एक प्रीक्लेक्निकल मरीन मॉडल के लिए सर्जिकल प्रक्रियाओं और कार्यप्रणाली<em> नो नोवो</em> स्तन कैंसर मेटास्टेसिस
Summary
स्तन कैंसर मेटास्टेसिस को लक्षित करने वाले सहायक चिकित्सा का मूल्यांकन करने वाली पूर्व नैदानिक मॉडल की कमी है। इसका समाधान करने के लिए, हमने नवो फुफ्फुसीय स्तनधारी एडेनोकार्किनोमा मेटास्टेसिस का एक मूरीन मॉडल विकसित किया, जिसमें सहायक तंत्र (प्राथमिक ट्यूमर के सर्जिकल रिसेक के बाद) में प्रशासित चिकित्सकों का मूल्यांकन किया जा सकता है, पहले बीजयुक्त फुफ्फुसीय मेटास्टेस को प्रभावित करने में प्रभावकारिता के लिए मूल्यांकन किया जा सकता है।
Abstract
A rate-limiting aspect of transgenic mouse models of mammary adenocarcinoma is that primary tumor burden in mammary tissue typically defines study end-points. Thus, studies focused on elucidating mechanisms of late-stage de novo metastasis are compromised, as are studies examining efficacy of anti-cancer therapies targeting mediators of metastasis in the adjuvant setting. Numerous murine mammary cancer models have been developed via targeted expression of dominant oncoproteins to mammary epithelial cells yielding models variably mimicking histopathologic and transcriptome-defined breast cancer subtypes common in women1. While much has been learned regarding the biology of mammary carcinogenesis with these models, their utility in identifying molecules regulating growth of late-stage metastasis are compromised as mice are typically euthanized at earlier time points due to significant primary tumor burden. Moreover, since a significant percentage of women diagnosed with breast cancer receive adjuvant therapy after surgical resection of primary tumors and prior to presence of detectable metastatic disease, preclinical models of de novo metastasis are urgently needed as platforms to evaluate new therapies aimed at targeting metastatic foci. To address these deficiencies, we developed a murine model of de novo mammary cancer metastasis, wherein primary mammary tumors are surgically resected, and metastatic foci subsequently develop over a 115 day post-surgical period. This long latency provides a tractable model to identify functionally significant regulators of metastatic progression in mice lacking primary tumor, as well as a model to evaluate preclinical therapeutic efficacy of agents aimed at blocking functionally significant molecules aiding metastatic tumor survival and growth.
Introduction
उत्तरी अमेरिका में महिलाएं स्तन कैंसर 2 के विकास का ~ 12% आजीवन जोखिम है; इनमें से अधिकतर व्यक्तियों को शल्य चिकित्सा के माध्यम से प्राथमिक ट्यूमर को हटा दिया जाता है, और कैंसर उपप्रकार के आधार पर, उसके बाद सहायक, सेटिंग, 3 में लक्षित, एंडोक्राइन, केमो- और / या विकिरण चिकित्सा प्राप्त होगी। उदाहरणों में, हार्मोन रिसेप्टर-पॉजिटिव कैंसर का निदान महिलाओं को एचईआर 2-पॉजिटिव ट्यूमर के साथ एंटीस्ट्रोन एस्ट्रोजेन थेरेपी और महिलाओं को विकिरण / कीमोथेरेपी के साथ एचईआर 2-लक्षित उपचार प्राप्त करने के लिए किया गया है, जबकि कोई भी लक्षित उपचार तीन गुना ट्यूमर 3 के लिए उपलब्ध नहीं है। रेडियेशन, किमोथेरेपी, व्यक्तिगत और हार्मोन आधारित चिकित्सा में प्रगति के बावजूद शल्यचिकित्सा के शोधन के पूरक, 30-70% महिलाओं में स्टेज II या III रोग 4 के निदान के रोग में पुनरावर्ती है, क्योंकि चिकित्सा, दूरसंचारों में मेटास्टैटिक रोग को समाप्त करने में काफी हद तक अप्रभावी हैं फेफड़े, हड्डी, बीबारिश और / या यकृत 5 यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि जब प्राथमिक ट्यूमर के अभाव में मेटास्टेटिक बीमारी होती है, तो इसका अर्थ है कि निश्चित सर्जरी के समय में प्रसारित घातक कोशिका द्वितीयक अंगों में पहले से मौजूद थीं। इस प्रकार मेटास्टैटिक ट्यूमर के विकास को खत्म करने या धीमा करने में सक्षम चिकित्सक तत्काल आवश्यक हैं।
