توليد نموذج سرطان الثدي المنتشر مورين أورثوتوبيك والقيام باستئصال الثدي الجذري مورين
Summary
نحن نقدم استئصال الثدي الجذري ونموذج سرطان الثدي مورين أورثوتوبيك مع تقنية الإضاءة الحيوية لتقدير عبء الورم لمحاكاة تطور سرطان الثدي البشرية.
Abstract
ماوس المجراة في نماذج لتقييم تطور سرطان الثدي ضرورية لبحوث السرطان، بما في ذلك التطورات العقاقير السريري. ومع ذلك، يتم حذف معظم التفاصيل العملية والتقنية عادة في نشر المخطوطات التي، لذلك، يجعل من تحدي إعادة إنتاج النماذج، وبخاصة عندما تنطوي على التقنيات الجراحية. تسمح تكنولوجيا الإضاءة الحيوية لتقييم كميات صغيرة من الخلايا السرطانية حتى عندما لا يكون وجود ورم محسوس. استخدام التعبير عن لوسيفراس الخلايا السرطانية، نقوم بإنشاء تقنية تطعيم أورثوتوبيك سرطان الثدي بنسبة توموريجينيسيس عالية. ورم خبيث في الرئة ويتم تقييم استخدام أسلوب السابقين فيفو . ثم، نحن، وضع نموذج استئصال الثدي بمعدل تكرار منخفض محلية لتقييم عبء الورم المنتشر. هنا، يصف لنا، بالتفصيل، التقنيات الجراحية لزرع أورثوتوبيك واستئصال الثدي لسرطان الثدي بنسبة توموريجينيسيس عالية ومعدلات تكرار المحلية منخفضة، على التوالي، لتحسين كفاءة نموذج سرطان الثدي.
Introduction
نماذج حيوانية تلعب دوراً رئيسيا في أبحاث السرطان. عندما ثبت فرضية في المختبر، فإنه ينبغي اختبار المجراة لتقييم أهميتها السريرية. وتطور سرطان خبيث يتم التقاطها غالباً أفضل من النماذج الحيوانية مقارنة بنماذج في المختبر، ومن الضروري لاختبار دواء جديد في نموذج حيوان كدراسة الإكلينيكية للمخدرات التنمية1،2. بيد أن التفاصيل التقنية للتجارب على الحيوانات غالباً ما ليست وصفاً جيدا في المواد المنشورة، ويجعلها صعبة استخراج النموذج بنجاح. في الواقع، ذهب المؤلفون الذين قاموا بتأسيس هذه النماذج التطعيم واستئصال الثدي أورثوتوبيك من خلال عمليات طويلة وصارمة من التجربة والخطأ. دراسة معدل نجاح tumorigenesis بعد تلقيح خلايا السرطان هو أحد العوامل الرئيسية تحديد مدى نجاح وكفاءة الحيوان3. خط الخلية والعدد من الخلايا لتطعيم وتلقيح الموقع والسلالة من الفئران، كلها عوامل هامة. فمن المعروف جيدا أن هناك اختلافات كبيرة في نتائج التجارب على الحيوانات بسبب الفروق الفردية، مقارنة بتقنيات في المختبر. ولذلك، باستخدام نموذج راسخة مع تقنية قياسية من المهم الحصول على نتائج مستقرة، لتحسين الكفاءة التجارب على الحيوانات، وتجنب نتائج مضللة.
وتقدم هذه الورقة تقنيات راسخة4 لتوليد نماذج الماوس أورثوتوبيك واستئصال سرطان الثدي. تهدف هذه الأساليب 1) تحاكي تطور سرطان الثدي البشرية ودورات العلاج، و 2) لإجراء تجارب في المجراة مع قدر أكبر من الكفاءة ومعدلات نجاح أعلى مقارنة بتقنيات استئصال الثدي أو تطعيم سرطان الثدي الأخرى. في تلقيح خلايا السرطان أورثوتوبيك، لمحاكاة تطور سرطان الثدي البشرية، نختار اللوحة #2 الدهون الثديية كموقع لتطعيم، الذي يقع في الصدر. وفي معظم الدراسات، يتم تلقيح خلايا سرطان الثدي تحت الجلد5. هذا الأسلوب لا يتطلب عملية جراحية، وهكذا، بسيط ومباشر. ومع ذلك، المكروية تحت الجلد يختلف تماما عن المكروية الغدة الثديية، الذي يؤدي إلى تطور سرطان مختلفة وملامح الجزيئية حتى6،7. استخدام بعض الدراسات الغدة الثديية #4، الذي يقع في البطن، كما موقع تطعيم6. لكن منذ #4 الغدد الثديية الموجودة في البطن، هو النمط المنتشر الأكثر شيوعاً سرطاني البريتوني7، الذي يحدث مع أقل من 10 في المائة من سرطان الثدي المنتشر8. سرطان الثدي التي تولدها هذه التقنية المقدمة هنا، في الغدة الثديية #2، مستطير للرئة، وواحد من المواقع المنتشر من سرطان الثدي الأكثر شيوعاً9.
