Ein melanompatientenabgeleitetes Xenograft-Modell

Min Xiao; Vito  W. Rebecca; Meenhard Herlyn

doi:10.3791/59508

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Methodenartikel

Ein melanompatientenabgeleitetes Xenograft-Modell

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DOI:

10.3791/59508

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20. Mai 2019

Min Xiao¹ , Vito W. Rebecca¹ , Meenhard Herlyn¹

¹Wistar Institute

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Patienten-abgeleitete Xenograft -Modelle (PDX) rekapitulieren die molekularen und biologischen Merkmale des Melanoms robuster und sind prädiktiver für die Therapiereaktion im Vergleich zu herkömmlichen auf Kunststoffgewebekulturen basierenden Assays. Hier beschreiben wir unser Standard-Betriebsprotokoll für die Etablierung neuer PDX-Modelle und die Charakterisierung/Experimentierung bestehender PDX-Modelle.

Zusammenfassung

Akkumulierende Beweise deuten darauf hin, dass sich molekulare und biologische Eigenschaften in Melanomzellen unterscheiden, die in traditionellen zweidimensionalen Gewebekulturgefäßen angebaut werden, im Vergleich zu in vivo bei menschlichen Patienten. Dies ist auf die Engpassauswahl von klonalen Populationen von Melanomzellen zurückzuführen, die in Abwesenheit physiologischer Bedingungen in vitro robust wachsen können. Darüber hinaus spiegeln die Reaktionen auf die Therapie in zweidimensionalen Gewebekulturen insgesamt nicht die Reaktionen auf die Therapie bei Melanompatienten wider, wobei die Meisten klinischen Studien die Wirksamkeit therapeutischer Kombinationen nicht Vitro. Obwohl die Xenogtransplantation von Melanomzellen in Mäuse den physiologischen In-vivo-Kontext liefert, der in zweidimensionalen Gewebekultur-Assays fehlt, haben die für die Engraftmentierung verwendeten Melanomzellen bereits eine Engpassauswahl für Zellen durchlaufen, die unter zweidimensionale Bedingungen, wenn die Zelllinie festgelegt wurde. Zu den irreversiblen Veränderungen, die als Folge des Engpasses auftreten, gehören Veränderungen der Wachstums- und Invasionseigenschaften sowie der Verlust bestimmter Teilpopulationen. Daher können Modelle, die den menschlichen Zustand in vivo besser rekapitulieren, therapeutische Strategien besser vorhersagen, die das Gesamtüberleben von Patienten mit metastasierendem Melanom effektiv erhöhen. Die vom Patienten abgeleitete Xenograft-Technik (PDX) beinhaltet die direkte Implantation von Tumorzellen vom menschlichen Patienten zu einem Mausempfänger. Auf diese Weise werden Tumorzellen konsequent unter physiologischen Belastungen in vivo angebaut und erleiden nie den zweidimensionalen Engpass, der die molekularen und biologischen Eigenschaften bewahrt, die beim menschlichen Patienten vorhanden sind. Bemerkenswerte PDX-Modelle, die von Organstandorten von Metastasen (d. h. Gehirn) abgeleitet wurden, zeigen eine ähnliche metastasierende Kapazität, während PDX-Modelle, die von therapienaiven Patienten und Patienten mit erworbener Therapieresistenz (d. h. BRAF/MEK-Hemmertherapie) abgeleitet wurden, ähnliche Empfindlichkeit gegenüber der Therapie.

Einleitung

Präklinische Modelle sind entscheidend für alle Aspekte der translationalen Krebsforschung, einschließlich der Charakterisierung von Krankheiten, der Entdeckung umsetzbarer Schwachstellen, die für Krebs im Vergleich zu normalen Zellen einzigartig sind, und der Entwicklung wirksamer Therapien, die diese Schwachstellen, um das Gesamtüberleben der Patienten zu erhöhen. Im Melanombereich wurden Zehntausende von Zelllinienmodellen stark für das Arzneimittelscreening genutzt, wobei >4.000 von unserer Gruppe allein beigesteuert wurden (WMXXX-Serie). Diese Zelllinienmodelle wurden von Melanompatienten mit verschiedenen Formen des kutanen Melanoms (d. h. acral, uveal und oberf....