Ein Syngenetische Maus-Modell von metastasierendem Nierenzellkarzinom für Quantitative und Longitudinal Beurteilung der vorklinischen Therapien
Summary
Umsetzung eines orthotopischen Modell des Nierenzellkarzinoms in immunkompetenten Mäusen liefert den Ermittler ein klinisch relevantes System durch das Vorhandensein einer primären Nierentumor und Lungenmetastasen im gleichen Tiere definiert. Dieses System kann verwendet werden , um präklinisch eine Vielzahl von Behandlungen in vivo zu testen.
Abstract
Das Nierenzellkarzinom (RCC) beeinflusst> 60.000 Menschen in den Vereinigten Staaten jährlich und ~ 30% der RCC-Patienten hat mehrere Metastasen zum Zeitpunkt der Diagnose. Metastasierendem RCC (mRCC) unheilbar ist, mit einer medianen Überlebenszeit von 18 Monaten. Immune basierte Interventionen (zB Interferon (IFN) und Interleukin (IL) -2) induziert dauerhaft Reaktionen in einem Bruchteil mRCC Patienten, und Multi – Kinase – Inhibitoren (zB Sunitinib oder Sorafenib) oder anti-VEGF – Rezeptor – monoklonalen Antikörper (mAb) sind weitgehend palliativ, als komplette Remissionen sind selten. Solche Mängel in den derzeitigen Therapien für mRCC Patienten bieten die Gründe für die Entwicklung neuer Behandlungsprotokolle. Eine Schlüsselkomponente in der präklinischen Testung neuer Therapien für mRCC ist ein geeignetes Tiermodell. Vorteilhafte Merkmale, die die menschliche Erkrankung sind einen primären Nierentumor, Nierentumor Metastasen und ein intaktes Immunsystem zu untersuchen jede Therapie-driven immune effecto rekapitulierenr Reaktionen und die Bildung von tumorinduzierten immunsuppressiven Faktoren. Dieser Bericht beschreibt eine orthotoper mRCC Mausmodell, das alle diese Eigenschaften hat. Wir beschreiben eine intrarenalen Implantationstechnik der Mausnieren Adenokarzinom-Zelllinie unter Verwendung von Renca, gefolgt von der Beurteilung des Tumorwachstums in der Niere (primäre Standort) und die Lunge (metastatische Stelle).
Introduction
Das Nierenzellkarzinom (RCC) ist für die Mehrzahl der bösartigen Nieren Neoplasmen und etwa 3% aller Erwachsenen malignen Erkrankungen weltweit 1, 2. Wegen dem Mangel an Symptomen, Fehldiagnose und unzureichende Screening – Tools für RCC, fast 30% der Patienten mit metastasierendem RCC (mRCC) zum Zeitpunkt der Diagnose, mit einem zusätzlichen 20 bis 30% der Patienten mit einem metastasierenden Stadium 2 voran präsentiert. Diese Fälle führen zu ~ 13.500 Todesfällen pro Jahr 1, 3. Obwohl frühere Erkennung und Behandlung von primären RCC verbessert haben, fährt die Rate der RCC-Todesfälle zu erhöhen, was darauf hindeutet , dass metastatische Erkrankung für die Mortalität 3 weitgehend verantwortlich ist. Therapieentwicklung für RCC hat sich in den letzten zehn Jahren mit der Entdeckung und Umsetzung von gezielten Therapien und Immuntherapien fortgeschritten. Leider progressionsfreie survival und das Gesamtüberleben von fortgeschrittenen Fällen sind immer noch gut unter 2 Jahren für die Mehrheit der Patienten 4, 5, 6. Diese Statistiken rechtfertigen die Notwendigkeit für die weitere Forschung in die Identifizierung und Entwicklung von wirksamen Behandlungen für RCC. angemessen zu therapeutischen Interventionen für mRCC, translational-relevanten vorklinischen Modellen der Krankheit voran zunächst erforderlich.
