Um carcinoma de células Singênico Rato Modelo de metastático renal para Quantitativa e Longitudinal Avaliação da pré-clínicos Terapias

Summary

Implementação de um modelo ortotópico de carcinoma de células renais, em ratinhos imunocompetente proporciona o investigador um sistema clinicamente relevante definida pela presença de um primárias metástases tumorais e pulmonares renais no mesmo animal. Este sistema pode ser usado para testar pré-clinicamente uma variedade de tratamentos in vivo.

Abstract

carcinoma de células renais (RCC) afeta> 60.000 pessoas nos Estados Unidos anualmente, e ~ 30% dos pacientes com CCR têm múltiplas metástases no momento do diagnóstico. Metastático RCC (mRCC) é incurável, com um tempo médio de sobrevivência de apenas 18 meses. Intervenções imunológicas baseadas em (por exemplo, o interferão (IFN) e interleucina (IL) -2) induzir respostas duradouras em uma fracção de pacientes mRCC, e inibidores multiquinase (por exemplo, sunitinib ou sorafenib) ou anti-receptor de VEGF anticorpos monoclonais (mAbs) são em grande medida paliativa, como remissões completas são raras. Tais deficiências em terapias actuais para doentes mRCC proporcionar a base racional para o desenvolvimento de novos protocolos de tratamento. Um componente chave na testes pré-clínicos de novas terapias para mRCC é um modelo animal adequado. características benéficas que recapitulam a condição humana incluem um tumor primário renal, metástases de tumores renais, e um sistema imune intacto para investigar qualquer effecto imune accionada-terapiarespostas r e a formação de factores imunossupressores induzida por tumor. Este relatório descreve um modelo de camundongo ortotópico mRCC que tem todos esses recursos. Descrevemos uma técnica de implante intra-renal utilizando o rato renal linha celular de adenocarcinoma Renca, seguindo-se a avaliação do crescimento tumoral no rim (sítio primário) e pulmões (local metastático).

Introduction

Carcinoma de células renais (RCC) é responsável pela maioria das neoplasias malignas nos rins e aproximadamente 3% de todas as malignidades adultos no mundo inteiro ^{1, 2.} Devido à falta de sintomas, diagnóstico errado, e ferramentas de rastreio insuficientes para RCC, quase 30% dos pacientes apresentarão com RCC metastático (CCRm) no momento do diagnóstico, com um 20-30% adicional de pacientes que evoluíram para um estágio metastático ^2. Estes casos resultam em ~ 13.500 mortes por ano ^{1, 3.} Embora a detecção e tratamento de carcinoma de células renais primário anterior melhorou, a taxa de morte relacionada com o RCC continua a aumentar, o que sugere que a doença metastática é em grande parte responsáveis pela mortalidade ^3. desenvolvimento terapia para RCC progrediu na última década com a descoberta e implementação de terapias direcionadas e imunoterapias. Infelizmente, surviv livre de progressãoai e sobrevivência global dos casos avançados ainda são bem menores de 2 anos para a maioria dos doentes com ^{4, 5, 6.} Estas estatísticas justificam a necessidade de mais investigação sobre a identificação e desenvolvimento de tratamentos eficazes para RCC. Para avançar adequadamente intervenções terapêuticas para mRCC, modelos pré-clínicos traducionalmente relevantes da doença são primeiro necessário.

