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 arbeidet ble støttet av 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), den pasientavledede Xenograft og Advanced In Vivo Models Core ved Baylor College of Medicine (finansiering fra RP170691 CPRIT Core Facility Award og NCI-CA125123 P30 Cancer Center Support Grant).

Alle protokoller som bruker dyr er gjennomgått og godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Tumorfragmentene, rundt 1-2 mm3 i størrelse, er fra levedyktig frossen bestand hentet fra den pasientavledede Xenograft og Advanced In Vivo Models Core ved Baylor College of Medicine.
1. Forberedelse av kryopreserverte mammary tumor fragmenter for transplantasjon
<ol><li>Overfør kryonalen med tumorfragmenter fra flytende nitrogen til et 37 °C vannbad.</li>
	<li>Ag...

For å redusere variasjoner i tumorvekst på tvers av dyr, er det viktig å kutte tumorvevet i 1 mm3 fragmenter for transplantasjon. Modeller som vokser bløtvev er vanskeligere å jobbe med, og tumorfragmentene må kuttes litt større (1−2 mm3). Når du plasserer vevet i mammary fett pad lommen pass på ikke å dele vevet i flere stykker som dette vil resultere i flere små svulster eller merkelig formede svulster.
I tillegg bruker du fersk svulst for transplantasjon a...

De fleste brystkreftdødsfall kan tilskrives tilbakevendende sykdom som er resistent mot konvensjonelle terapier1,2. Den inter- og intra-tumor heterogenitet av brystkreft bidrar til terapi motstand. Videre kan tumor heterogenitet hindre nøyaktig prognose og utfordre sykdomshåndtering3,4. Identifisering av prediktive biomarkører for respons vil forbedre kliniske resultater av pasienter med brystkreft betydelig. Selv om de fleste brystkrefttyper er immunologisk "kalde" svulster som sannsynligvis ikke reagerer på immunterapi, har immunkontrollpunkthemmere vist løfte i kliniske studier2,5. For eksempel viste en fase III-studie forbedret sykdomsfri overlevelse (DFS) og foreløpige bevis på at atezolizumab (monoklonalt antistoff mot PD-L1) kombinert med nab-paclitaxel kan gi en samlet overlevelsesfordel sammenlignet med nab-paclitaxel alene i svulster med ≥1% PD-L1 farging6. Utvikling av terapier som sensibiliserer brystsvulster til immunterapi vil revolusjonere behandlingsregimer.
Prekliniske modeller som trofast rekapitulerer human brystkreft heterogenitet og legemiddelrespons er avgjørende for å studere tumorbiologi og identifisere potensielle biomarkører for målrettet terapi. Udødelige cellelinjer er mye brukt til brystkreftforskning siden disse cellelinjene er enkle å vokse og genetisk modifisere for å studere molekylære mekanismer. På grunn av det selektive trykket fra langsiktig cellekultur in vitro, kan genetisk drift oppstå over tid, og brystkreftcellelinjer kan bære cellelinjespesifikke genomiske endringer som skiller seg fra avvik i primære brystsvulster7,8,9.
Pasient-avledet xenograft (PDX) tumor biter er i stand til å rekapitulere heterogenitet av menneskelig sykdom, og er histologisk og immunhiistokjemisk lik svulsten av opprinnelse10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. Det er viktig at PDX-modeller er fenotypisk stabile på tvers av flere transplantasjoner, som det fremgår av histologi, transkripsjon, 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 som kan sammenlignes med de observerte klinisk10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29. PDX modeller for østrogen reseptor positiv (ER+), progesteron reseptor positiv (PR+), epidermal vekstfaktor 2 positiv (ERBB2+, HER2+) og trippel negativ brystkreft (TNBC) PDX modeller er etablert, og gir en utmerket plattform for å teste endokrine-, kjemo- og målrettede terapier. Imidlertid er en hovedbom av PDX-modeller for tiden mangelen på et funksjonelt immunsystem i musen.
De genetisk konstruerte musemodellene (GEMM), som Trp53 homozygot null, cMyc, Wnt1, PyMT eller Her2 overekspression modeller, tillater studiet av spontan tumorinitiering, progresjon og metastase i sammenheng med et intakt immunsystem. Tumorventetiden er imidlertid lang, noe som gjør det vanskelig å gjennomføre prekliniske forsøk med flere armer30,31. GEMM kan imidlertid transplanteres til syngeneiske verter for å generere tilstrekkelig antall svulster som nøye rekapitulerer menneskelige svulster32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45, 46,47,48,49,50,51,52,53,54,55. For eksempel ble pattedyrepitelet fra en p53-null BALB/c-mus transplantert i de ryddede fettputene til syngeneiske villtype mottakermus for å danne primære svulster, som kan transplanteres ytterligere til syngeneiske verter56,57. P53-null svulstene rekapitulerte forskjellige undertyper av menneskelige svulster.
Kombinasjonen av PDX-modeller og transplanterbar GEMM gir verdifulle prekliniske verktøy for å undersøke brystsvulstbiologi, legemiddelrespons og anti-tumorimmunitet. I den nåværende protokollen beskrives en metode for ortotopisk transplantasjon av PDX- og GEMM tumorfragmenter i musens pattedyrfettpute. Disse modellene er egnet for serielle passasjer og beholder vanligvis en stabil fenotype. For å redusere risikoen for genetisk drift eller tap av heterogenitet på tvers av passasjer over tid, blir flere vevsfragmenter kryopreservert ved hver passasje for etterfølgende transplantasjon i tilfelle biologiske eller morfologiske endringer 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

