplantation, der letter undersøgelsen af brysttumor biologi og lægemiddelrespons. De transplanterbare genetisk manipulerede musemodeller tillader undersøgelse af brysttumorimmunitet. Den nuværende protokol beskriver metoden til orthotopically transplantation brysttumor fragmenter i bryst fedt pad efterfulgt af lægemiddelbehandlinger. Disse prækliniske modeller giver værdifulde tilgange til at undersøge brysttumor biologi, lægemiddelrespons, biomarkør opdagelse og mekanismer af resistens over for lægemidler.

Figur 1 viser udstyret (figur 1A) og nøgleprocedurer (figur 1B) for ortotopisk transplantation. Figur 2 viser karakterisering af en transplanteret PDX tumor (MC1). Tumorfragmenter (1 mm3) af MC1 model blev transplanteret i # 4 fedt pad af SCID / Beige mus. En måned senere nåede den gennemsnitlige tumorstørrelse omkring 350...

Watch this Scientific Journal Video about Orthotopic Transplantation of Breast Tumors as Preclinical Models for Breast Cancer Video at JoVE.com

Orthotopic Transplantation of Breast Tumors as Preclinical Models for Breast Cancer Video (Video) | JoVE

Patient-afledte xenograft (PDX) modeller og transplanterbare genetisk manipulerede musemodeller trofast rekapitulere menneskelige sygdomme og er foretrukne modeller for grundlæggende og translationel brystkræft forskning. Her, en metode er beskrevet til ortotopisk transplantere brysttumor fragmenter i bryst fedt pad til at studere tumor biologi og evaluere lægemiddelrespons.

Ortotopisk transplantation af brysttumorer som prækliniske modeller for brystkræft

Preclinical models that faithfully recapitulate tumor heterogeneity and therapeutic response are critical for translational breast cancer research. ...

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Orthotopic Transplantation of Breast Tumors as Preclinical Models for Breast Cancer

Utilizing Functional Genomics Screening to Identify Potentially Novel Drug Targets in Cancer Cell Spheroid Cultures

Utilizing Functional Genomics Screening to Identify Potentially Novel Drug Targets in Cancer Cell Spheroid Cultures Video (Video) | JoVE

Ved hjælp af Functional Genomics Screening at identificere potentielt nyt lægemiddel mod cancer Cell sfæroide Cultures

The identification of functional driver events in cancer is central to furthering our understanding of cancer biology and indispensable for the discovery ...

Ultrasonographic Evaluation of Breast Cancer-related Lymphedema

Ultrasonographic Evaluation of Breast Cancer-related Lymphedema Video (Video) | JoVE

Ultrasonografi af brystkræft-relaterede Lymphedema

Lymphedema is one of the most common complications after breast cancer surgery. There are many diagnostic tools for lymphedema, but no standard method yet ...

Invasive Behavior of Human Breast Cancer Cells in Embryonic Zebrafish

Invasive Behavior of Human Breast Cancer Cells in Embryonic Zebrafish Video (Video) | JoVE

Invasiv Opførsel af humane brystcancerceller i embryonale zebrafisk

In many cases, cancer patients do not die of a primary tumor, but rather because of metastasis. Although numerous rodent models are available for studying ...

Development of a Human Preclinical Model of Osteoclastogenesis from Peripheral Blood Monocytes Co-cultured with Breast Cancer Cell Lines

Development of a Human Preclinical Model of Osteoclastogenesis from Peripheral Blood Monocytes Co-cultured with Breast Cancer Cell Lines Video (Video) | JoVE

Udvikling af en menneskelig prækliniske Model af Osteoclastogenesis fra perifert blod monocytter Co kulturperler med bryst kræft cellelinjer

The crosstalk between tumor cells and bone cells in the bone microenvironment is crucial to understanding the mechanism of bone metastasis formation. We ...

The Application of 1% Methylene Blue Dye As a Single Technique in Breast Cancer Sentinel Node Biopsy

The Application of 1% Methylene Blue Dye As a Single Technique in Breast Cancer Sentinel Node Biopsy Video (Video) | JoVE

Anvendelsen af 1% methylenblåt farvestof som en enkelt teknik i brystkræft Sentinel node biopsi

In this study, we injected 1% methylene blue dye (MBD) into the subareolar or peritumoral space of the breast. In the case of breast conserving surgery ...

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mice Mammary Fat Pad

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mice Mammary Fat Pad Video (Video) | JoVE

Orthotopic injektion af brystkræftceller ind i musene brystkirtler fedt Pad

A proper animal model is crucial for a better understanding of diseases. Animal models established by different methods (subcutaneous injections, ...

Obtaining Cancer Stem Cell Spheres from Gynecological and Breast Cancer Tumors

Obtaining Cancer Stem Cell Spheres from Gynecological and Breast Cancer Tumors Video (Video) | JoVE

Opnåelse kræft stamceller kugler fra gynækologiske og brystkræft tumorer

Cancer stem cells (CSC) are a small population with self-renewal and plasticity which are responsible for tumorigenesis, resistance to treatment and ...

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model Video (Video) | JoVE

Studere Triple Negative Breast Cancer Brug Orthotopic Breast Cancer Model

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less ...

Generation of Orthotopic Pancreatic Tumors and Ex vivo Characterization of Tumor-Infiltrating T Cell Cytotoxicity

Generation of Orthotopic Pancreatic Tumors and Ex vivo Characterization of Tumor-Infiltrating T Cell Cytotoxicity Video (Video) | JoVE

Generation af Ortotopiske tumorer i bugspytkirtlen og ex vivo karakterisering af tumor Infiltrerende T-celle cytotoksicitet

In vivo models of pancreatic cancer provide invaluable tools for studying disease dynamics, immune infiltration and new therapeutic strategies. The ...

Modeling Breast Cancer in Human Breast Tissue using a Microphysiological System

Modeling Breast Cancer in Human Breast Tissue using a Microphysiological System Video (Video) | JoVE

Modellering af brystkræft i humant brystvæv ved hjælp af et mikrofysiologisk system

Breast cancer (BC) remains a leading cause of death for women. Despite more than $700 million invested in BC research annually, 97% of candidate BC drugs ...