प्रोस्टेट कैंसर के रोगी की पीढ़ी परिसंचारी ट्यूमर कोशिकाओं से xenograft मॉडल व्युत्पन्न
Summary
This manuscript details a method used to generate prostate cancer patient derived xenografts (PDXs) from circulating tumor cells (CTCs). The generation of PDX models from CTCs provides an alternative experimental model to study prostate cancer; the most commonly diagnosed tumor and a frequent cause of death from cancer in men.
Abstract
Patient derived xenograft (PDX) models are gaining popularity in cancer research and are used for preclinical drug evaluation, biomarker identification, biologic studies, and personalized medicine strategies. Circulating tumor cells (CTC) play a critical role in tumor metastasis and have been isolated from patients with several tumor types. Recently, CTCs have been used to generate PDX experimental models of breast and prostate cancer. This manuscript details the method for the generation of prostate cancer PDX models from CTCs developed by our group. Advantages of this method over conventional PDX models include independence from surgical sample collection and generating experimental models at various disease stages. Density gradient centrifugation followed by red blood cell lysis and flow cytometry depletion of CD45 positive mononuclear cells is used to enrich CTCs from peripheral blood samples collected from patients with metastatic disease. The CTCs are then injected into immunocompromised mice; subsequently generated xenografts can be used for functional studies or harvested for molecular characterization. The primary limitation of this method is the negative selection method used for CTC enrichment. Despite this limitation, the generation of PDX models from CTCs provides a novel experimental model to be applied to prostate cancer research.
Introduction
रोगी निकाली गई xenografts कैंसर अनुसंधान के लिए इस्तेमाल तेजी से लोकप्रिय प्रयोगात्मक मॉडल हैं। वे बायोमार्कर और जैविक रास्ते, पूर्व नैदानिक दवा की प्रभावकारिता का मूल्यांकन, और व्यक्तिगत कैंसर उपचार 1,2 के लिए बदलते रूपों की सृष्टि के लक्षण वर्णन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इससे पहले, अन्य अनुसंधान समूहों दाखिल या immunocompromised चूहों 1 में ही ट्यूमर सेल निलंबन या पूरे ट्यूमर explants इंजेक्शन द्वारा या तो PDX मॉडल विकसित किया है। ये PDX मॉडल ताजा ठोस ट्यूमर की शल्य चिकित्सा संग्रह, घातक जलोदर या महंगा दोनों है और चिकित्सकजनित रुग्णता का खतरा बढ़ करने के लिए रोगी को उजागर करता है, जो एक शल्य प्रक्रिया के दौर से गुजर एक मरीज से फुफ्फुस बहाव की आवश्यकता होती है।
कैंसर अनुसंधान के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण हाल ही में विकास ट्यूमर कोशिकाओं घूम का पता लगाने, अलगाव और लक्षण वर्णन किया गया है। ये ट्यूमर कोशिकाओं प्राथमिक ट्यूमर जन से बचने के लिए और संचलन में प्रवेशवे मेटास्टेसिस और पतन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जहां कैंसर का सबसे आम कारण मृत्यु दर 3 से संबंधित। कई ठोस ट्यूमर प्रकार से CTCs के मूल्यांकन और लक्षण निदान, रोग का निदान, और अवशिष्ट रोग 3 की निगरानी के लिए नैदानिक जानकारी उपलब्ध कराई है। या तो शारीरिक गुण, बायोमार्कर की अभिव्यक्ति, या CTCs के कार्यात्मक विशेषताओं पर भरोसा वर्तमान में इस्तेमाल किया दृष्टिकोण की एक किस्म कुशलता CTCs 4 अलग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। मौजूदा macroscale सीटीसी अलगाव तरीकों सतह अणुओं के खिलाफ घनत्व ढाल centrifugation, फिल्टर pores के साथ शारीरिक निस्पंदन और जुदाई में शामिल हैं। सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल सीटीसी अलगाव के तरीके CTCs की