Summary

Een preklinisch muizenmodel van levermetastasen

Published: September 27, 2014
doi:

Summary

Een preklinische, muizenmodel van levermetastasen uitgevoerd via een hemispleen injectietechniek.

Abstract

Talrijke muismodellen zijn ontwikkeld om menselijke kankers bestuderen en bevorderen het begrip van kankerbehandeling en ontwikkeling. Hier wordt een preklinische murine alvleesklier tumor model van levermetastasen via een hemispleen injectie van syngene muizen pancreas tumorcellen beschreven. Dit model bootst veel van de klinische toestand van patiënten met gemetastaseerde ziekte aan de lever. Muizen consequent ontwikkelen metastasen in de lever waardoor het onderzoek van het metastatische proces, experimentele therapie testen, en de tumor immunologie onderzoek.

Introduction

Pancreas ductaal adenocarcinoom (PDA) is de vierde belangrijkste oorzaak van kanker gerelateerde sterfgevallen in de Verenigde Staten 1. De vijf jaars overleving voor patiënten met gemetastaseerd PDA is 2-12% 1. Hoewel adjuvante en neoadjuvante chemotherapie voor pancreaskanker is effectiever dan ooit, er nog steeds een enorme behoefte aan nieuwe therapieën.

De ontwikkeling van nieuwe therapieën vereist betrouwbare preklinische diermodellen. Hoewel subcutane tumor modellen eenvoudig te gebruiken, nadelen omvatten het onvermogen van deze tumoren metastaseren en bootsen de tumorprogressie en micromilieus gezien in humane kankers. Genetisch gemanipuleerde modellen, zoals genetisch gemanipuleerde muis die Kras en p53 knock-in oncogene mutaties (de KPC model) 2 en KPC model met een YFP lineage tracer (de PKCY model) 3 oog op het onderzoek van natuurlijk voorkomende tumoren in immunocompetent muizen. Bovendien is de tumor micro-omgeving ongewijzigd en lijkt op die waargenomen in humane tumor progressie. Helaas, de timing van tumorontwikkeling varieert in deze modellen, waardoor het moeilijk experimentele therapieën bestuderen. Daarnaast terugkruisingen van deze muizen vergt een aanzienlijke hoeveelheid tijd en financiële inzet, wat niet altijd haalbaar is. Tenslotte geïmplanteerd xenograft PDA muismodellen noodzaken immunogecompromitteerd muizen, die zijn veranderd of afwezig tumor micro-omgevingen. Dientengevolge, de werkzaamheid van experimentele therapieën aangetoond in deze preklinische modellen vaak niet reproduceerbaar klinische proeven 4.

Dit hemisplenectomy muizenmodel gebruikt Panc02 tumorcellen, met een zeer tumorigene, methylcholanthreen-geïnduceerde pancreas tumorcellijn afkomstig van C57BL / 6 muizen 5, 6 zijn. Bovendien, andere muizen PDA cellijnen afgeleid van de KPC mice kan in dit model. Schulick et al. Hebben eerder ontwikkelde een hemisplenectomy techniek en creëerde een syngeen muismodel van darmkanker uitzaaiingen 7. Dit hemisplenectomy model (figuur 1) biedt consistente en gelijke tumorinoculatie in immunocompetente muizen zich lenen tot het onderzoek van nieuwe therapeutische middelen 7-10.

Protocol

Alle dierproeven in overeenstemming geweest met de richtlijnen van de Animal Care en gebruik Comite van de Johns Hopkins University, en de dieren werden in overeenstemming met de richtlijnen van de Vereniging voor evaluatie en accreditatie van het Laboratorium Care (AAALAC) gehandhaafd. De chirurgische ingreep wordt uitgevoerd onder steriele omstandigheden in een operatiekamer die een minimum van vijftien luchtwisselingen per uur ondergaat. Alle instrumenten worden gesteriliseerd door autoclaaf voorafgaand aan de proced…

Representative Results

Panc02 tumorcellen geïnjecteerd in de hemispleen (figuur 1) vormen levermetastasen 100% van de muizen, terwijl longen en peritoneale metastasen niet waargenomen als de techniek goed wordt uitgevoerd. Deze techniek is vastgesteld bij meer dan honderd muizen middels Panc02 cellen in meerdere, onafhankelijke experimenten en reproduceerbaar, alle onbehandelde muizen sterven metastasen lever tussen 30 en 60 dagen na de hemisplenectomy procedure (figuur 2). Om statistische significantie tuss…

Discussion

Deze preklinische muizenmodel van alvleesklierkanker metastase naar de lever via een hemispleen injectietechniek is het eerste model beschreven dat veel van de klinische en immunologische condities van patiënten met metastatische ziekte de lever spiegels. Dit model biedt verscheidene voordelen boven andere muizenmodellen. Ten eerste, in tegenstelling tot transgene modellen van pancreaskanker waarbij slechts 30% van de muizen ontwikkelen metastasen naar de lever en de timing van metastasen formatie is erg variabel, dit …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

KF en KO zijn co eerste auteurs samen met KS

Dit werk werd mede ondersteund door de AHPBA Fellowship (KS), NIH K23 CA148964-01 (LZ), Johns Hopkins School of Medicine Clinical Scientist Award (LZ), Virágh Foundation en de Skip Virágh Pancreatic Cancer Center aan de Johns Hopkins (EMJ en LZ), de Nationale Alvleesklier Foundation (LZ), de Lefkofsky Family Foundation (LZ), het NCI SPORE in Gastro Intestinale Tumoren P50 CA062924 (EMJ, LZ), de Stichting Lustgarten (LZ), en de Sol Goldman Pancreatic Cancer Center subsidies (KS , BHE, LZ).

