Summary

En Prekliniska mus modell av levermetastaser

Published: September 27, 2014
doi:

Summary

En preklinisk, musmodell av levermetastaser utförs via ett hemispleen injektionsteknik.

Abstract

Många musmodeller har utvecklats för att studera mänskliga cancerformer och främja förståelsen för cancerbehandling och utveckling. Här är en preklinisk, mus pankreastumör modell av levermetastaser via en hemispleen injektion av syngena murina pankreastumörceller beskrivs. Denna modell härmar många av de kliniska tillstånd hos patienter med metastaserad sjukdom till levern. Möss konsekvent utveckla metastaser i levern möjliggör undersökning av metastaserande process, experimentell terapi testning och tumörimmunologi forskning.

Introduction

Bukspottskörteln duktal adenocarcinom (PDA) är den fjärde vanligaste orsaken till cancerrelaterade dödsfall i USA 1. Den femåriga överlevnaden för patienter med metastaser handdator är 2-12% 1. Även adjuvant och neoadjuvant kemoterapi för cancer i bukspottskörteln är effektivare i dag än någonsin, fortfarande finns ett desperat behov av nya terapier.

Utvecklingen av nya läkemedel kräver pålitliga prekliniska djurmodeller. Även subkutana tumörmodeller är enkla att använda, nackdelar inkluderar oförmåga dessa tumörer att metastasera och härma tumörprogression och mikromiljöer ses i humana cancerformer. Genmanipulerade modeller, till exempel genetiskt modifierade musen innehåller Kras och p53 knock-in onkogena mutationer (KPC-modellen) 2 och KPC modell med YFP härstamning spårämne (den PKCY modellen) 3 möjliggöra studier av naturligt förekommande tumörer i immunocompetent möss. Dessutom är tumörmikroomgivningen obearbetat och mer nära liknar den som ses i humana tumörprogression. Tyvärr, är tidpunkten för tumörutveckling variabla inom dessa modeller, vilket gör det svårt att studera experimentella behandlingar. Dessutom återkorsning av dessa möss kräver en betydande mängd tid och finansiellt åtagande, vilket inte alltid är möjligt. Slutligen nödvändiggör implanterade modeller xenograft PDA mus nedsatt immunförsvar möss, som har ändrats eller frånvarande tumörmikromiljöer. Som ett resultat av effekten av experimentella terapier demonstreras i dessa prekliniska modeller ofta inte reproducerbara i humana kliniska försök 4.

Denna hemisplenectomy musmodell utnyttjar Panc02 tumörceller, som är en starkt tumörframkallande, metylkolantren inducerad pankreatisk tumörcellinje härledd från C57BL / 6 möss 5, 6. Dessutom kan andra murina cellinjer PDA härledd från KPC mice kan användas i denna modell. Schulick et al. Har tidigare utvecklat en hemisplenectomy teknik och skapade en syngen musmodell av koloncancermetastaser 7. Denna hemisplenectomy modell (figur 1) ger konsekventa och lika tumörinokulation hos immunkompetenta möss utlåning sig till utredningen av nya terapeutiska medel 7-10.

Protocol

Alla djurförsök överensstämde med riktlinjerna i Animal Care och användning kommittén av Johns Hopkins University, och djuren hölls i enlighet med riktlinjerna i föreningen för bedömning och ackreditering av Laboratory Care (AAALAC). Den kirurgiska proceduren utfördes under sterila förhållanden i ett operationsrum som undergår minst femton luftbyten per timme. Alla instrument steriliseras genom autoklavering före proceduren och igen med 70% etanol i mellan varje mus under förfarandet. Alla möss som inte…

Representative Results

Panc02 tumörceller injiceras i hemispleen (Figur 1) form levermetastaser i 100% av mössen, medan lung och peritoneal metastaser inte iakttas om tekniken utförs korrekt. Denna teknik har utförts på över hundra möss med Panc02 celler i multipla, oberoende experiment, och reproducerbart, alla obehandlade möss dör med levermetastaser mellan 30 och 60 dagar efter hemisplenectomy förfarandet (Figur 2). För att få statistisk signifikans mellan de obehandlade och behandlade grupper,…

Discussion

Denna preklinisk musmodell för cancer i bukspottskörteln metastaser till levern via en hemispleen injektionsteknik är den första modellen som beskrivs som speglar många av de kliniska och immunologiska förhållanden patienter med metastaserad sjukdom till levern. Denna modell erbjuder flera fördelar jämfört med andra murina modeller. Först, till skillnad från transgena modeller av cancer i bukspottskörteln, där endast 30% av mössen utvecklar metastaser i levern och tidpunkten för metastaser bildning är g…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

KF och KO är co första författare tillsammans med KS

Detta arbete stöddes delvis av AHPBA Fellowship (KS), NIH K23 CA148964-01 (LZ), Johns Hopkins School of Medicine Clinical Scientist Award (LZ), Viragh Foundation och Skip Viragh bukspottskörteln Cancer Center vid Johns Hopkins (EMJ och LZ), National Pancreas Foundation (LZ), den Lefkofsky Family Foundation (LZ), NCI SPORE i Gastrointestinal cancer P50 CA062924 (EMJ, LZ), den Lustgarten Foundation (LZ), och Sol Goldman bukspottkörtelcancer Center bidrag (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).

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