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

Эта работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения (R37CA228304 и R01HL146642 Си Чену, CA148761 Джеффри М. Розену), Министерством обороны США (W81XWH-19-1-0524 для Xi Chen, W81XWH-19-1-0035 для Xiangdong Lv), Американским онкологическим обществом (RSG-18-181-01-TBE для Xi Chen) и Институтом профилактики рака и исследований рака Техаса (RR150009 CPRIT Scholar in Cancer Research Award для Xi Chen), Ксенотрансплантат, полученный от пациента, и усовершенствованное ядро моделей In Vivo в Медицинском колледже Бейлора (финансирование от RP170691 CPRIT Core Facility Award и NCI-CA125123 P30 Cancer Center Support Grant).

Все протоколы с использованием животных были рассмотрены и одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC). Фрагменты опухоли, размером около 1−2 мм3, получены из жизнеспособно замороженного запаса, полученного из ксенотрансплантата пациента и...

Чтобы уменьшить вариации роста опухоли у животных, крайне важно разрезать опухолевую ткань на 1 мм3 фрагмента для трансплантации. С моделями, на которые растут мягкие ткани, сложнее работать, а фрагменты опухоли нужно обрезать немного больше (1−2 мм3). При помещении ткани в кар...

Большинство смертей от рака молочной железы можно отнести к рецидивирующим заболеваниям, устойчивым к традиционным методамлечения 1,2. Меж- и внутриопухоляюмная гетерогенность рака молочной железы способствует резистентности к терапии. Кроме того, гетерогенность опухоли может посягнуть на точный прогноз и бросить вызов управлению заболеваниями3,4. Идентификация прогностических биомаркеров ответа позволит значительно улучшить клинические исходы пациенток с раком молочной железы. Несмотря на то, что большинство типов рака молочной железы являются иммунологически «холодными» опухолями, которые, вероятно, не реагируют на иммунотерапию, ингибиторы иммунных контрольных точек показали многообещающие результаты в клинических испытаниях2,5. Например, исследование III фазы показало улучшение выживаемости без заболевания (DFS) и предварительные доказательства того, что атезолизумаб (моноклональное антитело против PD-L1) в сочетании с наб-паклитакселом может обеспечить общее преимущество выживаемости по сравнению с наб-паклитакселом в одиночку при опухолях с окрашиванием ≥1% PD-L16. Разработка методов лечения, которые сенсибилизируют опухоли молочной железы к иммунотерапии, произведет революцию в схемах лечения.
Доклинические модели, которые точно повторяют гетерогенность рака молочной железы человека и реакцию на лекарства, имеют решающее значение для изучения биологии опухоли и выявления потенциальных биомаркеров для таргетной терапии. Увековеченные клеточные линии широко используются для исследований рака молочной железы, поскольку эти клеточные линии легко выращивать и генетически модифицировать для изучения молекулярных механизмов. Однако из-за селективного давления от долгосрочной клеточной культуры in vitro со временем может произойти генетический дрейф, и клеточные линии рака молочной железы могут нести специфические для клеточных линий геномные изменения, которые отличаются от аберраций в первичных опухолях молочной железы7,8,9.
Опухолевые куски ксенотрансплантата (PDX), полученные от пациента, способны рекапитулировать гетерогенность заболевания человека и гистологически и иммуногистохимически похожи на опухоль происхождения10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. Важно отметить, что модели PDX фенотипически стабильны при множественных трансплантациях, о чем свидетельствуют гистология, транскриптом, протеом и геномный анализ10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29. Модели PDX показывают ответы на лечение, сопоставимые стеми,которые наблюдаются клинически10,11, 12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29. Были созданы модели PDX для положительных рецепторов эстрогена (ER+),положительных рецепторов прогестерона (PR+),эпидермального фактора роста 2 положительных (ERBB2+,HER2+) и тройного отрицательного рака молочной железы (TNBC) PDX и обеспечивают отличную платформу для тестирования эндокринной, химио- и таргетной терапии. Тем не менее, одним из основных предостережений моделей PDX в настоящее время является отсутствие функциональной иммунной системы у мыши.
Генетически модифицированные мышиные модели (GEMM), такие как модели сверхэкспрессии Trp53 homozygous null, cMyc, Wnt1, PyMT или Her2, позволяют изучать спонтанное инициирование, прогрессирование и метастазирование опухоли в контексте интактной иммунной системы. Однако латентность опухоли длительная, что затрудняет проведение доклинических исследований с несколькими руками30,31. Тем не менее, GEMM может быть трансплантирован сингенным хозяевам для создания достаточного количества опухолей, которые точно рекапитулируют опухоли человека32,33, 34,35,36, 37,38,39,40,41,42,43,44,45, 46,47,48,49,50,51,52,53,54,55. Например, эпителий молочной железы от p53-нулевой мыши BALB/c был пересажен в очищенные жировые подушечки сингенных мышей-реципиентов дикого типа с образованием первичных опухолей, которые могут быть дополнительно пересажены в сингенные хозяева56,57. Опухоли p53-null рекапитулировали различные подтипы опухолей человека.
Комбинация моделей PDX и трансплантируемого GEMM предоставляет ценные доклинические инструменты для изучения биологии опухоли молочной железы, лекарственного ответа и противоопухоляевого иммунитета. В действующем протоколе описан метод ортотопической трансплантации фрагментов опухолей PDX и GEMM в жировую прокладку молочной железы мыши. Эти модели поддаются последовательным прохождениям и обычно сохраняют стабильный фенотип. Чтобы снизить риск генетического дрейфа или потери гетерогенности между проходами с течением времени, несколько фрагментов ткани криоконсервируются на каждом проходе для последующей трансплантации в том случае, если биологические или морфологические изменения наблюдаются с течениемвремени 29,58.