Entwicklung einer relevanten und konsistentes Modell der menschlichen Zustand der fortgeschrittenen RCC rekapitulieren sollte einige wichtige Fragen beantworten: 1) Ist das Modell anatomisch relevant; 2) Ist den Tumorfortschritt ähnlich wie bei der menschlichen Pathologie; 3) Sind Metastasen aus dem Primärtumor entstehen; und 4) Kann primäre und metastatischen Tumorprogression im Laufe der Zeit überwacht werden? In Abhängigkeit von der Art der Behandlung untersucht, Maus RCC Tumorzellinien, menschliche Tumorzelllinien RCC und humanen RCC Patienten stamm xenogFlöße können bei immunkompetenten oder immungeschwächten Mäusen verwendet werden. Ein Wirt , der mit einem intakten und funktionalen Immunsystem ist für jene Studien erforderlich , einige Aspekte der Immuntherapie Auswertung, was die Verwendung der gut beschriebenen Renca Zelllinie aus einem spontanen renalen Adenokarzinom abgeleitet von Balb / c – Mäusen 7. Die meisten Studien injizieren Renca – Zellen subkutan (sc), die einen einfach zu messen lokalen Tumor bildet oder intravenös (iv) in Balb / c – Mäuse Versuch Lunge "Metastasen" zu erzeugen , 8, 9, 10, 11, 12. Verwendung eines sc-implantierten Tumor Renca menschliche RCC Modell hat eine Anzahl von Einschränkungen, einschließlich ungenauer Innervation Vaskulatur 13, Unterschiede in der Mikroumgebung , 14, 15, und ein Mangel an Organ- / Tumorzell Communication 13, 16. Zusätzlich metastasieren viele sc Tumoren (insbesondere Renca) nicht zu distalen Organen, die Untersuchung eines Ereignisses Hemmung , die ein gemeinsames klinisches Merkmal 17 ist. Zur Untersuchung mRCC können Renca-Zellen iv injiziert werden, um Tumorbelastung in der Lunge am primären Ort von Metastasen in RCC Patienten herzustellen. Die IV – Injektionsverfahren metastatischen Tumoren zu initiieren, jedoch erlaubt es nicht , die Untersuchung , wie, wann und warum die Zellen aus dem Primärorgan (dh die Niere) an den entfernten Ort migriert. Ein Modell mit sowohl primärer und metastatischen Krankheit offensichtlich im gleichen Tiere ist entscheidend für die Progression und Behandlung von fortgeschrittener Erkrankung zu untersuchen, besonders wenn man bedenkt, dass Metastasen typischerweise die Ursache für die Sterblichkeit bei diesen Patienten ist.
Unser Labor hat ein Mausmodell für mRCC entwickelt, die oben umrissenen alle Funktionen enthält. Um festzustellen, primary, orthotopischen Tumoren werden Renca-Zellen direkt in die Niere des Tieres durch die transluzente Peritoneum implantiert. Ein kleiner Schnitt in der linken Flanke ermöglicht die Visualisierung der Milz (als Orientierungspunkt) und die linken Niere. Unter Verwendung einer kleinen Nadel, sind Renca-Tumorzellen für orthotopische Implantation direkt in die Niere durch das Peritoneum injiziert. Im Vergleich zu anderen Methoden der Renca – Zellen unter die Nierenkapsel 18 ist diese Methode der Implantation Implantation ermöglicht einen höheren Durchsatz, da es ziemlich nicht-invasive, nicht Vernähen erforderlich ist , ist eine niedrige Schmerz Klasse und ist zeitsparend , wenn geübt.
Diese gut charakterisierten Modellergebnisse in reproduzierbarer Primärtumorbelastung (~ 99% Aufnahmerate) in der injizierten Niere sowie metastatischen Tumorbelastung in der Lunge. Die wesentlichen Vorteile dieses Modells sind seine syngenen Natur, für die Immuntherapie Untersuchungen zu ermöglichen; seine spontanen Metastasen, zu studieren, um eindvanced Krankheit; und seine orthotope Implantation, die anatomische Auswirkungen auf den Krankheitsverlauf und die Behandlung zu modellieren. stark profitieren von der Nutzung dieses Modells während der präklinischen Entwicklung gezielt Therapien RCC auf Targeting würde.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wir präsentieren ein Protokoll für ein orthotoper RCC Mausmodell. Implantation von Maus-Nieren-Adenokarzinom-Tumorzellen in der Maus Niere stellt ein klinisch relevantes Modell der mRCC. Dieses Modell führt zu einem Primärtumor in der Niere und die Fernmetastasen in der Lunge, die beiden Merkmale des fortgeschrittenen RCC sind. Die Beschreibung hierin präsentierte ist spezifisch für die Renca-Zelllinie in immunokompetenten Balb / c-Mäusen. Unter Verwendung dieses orthotopische Modell haben wir gezeigt , dass die …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem National Cancer Institute (R15CA173657 zu AW und R01CA109446 zu TSG) unterstützt, die Simmons Cancer Institute (AW) und die University of Minnestoa Climb 4 Kidney Cancer Foundation (TSG). Wir danken Dr. Kristin Anderson für die Unterstützung bei der Immunofluoreszenz.
Materials
| Artificial tears ophthalmic ointment | Akorn | NDC 17478-162-35 | |
| Vetbond Tissue Adhesive | 3M | CBGBIW011019 | |
| Betadine Solution (Povidone-iodine, 5%) | Purdue Products, L.P. | NDC 67618-155-32 | |
| 0.25% Marcaine (bupivavaine HCL injection) | Hospira | 0409-1587-50 | |
| Heating pad | Sunbeam | ||
| Syringes | BD | 309659 | |
| Gauze | Venture | 908291 | |
| Ketamine | Phoenix Pharmaceuticals | NDC 57319-609-02 | |
| Xylazine | Akorn | NDC 59399-111 | |
| Hank’s Balanced Salts | Sigma-Aldrich | H2387 | |
| IVIS | Caliper | ||
| D-Luciferin, Potassium Salt | GoldBio | LUCK-1G | |
| India Ink | Chartpak Inc | 44201 | |
| Scissors | |||
| Forceps | |||
| Sleeping Beauty (SB) transposon system | Neuromics | SBT0200 | |
| Renca | ATCC | CRL-2947 |
Riferimenti
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