एंटीबॉडी आधारित पकड़ने पर आधारित हैं। दोनों कोशिका की सतह मार्करों के सकारात्मक और नकारात्मक चयन परिधीय रक्त से CTCs को अलग-थलग करने के लिए नियोजित किया जा सकता है। परिधीय संचलन में CTCs के लिए सकारात्मक चयन सामान्यतः उपकला मार्कर (जैसे, EpCAM) का उपयोग करता है, जो एकCTCs लेकिन hematopoietic नहीं कोशिकाओं पर व्यक्त कर रहे हैं। इस विधि का नुकसान मेटास्टेटिक क्षमता के साथ CTCs अक्सर उपकला करने वाली mesenchymal 3 उपकला सतह मार्कर downregulates जो संक्रमण (EMT), आया है कि है। मेटास्टेटिक क्षमता के साथ CTCs को अलग-थलग करने के लिए, hematopoietic सतह मार्कर, CD45 कार्यरत हैं जो एक नकारात्मक चयन पद्धति, ल्यूकोसाइट्स के सामान्य सेल की आबादी 5 इस्तेमाल किया जा सकता व्यय करना।
प्रोस्टेट कैंसर सबसे आम तौर पर निदान कैंसर और पुरुषों 6 में कैंसर से संबंधित मौतों का एक प्रमुख कारण है। ट्यूमर प्रगति और आक्रामकता के तंत्र को पूरी तरह से समझ नहीं रहे हैं और इसलिए पीढ़ी और प्रोस्टेट कैंसर के आणविक विविधता पुनरावृत्ति कि प्रयोगात्मक मॉडल के लक्षण वर्णन महत्वपूर्ण ब्याज की हैं। प्रोस्टेट कैंसर के PDX मॉडल किया गया है immunocom में मानव प्रोस्टेट कैंसर कोशिकाओं के engraftment द्वारा पहले से उत्पन्नवादा किया चूहों 7.8। हालांकि इस तरह के मॉडल की पीढ़ी के लिए मुख्य रूप से इस बीमारी के अकर्मण्य प्रकृति को जिम्मेदार ठहराया है जो immunocompromised चूहों में प्रोस्टेट कैंसर के कम engraftment दर, के द्वारा बाधा उत्पन्न की गई है। हाल ही में, CTCs स्तन कैंसर 9, फेफड़ों के कैंसर के 10 और प्रोस्टेट कैंसर के 11 PDX मॉडल उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। ये सबूत की अवधारणा अध्ययन शल्य नमूना संग्रह के लिए जरूरत के PDX मॉडल स्वतंत्र पैदा करने की संभावना की शुरुआत की। इस लेख में हम विस्तार से इस उपन्यास प्रयोगात्मक मॉडल की पीढ़ी के लिए एक विधि का वर्णन है।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह पांडुलिपि CTCs से प्रोस्टेट कैंसर PDX मॉडल की पीढ़ी के लिए एक विधि का वर्णन है। PDX की पीढ़ी के लिए CTCs का उपयोग मौजूदा तरीकों की तुलना में जब मॉडल कई संभावित महत्वपूर्ण लाभ है। सबसे पहले, परिधीय रक्त स…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Dr. Jordi Ochando from the Flow Cytometry Shared Resources at the Mount Sinai Medical Center for their assistance in flow cytometry analysis. We thank Dr. Rumana Huq from the Microscopy Shared Resource Facility at the Mount Sinai Medical Center for their imaging assistance. The authors thank the TJ Martell Foundation for its support in this project.
Materials
| Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 | Gibco Life Technologies | 11875-093 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Gibco Life Technologies | 10437-028 | |
| Penicillin Streptomycin | Gibco Life Technologies | 15140-122 | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Corning Cell Gro | 21-031-CM | |
| 35 µm Cell Strainer | BD Falcon | 352340 | |
| 50 ml polystyrene conical tube | Crystalgen | 23-2263 | |
| Red blood cell lysing buffer | Sigma | R7757 | |
| DAPI | Invitrogen | d3571 | |
| Ficoll-Paque Plus | GE Healthcare | 17-1440 | |
| 12 mm x 75 mm Polystyrene tubes with cell strainer cap | BD Falcon | 352235 | |
| BD Vacutainer Lavender Blood Collection Tubes with EDTA | |||
| BD Winged Blood Collection Set with Push Button Retract Needle 23 gauge | |||
| BD Vacutainer One Use Needle Holder | |||
| Disposable Latex Tourniquet | |||
| Latex or non-latex gloves | |||
| alcohol swabs | |||
| 2×2 cotton gauze pads | |||
| Adhesive bandage | |||
| 25 gauge needle | |||
| 1 ml syringe |
Riferimenti
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