Desenvolvimento de um modelo relevante e consistente para recapitular a condição humana de CCR avançado deve abordar várias questões-chave: 1) é o modelo anatomicamente relevante; 2) A progresso do tumor de forma semelhante à patologia humana; 3) Fazer metástases surgir a partir do tumor primário; e 4) pode progressão do tumor primário e metastático ser monitorado ao longo do tempo? Dependendo do tipo de tratamento a ser investigados, as linhas de rato tumorais RCC celulares, linhas celulares de tumores humanos, e RCC RCC xenog humana derivada de pacientejangadas pode ser usado em ratos imunocompetentes ou imunodeficientes. Um hospedeiro com um sistema imunitário intacto e funcional é necessário para aqueles estudos que avaliaram a algum aspecto da imunoterapia, que implique a utilização da linha de células Renca bem descrito derivada de um adenocarcinoma renal espontâneo de ratinhos Balb / c ^7. A maioria dos estudos de injectar células Renca por via subcutânea (SC), que forma um local do tumor fácil de medida, ou por via intravenosa (iv) em ratos Balb / c para produzir experimentais pulmonares "metástases" ^{8, 9, 10, 11, 12.} Uso de um tumor Renca implantou-sc para modelar RCC humana tem um número de limitações, incluindo inervação impreciso da vasculatura ^13, as diferenças em microambiente ^{14, 15,} e uma falta de órgão / tumor Communic celularção ^{13, 16.} Além disso, muitos tumores sc (especialmente Renca) não metastizar para órgãos distantes, inibindo o estudo de um evento que é uma característica comum clínico ^17. Para estudar mRCC, culas RENCA pode ser injectado iv para estabelecer a carga de tumor nos pulmões-o local principal de metástases em doentes RCC. O método de injecção iv de iniciar tumores metastáticos, no entanto, não permite a investigação de como, quando, ou porque as células migraram do órgão primário (isto é, o rim) para o local distante. Um modelo com ambas as doenças primário e metastático evidente no mesmo animal é crucial para estudar a progressão e tratamento de doença avançada, especialmente considerando que as metástases são tipicamente a causa de mortalidade nesses pacientes.

Nosso laboratório desenvolveu um modelo murino de mRCC que incorpora todas as características acima descritas. Para estabelecer prtumores imary, ortotópicos, células Renca são implantadas directamente no rim do animal através do peritoneu translúcido. Uma pequena incisão no flanco esquerdo permite a visualização do baço (como uma referência) e o rim esquerdo. Utilizando uma agulha de calibre pequeno, as células de tumor Renca são injectados directamente no rim através do peritoneu para implante ortotópico. Em comparação com outros métodos de implantação de células Renca abaixo da cápsula renal ^18, este método de implantação permite um caudal mais elevado, uma vez que é relativamente não invasivo, não requer sutura, é de uma classe de dor, e é eficiente tempo quando praticada.

A bem caracterizados os resultados do modelo de carga primário reprodutível tumoral (~ 99% taxa de absorção) no rim injectado, bem como carga de tumor metastático nos pulmões. As vantagens significativas deste modelo incluem a sua natureza singeneicos, permitindo para as investigações de imunoterapia; as suas metástases espontâneas, para estudar umdoença dvanced; e a sua implantação ortotópica, para modelar o impacto anatómica na progressão da doença e do tratamento. Terapias destinadas a alvejando RCC beneficiariam muito a utilização deste modelo durante o desenvolvimento pré-clínico.

Protocol

O protocolo seguinte descreve um procedimento experimental para a indução e monitorização do crescimento de tumores ortoticos renais experimentais e quaisquer potenciais metástases espontâneas. Todos os seguintes procedimentos são feitos de acordo com as políticas institucionais e procedimentos aprovados em relação ao uso humano dos animais experimentais. 1. A manutenção de linhas celulares Manter a linha celular de adenocarcinoma renal murino, Renca, no Roswell Park Memorial Institute (RP…

Representative Results

A implantação bem sucedida de células Renca irá resultar em desenvolvimento tumoral no rim e metástases para os pulmões dos ratinhos. Após a excisão do portador de tumor e os rins contralaterais, pesos de tecido húmido (g) foram medidas para demonstrar a carga de tumor com base no aumento de peso (Figura 1). Tumores RENCA podem ser identificados por imuno-histoquímica através citoqueratina 8 e 18, a coloração (Figura 2). Para os estudo…

Discussion

Apresenta-se um protocolo para um modelo de ratinho RCC ortotópico. O implante de células tumorais de adenocarcinoma renal de ratinho na rim de ratinho proporciona um modelo clinicamente relevante da mRCC. Este modelo resulta num tumor primário dentro do rim e metástases distantes nos pulmões, os quais são características de CCR avançado. A descrição aqui apresentada é específico para a linha de células Renca em imunocompetentes ratinhos Balb / c. Usando este modelo ortotópico, mostrámos que os tumores Re…

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