Summary

전임상 마우스 모델에 대한 수술 절차 및 방법론<em> 드 노보</em> 유방암 전이

Published: July 29, 2017
doi:

Summary

유방암 전이를 목표로하는 보조 요법을 평가하는 전임상 모델이 부족합니다. 이를 해결하기 위해, 우리는 de novo 폐 유방 선암 전이의 마우스 모델을 개발했는데, adjuvant setting (원발 종양의 수술 후 절제술)에서 투여 된 치료법은 이전에 파종 된 폐 전이에 영향을 미치는 효능을 평가할 수 있습니다.

Abstract

A rate-limiting aspect of transgenic mouse models of mammary adenocarcinoma is that primary tumor burden in mammary tissue typically defines study end-points. Thus, studies focused on elucidating mechanisms of late-stage de novo metastasis are compromised, as are studies examining efficacy of anti-cancer therapies targeting mediators of metastasis in the adjuvant setting. Numerous murine mammary cancer models have been developed via targeted expression of dominant oncoproteins to mammary epithelial cells yielding models variably mimicking histopathologic and transcriptome-defined breast cancer subtypes common in women1. While much has been learned regarding the biology of mammary carcinogenesis with these models, their utility in identifying molecules regulating growth of late-stage metastasis are compromised as mice are typically euthanized at earlier time points due to significant primary tumor burden. Moreover, since a significant percentage of women diagnosed with breast cancer receive adjuvant therapy after surgical resection of primary tumors and prior to presence of detectable metastatic disease, preclinical models of de novo metastasis are urgently needed as platforms to evaluate new therapies aimed at targeting metastatic foci. To address these deficiencies, we developed a murine model of de novo mammary cancer metastasis, wherein primary mammary tumors are surgically resected, and metastatic foci subsequently develop over a 115 day post-surgical period. This long latency provides a tractable model to identify functionally significant regulators of metastatic progression in mice lacking primary tumor, as well as a model to evaluate preclinical therapeutic efficacy of agents aimed at blocking functionally significant molecules aiding metastatic tumor survival and growth.

Introduction

북미의 여성은 유방암이 개발의 ~ 12 %의 평생 위험이; 이 환자의 대다수는 수술을 통해 제거 된 원발 종양을 가지게되며, 암 부속 유형에 따라 보조제 세팅 3 에서 표적, 내분비, 화학 요법 및 / 또는 방사선 치료를 받게됩니다. 예를 들어, 항 – 에스트로겐 요법을받는 호르몬 수용체 양성 암 및 방사선 / 화학 요법으로 HER2 타겟 요법을받는 HER2 양성 종양이있는 여성으로 진단 된 여성은 삼중 음성 종양 3에 대한 표적 치료법이 아직 없습니다. 치료는 원격 장기에 전이 된 질병 퇴치에 크게 효과가 같은 수술 적 절제를 보완 방사선, 화학 요법, 개인 및 호르몬 기반 치료의 발전에도 불구하고, 질병을 포함, 단계 II 또는 III 질환 4 진단을 여성의 30~70%에 재발 폐, 뼈, b비 및 / 또는 간 5 . 이는 원발성 종양 재성장이없는 상태에서 전이성 질환이 발생했을 때 확진 된 수술 당시 파종 된 악성 세포가 이차 기관에 이미 존재했을 가능성이 높다는 것을 감안할 때 특히 중요합니다. 따라서 전이성 종양을 박멸하거나 성장을 지연시킬 수있는 치료법이 시급히 필요합니다.

유방 발암의 드 노보 마우스 모델, 종양 진행 한 조절 메커니즘을 드러내는 현저 정보되었지만 기존 모델은 몇 가지 제한이있다. 이들 중 하나는 de novo 형질 전환 모델이 일반적으로 원발성 종양 부담이 연구 기간을 제한하는 다중 유방 ​​땀 샘에서 원발 종양을 발병한다는 사실입니다. 일차 종양 세포 탈출과 전이성 파종이이 모델에서 종양 진행의 초기에 일어날 가능성이 있지만, 전이성 종양의 솔직한 발달은 늦게 발생하며,n 마우스 모델 및 변형 배경은 종종 부분적으로 침투합니다 1 . 이것은 이차 장기에서의 전이를 조절하는 분자 발견을위한 de novo 모델의 유용성을 제한하고, 보조제 환경에서 치료제의 전임상 효능을 평가하기위한 것이다.

