İnsan Prostat Kanseri klinik öncesi Ortotopik murin modeli
Summary
Prostate cancer is the second most common cause of cancer-related deaths in the United States. An orthotopic cancer model provides a useful approach to understand the biology of prostate cancer and to evaluate the efficacy of therapeutic regimens. This protocol describes detailed steps necessary to establish an orthotopic prostate cancer mouse model.
Abstract
To study the multifaceted biology of prostate cancer, pre-clinical in vivo models offer a range of options to uncover critical biological information about this disease. The human orthotopic prostate cancer xenograft mouse model provides a useful alternative approach for understanding the specific interactions between genetically and molecularly altered tumor cells, their organ microenvironment, and for evaluation of efficacy of therapeutic regimens. This is a well characterized model designed to study the molecular events of primary tumor development and it recapitulates the early events in the metastatic cascade prior to embolism and entry of tumor cells into the circulation. Thus it allows elucidation of molecular mechanisms underlying the initial phase of metastatic disease. In addition, this model can annotate drug targets of clinical relevance and is a valuable tool to study prostate cancer progression. In this manuscript we describe a detailed procedure to establish a human orthotopic prostate cancer xenograft mouse model.
Introduction
Prostat kanseri sonraki akciğer ve bronşların (% 28) 1 kanseri, ABD'de erkekler arasında kanser ölümlerinin (% 9) ikinci en yaygın nedenidir. Son verilere göre, 220, 800 yeni teşhis prostat kanseri vakası ve 27 540 ölüm 2015 1 oluşacak tahmin edilmektedir. Ilerlemiş metastatik hastalık olduğunu iken, erken evre prostat kanseri beş yıllık sağkalım oranı göreceli>% 99 sadece% 28 1. metastatik hastalığın tedavisi için önemli bir zorluk, özellikle prostat kanseri için sık ortaya çıktığı yerdir kemik için, diğer organlara metastaz için, bu hastalığın eğilimini altında yatan moleküler mekanizmaların anlaşılması eksikliğidir. Bu nedenle, gelişmiş metastatik hastalık 2,3 ilerleme karşı etkili tedavi rejimleri geliştirmek için bu prostat tümörlerinin moleküler makyaj incelemek için açık bir ihtiyaç vardır.
Prostat sergi HIG tümörleriilerlemesi için iyi tanımlanmış bir yolun olmadan h biyolojik heterojenlik. Metastaz sıklıkla tümör invazivlik 4 önceden hiçbir göstergesi ile meydana gelir. Bu klinik heterojenite prostat kanserinin moleküler çeşitlilik atfedilir. Bu ölümcül tümörlerin moleküler makyaj anlamak bu hastalık için daha iyi teşhis ve tedavi stratejilerinin tasarımı anahtarıdır. Sonuç olarak, prostat kanseri araştırması şu anda anlaşılması ve metastaz engelleyen odaklanmıştır.
Preklinik in vivo fare modelleri ilerlemiş metastatik hastalık prostat kanseri ilerlemesinde moleküler mekanizmalarını anlamak için çeşitli seçenekler sunuyoruz. Buna ek olarak, bu modeller, bu hastalığa karşı yeni tedavi stratejileri klinik öncesi değerlendirmeleri için önemlidir. En yaygın olarak kullanılan hayvan modelleri, transjenik fare modelleri, kuyruk damarından, intra-kalp implantasyonu ve insan ortotopik fare modelleri bulunmaktadır. Transgenik çalışmalar zaman consumi vardırng ve insanların bu farelerde prostat kanseri gelişme korelasyon değişkenliğini 11 göstermiştir. Spontan metastatik fare modellerinde, hücreler dolaşıma doğrudan enjekte edilir ve onlar hızlı gerçekleştirme süresi olsa, bunlar primer tümör veya metastatik kaskad 5 ilk adımlarını incelemek için kullanılamaz. Ortotopik ksenograft modelleri kemik metastatik lezyonlar, prostat kanseri metastaz ortak sitesi geliştirme sınırlama var. Bununla birlikte, insan ortotopik prostat kanseri ksenograft fare modeli iyi karakterize ve yaygın primer tümör gelişimi, tümör ve organ mikroçevresinin, terapötik müdahale 6 metastatik hastalık ve deneysel ilaçların kullanımı başlangıç aşamasında arasındaki çapraz konuşma moleküler olayları incelemek için kullanılır , 7,8-11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu el yazması bir insan ortotopik prostat kanseri ksenograft fare modeli oluşturmak için ayrıntılı bir yordam açıklanır. Bu model, bağışıklık yetersizliği olan farelerde dorsal prostat loblar, insan prostat kanseri hücre kuşağı PC3M-Luc-C6 doğrudan implantasyonu ile kurulmuştur. Tümörler deney boyunca gelişmeye bırakılmıştır. Tümör büyüme deney sırasında bir non-invaziv biyoparlaklık görüntüleme sistemi ile haftalık izlendi.
Ksenograft tümör modeller…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Dr. Roger Erickson for his support and assistance with the preparation of the manuscript. This work was supported by the National Cancer Institute at the National Institutes of Health through grant numbers RO1CA160079, RO1CA138642, UO1CA184966 and VA funded program project number 1P1 BX001604.