Materials

Cell culture media and components will vary depending on cell line
Phosphate Buffered Saline Gibco by Life Technologies 10010-023
15 mL centrifigure tubes Corning 430052
Curved Operating Scissor Roboz Surgical Store RS-6835
Micro dissecting Graefe Forceps Roboz Surgical Store RS-5130
Needle holder (regular) World Precision Instruments, Inc
3-0 or 4-0 suture courtesy of dept of surgery, Johns Hopkins
Weck Horizon Open Ligating Clip Applier, small, angled Teleflex 137085
Weck Horizon Open Ligating Clip Applier, medium, angled Teleflex 237115
Weck Horizon medium ligating clips Teleflex 002200
Weck Horizon small ligating clips Teleflex 001200
Syringe, 1 cc, tb syringe, 3/8" slip tip Becton Dickinson 309625
Syringe, 1 cc, tb syringe, 5/8" slip tip Becton Dickinson 309597
9 mm Autoclip Applier Mikron 427630
9 mm Autoclip Becton Dickinson 427631
Heating pad Sunbeam CAT93
70% Ethanol sold by numerous vendors
Ketamine Hydrochloride  Hospira 22395DD
Xylazine hydrochloride Sigma X1251

Riferimenti

  1. American Cancer Society. . Cancer Facts & Figures. , (2013).
  2. Clark, C. E., Beatty, G. L., Vonderheide, R. H. Immunosurveillance of pancreatic adenocarcinoma: insights from genetically engineered mouse models of cancer. Cancer letters. 279, 1-7 (2009).
  3. Rhim, A. D., et al. EMT and dissemination precede pancreatic tumor formation. Cell. 148, 349-361 (2012).
  4. Frese, K. K., Tuveson, D. A. Maximizing mouse cancer models. Nature reviews. Cancer. 7, 645-658 (2007).
  5. Corbett, T. H., et al. Induction and chemotherapeutic response of two transplantable ductal adenocarcinomas of the pancreas in C57BL/6 mice. Cancer research. 44, 717-726 (1984).
  6. Leao, I. C., Ganesan, P., Armstrong, T. D., Jaffee, E. M. Effective depletion of regulatory T cells allows the recruitment of mesothelin-specific CD8 T cells to the antitumor immune response against a mesothelin-expressing mouse pancreatic adenocarcinoma. Clinical and translational science. 1, 228-239 (2008).
  7. Jain, A., et al. Synergistic effect of a granulocyte-macrophage colony-stimulating factor-transduced tumor vaccine and systemic interleukin-2 in the treatment of murine colorectal cancer hepatic metastases. Annals of surgical oncology. 10, 810-820 (2003).
  8. Yoshimura, K., et al. Selective targeting of antitumor immune responses with engineered live-attenuated Listeria monocytogenes. Cancer research. 66, 1096-1104 (2006).
  9. Yoshimura, K., et al. Live attenuated Listeria monocytogenes effectively treats hepatic colorectal cancer metastases and is strongly enhanced by depletion of regulatory T cells. Cancer research. 67, 10058-10066 (2007).
  10. Olino, K., et al. Tumor-associated antigen expressing Listeria monocytogenes induces effective primary and memory T-cell responses against hepatic colorectal cancer metastases. Annals of surgical oncology. 19, 597-607 (2012).
  11. Hingorani, S. R., et al. Trp53R172H and KrasG12D cooperate to promote chromosomal instability and widely metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma in mice. Cancer cell. 7, 469-483 (2005).
  12. Marion, A., Aoudi, W., Basarab, A., Delachartre, P., Vray, D. Blood flow evaluation in high-frequency, 40 MHz imaging: a comparative study of four vector velocity estimation methods. Ultrasonics. 50, 683-690 (2010).
  13. Zheng, L., et al. Tyrosine 23 phosphorylation-dependent cell-surface localization of annexin A2 is required for invasion and metastases of pancreatic cancer. PloS one. 6, e19390 (2011).
check_url/it/51677?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Soares, K. C., Foley, K., Olino, K., Leubner, A., Mayo, S. C., Jain, A., Jaffee, E., Schulick, R. D., Yoshimura, K., Edil, B., Zheng, L. A Preclinical Murine Model of Hepatic Metastases. J. Vis. Exp. (91), e51677, doi:10.3791/51677 (2014).

View Video