이러한 한계를 피하기 위해 우리는 폐에 유방암 종양 전이의 자동 신생 모델을 개발했습니다. 부모의 형질 전환 여성 (즉, MMTV-PyMT은 여기에 기술 연구에 대한 FVB / N 변형 배경에) 말기 베어링 드 노보 유방암이되는 자신의 차 종양은 외과 적 절제 및 효소로 분해되어 가리 ~ 백일 6 세되는 단일 세포 현탁액. 일시 정지 (1 x 10 6 세포)는 차례로 동종 이형 유방 종양이 38-60 일의 기간 동안 발병하는 6-7 주령의 수혜자 동족 ​​암컷 생쥐 ( <strong class = "xfig"> 그림 1A). 정의 된 종양 크기 (172에서 450mm 3 )에서 수혜자 마우스를 마취시키고 원발 종양을 수술 부위에서 종양 재성장이 최소화되도록 외과 적으로 절제하여 여성의 수술과 일치시킵니다 ( 보충 그림 1 ). FVB / n 균주 배경에서 마우스는 수술 후 ~ 115 일까지 45 %의 침투율을 보이는 폐에서 조직 학적으로 검출 가능한 전이 초점을 발달시킵니다 ( 그림 1B ). 이 전이성 종양 성장 지연으로이 모델은 보조 요법 전달, 원발성 종양의 외과 적 제거 후 전이성 진행에 영향을 미치는 기초 생물학을 밝히고 평가하기위한 고유 한 위치에 있습니다.

Protocol

다음 프로토콜에 사용 된 동물은 동물 복지 법 규정 및 보건 서비스 (PHS) 정책을 준수하도록 고안된 오리건 건강 과학 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 적용을받습니다. 멸균 조건의 유지 관리 : 멸균 된 도구를 마우스 사이에서 사용해야하며 멸균 거즈로 깨끗이 닦고 PBS로 헹구어 낸 다음 소독제 70 % 에탄올로 최소 15 분 동안 멸균해야합니다. 생존 수술을 위해?…

Representative Results

그레이터 MMTV-PyMT 마우스 유래의 기본 유방암에서 1 × 106 세포를 수신받는 마우스의 75 % 이상, 172에서 450mm 3 38-60 일 이내의 크기에 이르는 단일 유방 선암 개발 (데이터는 보이지 않음). 무작위 추출에 적합한 마우스는 그림 과 같이 원발 종양의 외과 적 절제 후 연구 그룹에 등록됩니다 ( 그림 1C ). 원발 종양의 ?…

Discussion

수정 및 문제 해결 :

복부 벽에서 종양을 절제 할 때 종양이 복부 벽에 부착 된 채로 남아있을 수 있습니다. 이것은 종양이 주입 된 마우스의 5 % 미만에서 관찰되었다 (데이터는 나타내지 않음). 복벽에 부착 된 종양이있는 마우스의 경우 원발 종양 재성장 없이는 절제가 어렵 기 때문에 마우스를 안락사해야합니다.

모델 / 기술의 한계 …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자들은 조직 병리학 지원을 담당 한 Jo Hill, 수술 기술 교육을 담당 한 John Gleysteen 박사, 비디오 촬영 지원을 담당 한 Tessa Diebel, 중요한 통찰력과 토론을위한 Wong and Coussens 연구소의 모든 구성원 및 재정 지원을위한 OHSU 기사 암 연구소에 감사드립니다. 저자는 T32GM071388-10 및 T32CA106195-11에서 CEG, NCI / NIH, 국방부 유방암 연구 프로그램, 수잔 G 코멘 재단, 유방암 연구 재단 및 스탠드 업 암 – 루스 가르겐 재단에 대한 지원을 인정합니다. 췌장암 수렴 팀 드림 팀 번역 연구 보조금 (SU2C-AACR-DT14-14)을 LMC, 여성 건강 단체 인 MHW에게, 그리고 Brenden-Colson 췌장 건강 센터를 MHW 및 LMC에 제공했습니다.