<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

Доклинические модели, которые точно повторяют гетерогенность опухоли и терапевтический ответ, имеют решающее значение для трансляционных исследований рака молочной железы. Увековеченные клеточные линии легко выращивать и генетически модифицировать для изучения молекулярных механизмов, но селективное давление от клеточной культуры часто приводит к генетическим и эпигенетическим изменениям с течением времени. Модели ксенотрансплантататов (PDX), полученные от пациентов, точно повторяют гетерогенность и лекарственную реакцию опухолей молочной железы человека. Модели PDX демонстрируют относительно короткую латентность после ортотопической трансплантации, что облегчает исследование биологии опухоли молочной железы и лекарственного ответа. Трансплантируемые генно-инженерные мышиные модели позволяют изучать иммунитет к опухолям молочной железы. Текущий протокол описывает метод ортотопической трансплантации фрагментов опухоли молочной железы в жировую прокладку молочной железы с последующим медикаментозным лечением. Эти доклинические модели обеспечивают ценные подходы к исследованию биологии опухоли молочной железы, лекарственного ответа, обнаружения биомаркеров и механизмов лекарственной устойчивости.

На рисунке 1 показано оборудование(рисунок 1A)и ключевые процедуры(рисунок 1B)ортотопической трансплантации. На рисунке 2 показана характеристика трансплантированной опухоли PDX (MC1). Фраг...

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

Модели ксенотрансплантата (PDX), полученные от пациентов, и трансплантируемые генетически модифицированные мышиные модели точно повторяют заболевание человека и являются предпочтительными моделями для фундаментальных и трансляционных исследований рака молочной железы. Здесь описан способ ортотопической трансплантации фрагментов опухоли молочной железы в жировую прокладку молочной железы для изучения биологии опухоли и оценки лекарственного ответа.

Ортотопическая трансплантация опухолей молочной железы как доклинические модели рака молочной железы

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

Использование функциональной геномики скрининг для выявления потенциально новых целей наркотиком в сфероида культур раковых клеток

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

Ультрасонографическая Оценка рака молочной железы, связанных с лимфедема

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

Инвазивные поведение клеток рака молочной железы человека в эмбриональном данио рерио

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

Развитие человека доклинических модели Osteoclastogenesis от периферической крови моноциты совместно культивируемых с линии клеток рака молочной железы

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

Применение 1% Метиленовый голубой краситель как единый метод в рак молочной железы Sentinel Узел биопсии

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

Ортотопическая инъекции клеток рака молочной железы в мышей молочной железы жировой ткани

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

Получение Рак стволовых клеток Сферы от гинекологических и опухолей рака молочной железы

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

Изучение Тройной отрицательный рак молочной железы Использование ортотопической модели рака молочной железы

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

Поколение ортотопических опухолей поджелудочной железы и Ex vivo Характеристика опухоли-проникновения T клеточной цитотоксичности

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

Моделирование рака молочной железы в ткани молочной железы человека с использованием микрофизиологической системы

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 ...