जबकि स्तन कैंसरजन के नए मॉडल मॉडल नेपोलैस्टिक प्रगति 1 को विनियमित करने के तंत्रों को प्रकट करने में उल्लेखनीय जानकारी दी है, मौजूदा मॉडल में भी कई सीमाएं हैं इनमें से एक तथ्य यह है कि नवोन्मुखी ट्रांसजेनिक मॉडल आमतौर पर कई स्तन ग्रंथियों में प्राथमिक ट्यूमर विकसित करते हैं, जिसमें प्राथमिक ट्यूमर बोझ अध्ययन की अवधि सीमित करता है। जबकि प्राथमिक ट्यूमर कोशिका से बचने और मेटास्टैटिक बीजों की संभावना इन मॉडलों में नवप्रॉपलस्टिक प्रगति की शुरुआत में होती है, मेटास्टाटिकल ट्यूमर का स्पष्ट विकास देर से होता है, और यह निर्भर करता है किN माउस मॉडल और तनाव की पृष्ठभूमि, अक्सर आंशिक रूप से 1 घुसना है। इसके अलावा, द्वितीयक अंगों में मेटास्टेस को नियमन करने वाले अणुओं की खोज के लिए, और सहायक सेटिंग में चिकित्सकों के पूर्व-क्लिनिकल प्रभावकारिता के मूल्यांकन के लिए अब नए मॉडल की उपयोगिता को सीमित करता है।
इन सीमाओं को नाकाम करने के लिए हम फेफड़ों के लिए स्तन कार्सिनोमा मेटास्टेसिस के एक नए सिरे से मूल निवासी मॉडल विकसित किया है। माता-पिता की ट्रांसजेनिक महिलाओं ( यानी एमएमटीवी-पीईएमटी एफसीबी / एन स्ट्रेन पृष्ठभूमि पर यहां वर्णित अध्ययनों के लिए) देर से अवस्था के निओ स्तनपान के ट्यूमर की आयु 100 दिनों के लिए 6 वर्ष है, जिस पर उनके प्राथमिक ट्यूमर को शल्यचिकित्सा में शोधन किया जाता है और एंजाइमेटिक रूप से अलग हो जाता है। एकल कक्ष निलंबन सस्पेंशन (1 एक्स 10 6 कोशिकाएं) बारी-बारी से 6-7 सप्ताह के पुराने प्राप्तकर्ता सिनेजेनिक मादा चूहों में छिपी हुई हैं, जहां एक प्राथमिक स्तन ट्यूमर 38 से 60 दिन की अवधि में विकसित होते हैं ( <stronG class = "xfig"> चित्रा 1 ए)। एक परिभाषित ट्यूमर आकार (172 से 450 मिमी 3 ) पर, प्राप्तकर्ता चूहों का संवेदनाहट होता है और प्राथमिक ट्यूमर को शल्यचिकित्सा में शल्यचिकित्सा किया जाता है जैसे कि सर्जिकल साइट पर ट्यूमर के पुनर्निर्माण को कम किया जाता है, महिलाओं में सर्जरी के साथ अनुरूप ( अनुपूरक चित्रा 1 )। एफवीबी / एन तनाव की पृष्ठभूमि पर, चूहों फेफड़ों में हिस्टोलिजिकल-डिटेक्टेबल मेटास्टैटिक फॉस को 45% पर्सिटेंस के साथ ~ 115 दिन बाद सर्जरी ( चित्रा 1 बी ) द्वारा विकसित करती हैं। मेटास्टाटिकल ट्यूमर की वृद्धि के इस विस्तारित विलंब के साथ, मॉडल सहायक चिकित्सा वितरण के लिए विशिष्ट रूप से स्थित है, और प्राथमिक ट्यूमर के शल्य चिकित्सा हटाने के बाद मेटास्टैटिक प्रगति को प्रभावित करने वाले अंतर्निहित जीव विज्ञान का स्पष्ट और मूल्यांकन करने के लिए।
Protocol
Representative Results
Discussion
संशोधन और समस्या निवारण:
पेट की दीवार से ट्यूमर को विदारक करते समय, ट्यूमर पेट की दीवार के अनुयायी रह सकता है। यह <5% ट्यूमर के साथ इंजेक्ट किया गया चूहों (डेटा नहीं दिखाया गया) में देखा ग…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों ने हिस्टोपैथोलॉजी सहायता, डॉ। जॉन ग्लेस्टीन के लिए सर्जिकल तकनीक में शिक्षा के लिए, टेसा डायबेल के लिए वीडियोग्राफी सहायता, महत्वपूर्ण जानकारी और चर्चा के लिए वोंग और क्यूसेंस प्रयोगशालाओं के सभी सदस्यों और वित्तीय सहायता के लिए ओएचएसयू नाइट कैंसर संस्थान के लिए जो हिल का धन्यवाद किया है। लेखक T32GM071388-10 और T32CA106195-11 से सीईजी, एनसीआई / एनआईएच, डिफेन्स ऑफ डिफेन्स ब्रेस्ट कैंसर रिसर्च प्रोग्राम, सुसान जी कॉमन फाउंडेशन, ब्रेस्ट कैंसर रिसर्च फाउंडेशन, और कैंसर के लिए खड़े हो जाओ – Lustgarten फाउंडेशन से समर्थन स्वीकार करते हैं एलएसी के लिए अग्नाशयी कैंसर अभिसरण सपना टीम ट्रांसलेशनल रिसर्च अनुदान (एसयूसीसी-एएसीआर-डीटी 14-14), एमएचडब्ल्यू को महिला स्वास्थ्य सर्किल ऑफ गिविंग फाउंडेशन पुरस्कार और एमएचडब्ल्यू और एलएमसी के लिए अग्नाशयी स्वास्थ्य के लिए ब्रेंडेन-कोलन सेंटर।