Materials

Isofluorane Piramal Healthcare N/A Prescription order
Collagenase A Roche 11088793001
DNase I Roche 10104159001
DMEM ThermoFisher 12634010
25 mL Pyrex bottle Sigma-Aldrich CLS139525
Fetal Bovine Serum Atlanta Bio  S11150
0.7 µm nylon strainer  Corning 352350
50 mL conical tube  VWR 89039-658
Dimethyl sulfoxide Sigma-Aldrich D2650
Growth factor-reduced Matrigel  BD 354230 Growth factor-reduced solubilized basement membrane preparation extracted from the Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) mouse sarcoma
Poly(vinylpyrrolidone)–Iodine complex Sigma-Aldrich PVP1
29 gauge 0.3 mL insulin syringe BD 324702
Small Vessel Cauterizer Kit FST 18000-00
Wound clips Texas Scientific 205016
AutoClip wound clip applier  BD 427630
AutoClip wound clip remover  BD 427637
Bromodeoxyuridine Roche 10280879
Heparinized capillary tubes  Fisher 22362566
Microtainer tubes with dipotassium EDTA  BD 365974
20 mL syringe  BD 309661
DPBS Thermo-Fisher 14190-250
OCT-freezing medium  VWR 25608930
Formalin, Buffered, 10% (Phosphate Buffer) Fisher SF100-4
23g needle Fisher 14-826-6B
FVB/n mouse Jackson Laboratories 001800

Riferimenti

  1. Fantozzi, A., Christofori, G. Mouse models of breast cancer metastasis. Breast Cancer Res. 8, 212 (2006).
  2. Howlader, N. N. A., Krapcho, M. . SEER Cancer Statistics Review 1975-2008. , (2011).
  3. National Comprehensive Cancer Network. . Breast Cancer (Version 3.2014). , (2016).
  4. Kataja, V., Castiglione, M., Group, E. G. W. Locally recurrent or metastatic breast cancer: ESMO clinical recommendations for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol. 19 Suppl 2, 11-13 (2008).
  5. Margolese, R. G., Hortobagyi, G. N., Buchholz, T. A., Kufe, D. W., Pollock, R. E., Weichselbaum, R. R. . Management of Metastatic Breast Cancer. Holland-Frei Cancer Medicine. , (2003).
  6. Guy, C. T., Cardiff, R. D., Muller, W. J. Induction of mammary tumors by expression of polyomavirus middle T oncogene: a transgenic mouse model for metastatic disease. Mol Cell Biol. 12, 954-961 (1992).
  7. Kouros-Mehr, H., et al. GATA-3 links tumor differentiation and dissemination in a luminal breast cancer model. Cancer Cell. 13, 141-152 (2008).
  8. Minn, A. J., et al. Genes that mediate breast cancer metastasis to the lung. Nature. 436, 518-524 (2005).
  9. Qian, B. Z., et al. FLT1 signalling in metastasis-associated macrophages activates an inflammatory signature that promotes breast cancer metastasis. J Exp Med. 212 (9), 1433-1448 (2015).
  10. Verkooijen, H. M., et al. Patients’ refusal of surgery strongly impairs cancer survival. Ann Surg. 242 (2), 276-280 (2005).
  11. Peinado, H., et al. Pre-metastatic niches: organ-specific homes for metastasis. Nat Rev Cancer. 17 (5), 302-317 (2017).
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Citazione di questo articolo
Gast, C. E., Shaw, A. K., Wong, M. H., Coussens, L. M. Surgical Procedures and Methodology for a Preclinical Murine Model of De Novo Mammary Cancer Metastasis. J. Vis. Exp. (125), e54852, doi:10.3791/54852 (2017).

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