Materials
| PC3 prostate cancer cell line | ATCC | CRL-1435 | |
| Minimum Essential Medium (MEM) | GIBCO,Life Technology | 11095-080 | |
| PBS | GIBCO,Life Technology | 10010-023 | |
| FBS | GIBCO,Life Technology | 10437-028 | |
| Zeocin | Invitrogen,Life Technology | R250-01 | |
| Trypsin | GIBCO,Life Technology | 25300-54 | |
| IVIS | Xenogen-Caliper | ||
| Insulin Syringes (300ul, 28.5g) | Becton Dickinson | 309300 | |
| Mice | Charles River Laboratories, Inc | ||
| Alcohol Swabs | MEDEquip Depot | 326895 BD | |
| PVP Iodine Prep Pad | MEDEquip Depot | C12400PDI | |
| Surgical CatGut Chromic Suture | Demetech | CC224017F0P | |
| Matrigel | Corning | 354248 |
Riferimenti
- Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2015. CA Cancer J Clin. 65 (1), 5-29 (2015).
- Andrieu, C., et al. Heat shock protein 27 confers resistance to androgen ablation and chemotherapy in prostate cancer cells through eIF4E. Oncogene. 29 (13), 1883-1896 (2010).
- Fusi, A., et al. Treatment options in hormone-refractory metastatic prostate carcinoma. Tumori. 90 (6), 535-546 (2004).
- Hughes, C., Murphy, A., Martin, C., Sheils, O., O’Leary, J. Molecular pathology of prostate cancer. J Clin Pathol. 58 (7), 673-684 (2005).
- Pavese, J., Ogden, I. M., Bergan, R. C. An orthotopic murine model of human prostate cancer metastasis. J Vis Exp. (79), e50873 (2013).
- Pettaway, C. A., et al. Selection of highly metastatic variants of different human prostatic carcinomas using orthotopic implantation in nude mice. Clin Cancer Res. 2 (9), 1627-1636 (1996).
- Rembrink, K., Romijn, J. C., van der Kwast, T. H., Rubben, H., Schroder, F. H. Orthotopic implantation of human prostate cancer cell lines: a clinically relevant animal model for metastatic prostate cancer. Prostate. 31 (3), 168-174 (1997).
- Kim, S. J., et al. Blockade of epidermal growth factor receptor signaling in tumor cells and tumor-associated endothelial cells for therapy of androgen-independent human prostate cancer growing in the bone of nude mice. Clin Cancer Res. 9 (3), 1200-1210 (2003).
- Kim, S. J., et al. Targeting platelet-derived growth factor receptor on endothelial cells of multidrug-resistant prostate cancer. J Natl Cancer Inst. 98 (11), 783-793 (2006).
- Park, S. I., et al. Targeting SRC family kinases inhibits growth and lymph node metastases of prostate cancer in an orthotopic nude mouse model. Cancer Res. 68 (9), 3323-3333 (2008).
- Zhang, J., et al. AFAP-110 is overexpressed in prostate cancer and contributes to tumorigenic growth by regulating focal contacts. J Clin Invest. 117 (10), 2962-2973 (2007).
- Park, S. I., Kim, S. J., McCauley, L. K., Gallick, G. E. Pre-clinical mouse models of human prostate cancer and their utility in drug discovery. Curr Protoc Pharmacol. Chapter 14, Unit 14.15 (2010).
- Johnson, L. C., et al. Longitudinal live animal micro-CT allows for quantitative analysis of tumor-induced bone destruction. Bone. 48 (1), 141-151 (2011).
- Steinbauer, M., et al. GFP-transfected tumor cells are useful in examining early metastasis in vivo, but immune reaction precludes long-term tumor development studies in immunocompetent mice. Clin Exp Metastasis. 20 (2), 135-141 (2003).
- Yang, M., et al. A fluorescent orthotopic bone metastasis model of human prostate cancer. Cancer Res. 59 (4), 781-786 (1999).
- Stephenson, R. A., et al. Metastatic model for human prostate cancer using orthotopic implantation in nude mice. J Natl Cancer Inst. 84 (12), 951-957 (1992).
- Hoffman, R. M. Orthotopic metastatic mouse models for anticancer drug discovery and evaluation: a bridge to the clinic. Invest New Drugs. 17 (4), 343-359 (1999).
- Wang, X., An, Z., Geller, J., Hoffman, R. M. High-malignancy orthotopic nude mouse model of human prostate cancer LNCaP. Prostate. 39 (3), 182-186 (1999).
- An, Z., Wang, X., Geller, J., Moossa, A. R., Hoffman, R. M. Surgical orthotopic implantation allows high lung and lymph node metastatic expression of human prostate carcinoma cell line PC-3 in nude mice. Prostate. 34 (3), 169-174 (1998).
- Kim, S. J., et al. Reduced c-Met expression by an adenovirus expressing a c-Met ribozyme inhibits tumorigenic growth and lymph node metastases of PC3-LN4 prostate tumor cells in an orthotopic nude mouse model. Clin Cancer Res. 9 (14), 5161-5170 (2003).