Materials
| Isofluorane | Piramal Healthcare | N/A | Prescription order |
| Collagenase A | Roche | 11088793001 | |
| DNase I | Roche | 10104159001 | |
| DMEM | ThermoFisher | 12634010 | |
| 25 mL Pyrex bottle | Sigma-Aldrich | CLS139525 | |
| Fetal Bovine Serum | Atlanta Bio | S11150 | |
| 0.7 µm nylon strainer | Corning | 352350 | |
| 50 mL conical tube | VWR | 89039-658 | |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | D2650 | |
| Growth factor-reduced Matrigel | BD | 354230 | Growth factor-reduced solubilized basement membrane preparation extracted from the Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) mouse sarcoma |
| Poly(vinylpyrrolidone)–Iodine complex | Sigma-Aldrich | PVP1 | |
| 29 gauge 0.3 mL insulin syringe | BD | 324702 | |
| Small Vessel Cauterizer Kit | FST | 18000-00 | |
| Wound clips | Texas Scientific | 205016 | |
| AutoClip wound clip applier | BD | 427630 | |
| AutoClip wound clip remover | BD | 427637 | |
| Bromodeoxyuridine | Roche | 10280879 | |
| Heparinized capillary tubes | Fisher | 22362566 | |
| Microtainer tubes with dipotassium EDTA | BD | 365974 | |
| 20 mL syringe | BD | 309661 | |
| DPBS | Thermo-Fisher | 14190-250 | |
| OCT-freezing medium | VWR | 25608930 | |
| Formalin, Buffered, 10% (Phosphate Buffer) | Fisher | SF100-4 | |
| 23g needle | Fisher | 14-826-6B | |
| FVB/n mouse | Jackson Laboratories | 001800 |
References
- Fantozzi, A., Christofori, G. Mouse models of breast cancer metastasis. Breast Cancer Res. 8, 212 (2006).
- Howlader, N. N. A., Krapcho, M. . SEER Cancer Statistics Review 1975-2008. , (2011).
- National Comprehensive Cancer Network. . Breast Cancer (Version 3.2014). , (2016).
- Kataja, V., Castiglione, M., Group, E. G. W. Locally recurrent or metastatic breast cancer: ESMO clinical recommendations for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol. 19 Suppl 2, 11-13 (2008).
- Margolese, R. G., Hortobagyi, G. N., Buchholz, T. A., Kufe, D. W., Pollock, R. E., Weichselbaum, R. R. . Management of Metastatic Breast Cancer. Holland-Frei Cancer Medicine. , (2003).
- Guy, C. T., Cardiff, R. D., Muller, W. J. Induction of mammary tumors by expression of polyomavirus middle T oncogene: a transgenic mouse model for metastatic disease. Mol Cell Biol. 12, 954-961 (1992).
- Kouros-Mehr, H., et al. GATA-3 links tumor differentiation and dissemination in a luminal breast cancer model. Cancer Cell. 13, 141-152 (2008).
- Minn, A. J., et al. Genes that mediate breast cancer metastasis to the lung. Nature. 436, 518-524 (2005).
- Qian, B. Z., et al. FLT1 signalling in metastasis-associated macrophages activates an inflammatory signature that promotes breast cancer metastasis. J Exp Med. 212 (9), 1433-1448 (2015).
- Verkooijen, H. M., et al. Patients’ refusal of surgery strongly impairs cancer survival. Ann Surg. 242 (2), 276-280 (2005).
- Peinado, H., et al. Pre-metastatic niches: organ-specific homes for metastasis. Nat Rev Cancer. 17 (5), 302-317 (2017).