Prekliniske modeller som trofast recapitulate tumor heterogenitet og terapeutisk respons er avgjørende for translasjonell brystkreft forskning. Udødeliggjorte cellelinjer er enkle å vokse og genetisk modifisere for å studere molekylære mekanismer, men det selektive trykket fra cellekulturen fører ofte til genetiske og epigenetiske endringer over tid. Pasientavledede xenograftmodeller (PDX) rekapitulerer trofast heterogeniteten og legemiddelresponsen til menneskelige brystsvulster. PDX-modeller viser en relativt kort ventetid etter ortotopisk transplantasjon som letter undersøkelsen av brystsvulstbiologi og legemiddelrespons. De transplanterbare genetisk konstruerte musemodellene tillater studiet av brystsvulstimmunitet. Den nåværende protokollen beskriver metoden for ortopisk transplantasjon av brystsvulstfragmenter i brystfettputen etterfulgt av narkotikabehandlinger. Disse prekliniske modellene gir verdifulle tilnærminger for å undersøke brystsvulstbiologi, legemiddelrespons, biomarkøroppdagelse og mekanismer for legemiddelresistens.

Figur 1 viser utstyret (figur 1A) og nøkkelprosedyrer (figur 1B) for ortotoptransplantasjon. Figur 2 viser karakterisering av en transplantert PDX-svulst (MC1). Tumorfragmenter (1 mm3) av MC1-modellen ble transplantert i den # 4 fettputen til SCID / Beige mus. En måned senere nådde den gjennomsnittlige tumorstørrelsen rund...

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

Pasientavledede xenograftmodeller (PDX) og transplanterbare genetisk konstruerte musemodeller rekapitulerer trofast menneskelig sykdom og er foretrukne modeller for grunnleggende og translasjonell brystkreftforskning. Her beskrives en metode for å ortopisk transplantere brystsvulstfragmenter i brystfettputen for å studere tumorbiologi og evaluere legemiddelrespons.

Ortotopisk transplantasjon av brystsvulster som prekliniske modeller for brystkreft

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

Utnytte Funksjonell genom Screening for å identifisere potensielt Novel narkotika mål i Cancer Cell spheroid kulturer

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

Ultralyd Evaluering av brystkreft relatert lymfødem

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 Opptreden av humane brystcancerceller i Embryonic Sebrafisk

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

Utviklingen av en menneskelig prekliniske modell av Osteoclastogenesis fra perifert blod monocytter co kultivert med bryst kreftcelle linjer

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 av 1% metylen blå fargestoff som en enkelt teknikk i brystkreft 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 injeksjon av brystkreft celler i mus Mammary fett puten

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

Få kreft stamcellesfærer fra gynekologiske og brystkreft svulster

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 trippel negativ brystkreft ved hjelp ortotopisk brystkreft modell

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

Generering av Orthotopic bukspyttkjertel svulster og ex vivo karakterisering av tumor-infiltrere T Cell cytotoksisitet

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 av brystkreft i humant brystvev ved hjelp av 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 ...