전립선 암 환자의 발생은 종양 세포를 순환에서 이종 이식 모델을 파생
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
환자 유래의 이종 이식은 암 연구에 사용되는 점점 더 인기를 실험 모델입니다. 이들은 생체 생물학적 경로, 전임상 약효 평가, 및 개인화 된 암 치료를위한 1,2- 아바타의 생성 특성에 사용될 수있다. 이전에, 다른 연구 그룹은 주입 또는 면역 저하 된 마우스 (1)에 단일 종양 세포 현탁액 또는 전체 종양 이식편을 주입함으로써 어느 PDX 모델을 개발 하였다. 이 PDX 모델은 신선한 고형 종양의 수술 수집, 악성 복수 또는 비용이 많이 드는 둘과 인성 사망률의 증가 위험에 환자를 노출하는 수술을받은 환자에서 흉막 삼출이 필요합니다.
암 연구 분야에서 최근의 발전은 상당한 종양 세포 순환의 검출, 분리 및 특성화되었다. 이들 종양 세포가 일차 종양 덩어리에서 탈출하고 순환을 입력그들은 전이 및 재발에 중요한 역할을하는 경우, 암의 가장 흔한 원인은 관련 사망률 3. 여러 고형암 유형에서 CTCS의 평가 및 특성 진단, 예후, 잔류 병 (3)를 모니터링하기위한 임상 정보를 제공하고 있습니다. 어느 물성, 바이오 마커의 발현 또는 CTCS의 기능적 특성에 의존하는 현재 사용되는 방법의 다양한 효율적 CTCS 4 분리하는데 사용될 수있다. 기존 거시적 CTC 분리 방법은 표면 분자에 대해 밀도 구배 원심 분리, 필터 기공 물리적 여과 및 분리를 포함한다. 가장 널리 사용되는 CTC 분리 방법론 CTCS 항체 기반의 캡처에 기초한다. 두 세포 표면 마커의 양성 및 음성 선택은 말초 혈액으로부터 CTCS를 분리하는데 이용 될 수있다. 말초 순환에 CTCS에 대한 긍정적 인 선택은 일반적으로 상피 마커 (예를 들어,는 EpCAM)를 사용하는CTCS하지만 조혈하지 세포에서 발현 다시. 이 방법의 단점은 전이 가능성이있는 CTCS 자주 상피 – 투 – 중간 엽 3 상피 표면 마커를 downregulates 전이 (EMT),받은 것입니다. 전이성 잠재력 CTCS를 분리하기 위해, 조혈 표면 마커 CD45을 채용 음성 선별 방법은, 백혈구의 정상 세포 집단 5 사용될 수 고갈.
전립선 암은 가장 일반적으로 암 진단 및 남성 6의 암 관련 사망의 주된 원인이다. 종양 진행 및 공격성의 메커니즘은 완전히 이해되지 않으며, 따라서 생성 및 전립선 암의 분자 이질성 요점을 되풀이 실험 모델의 특성은 중요한 관심사이다. 전립선 암 PDX 모델왔다 immunocom에 인간 전립선 암 세포의 생착에 의해 이전에 생성 된약속 마우스 7,8. 그러나, 이러한 모델의 생성은 주로 병의 무통 성질에 기인 마우스에 면역이 전립선 암의 생착 낮은 속도에 의해 방해되어왔다. 최근 CTCS 유방암 9, 폐암 및 전립선 암 10 11 PDX 모델을 생성하는 데 사용되어왔다. 이러한 개념 증명 연구는 수술 시료 채취의 필요성 PDX 모델 독립적 발생의 가능성을 소개했다. 이 문서에서 우리는 구체적으로이 소설의 실험 모델의 생성하는 방법을 설명합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 원고 CTCS에서 전립선 암 PDX 모델 생성 방법을 설명한다. PDX의 생성을위한 CTCS의 사용 기존의 방법에 비해 여러 가지 잠재적 모델 중요한 이점을 갖는다. 첫째, 말초 혈액에서 CTCS의 접근 컬렉션 다른 질병 단계에서 동일 환자에서 실험 모델의 생성을 가능하게한다. 둘째, 채혈은 종양 세포의 수집을위한 수술을 필요로 기존 방법에 비해 종양 세포를 분리하기 위해 안전하고 저렴한…
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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