مع هذا الأسلوب، الهدف أيضا لتحقيق معدل أعلى tumorigenesis مع تقلب حجم الورم أقل مقارنة بغيرها من تقنيات التطعيم سرطان الثدي. للقيام بذلك، يتم تلقيح خلايا السرطان قد علقت في خليط بروتين هلامية تحت الرؤية المباشرة من خلال شق جدار صدر أمامي متوسط. ينتج هذا الأسلوب بمعدل توموريجينيسيس عالية مع أقل تغير في حجم الورم والشكل مقارنة بالحقن تحت الجلد أو غير الجراحية، كما ذكر سابقا3،7.
ونحن أيضا إدخال تقنية استئصال الثدي جذري ماوس الذي هو مستأصل أورثوتوبيك الثدي الورم مع الأنسجة المحيطة به والعقد الليمفاوية إبطي. في الإعداد السريرية، هو مستوى الرعاية لمرضى سرطان الثدي مرض خبيث البعيدة دون استئصال الثدي10،11. قبل عملية استئصال الثدي، يتم مسح الانبثاث العقدة الليمفاوية إبطي بالتصوير والحارس خزعة العقدة الليمفاوية. إذا لم يكن هناك أي دليل على وجود ورم خبيث إبطي العقدة الليمفاوية، ثم يعالج المريض باستئصال الثدي التام أو الجزئي، الذي تم حذف استئصال العقدة الليمفاوية إبطي. استئصال الثدي التام تقنية للالتئام سرطان الثدي مع أنسجة الثدي كله كتلة، بينما يتم استئصال الثدي الجزئي الالتئام سرطان الثدي مع هامش المحيطة بأنسجة الثدي الطبيعية فقط، وبالتالي المحافظة على أنسجة الثدي الطبيعية المتبقية في المريض. ومع ذلك، تتطلب المرضى الذين الحفاظ على بقاء أنسجة الثدي الطبيعية بعد عملية استئصال الثدي جزئي العلاج الإشعاعي بعد الجراحة لتجنب تكرار المحلية10. المرضى الذين يعانون من ورم خبيث إبطي العقدة الليمفاوية القيام باستئصال الثدي الجذري الذي يزيل سرطان الثدي مع عادي جميع الثدي الليمفاوية الابطية والأنسجة، وغزت الأنسجة أون الكتلة10،11. في طراز الماوس، مراقبة للإشعاع إبطي العقدة الليمفاوية خبيث و/أو مرحلة ما بعد المنطوق ليس معقولاً أو ممكناً. وهكذا، فنحن نستخدم تقنية استئصال الثدي الجذري لتجنب الانبثاث العقدة الليمفاوية المحلية أو إبطي.
سرطان الخلية التطعيم عن طريق الوريد الذيل هو الأكثر شيوعاً الرئة ورم خبيث الماوس نموذج12، ما يسمى “ورم خبيث التجريبية”. هذا النموذج من السهل أن تولد ولا تتطلب عملية جراحية؛ ومع ذلك، لا تقليد تطور سرطان الثدي البشرية مما قد يتسبب في سلوك المرض المنتشر مختلفة. من أجل محاكاة دورة علاج سرطان الثدي البشرية حيث غالباً ما يحدث بعد استئصال الثدي ورم خبيث، تتم إزالة الورم الرئيسي بعد تلقيح خلايا السرطان أورثوتوبيك. هذا الأسلوب تنتج أقل تكرار المحلية مقارنة باستئصال ورم بسيط، كما ذكر سابقا13، وهو مفيد لرواية المداواة، الدراسات الإكلينيكية، ودراسات أبحاث سرطان الثدي المنتشر. وتطبق الأساليب الموصوفة هنا لمعظم تجارب نموذجية أورثوتوبيك سرطان الثدي. ومع ذلك، من المهم أن تنظر أن خليط البروتين هلامية يمكن أن تؤثر المكروية والجراحة يمكن أن تؤثر على الاستجابة المناعية الإجهاد/14. ولذلك ينبغي تدرك إمكانات عوامل الالتباس المحققين يدرسون المكروية و/أو الاستجابة المناعية الإجهاد/.
Protocol
Representative Results
Discussion
في العقد الماضي، ونحن إنشاء نماذج سرطان مورين متعددة، بما في ذلك الثدي سرطان نماذج3،7،،من1316،،من2021. سابقا، أثبتنا أن الثدي سرطان الخلية أورثوتوبيك التطعيم في أنسجة الغدة الثديية ت?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
هذا العمل كان يدعمها المعاهد الوطنية للصحة منحة منحة R01CA160688 وسوزان زاي-مؤسسة كومن المحقق بدأت البحوث (IIR12222224) للفئران ك. ت. الصور الإضاءة الحيوية التي تم الحصول عليها من مورد مشترك “متعدية التصوير المورد المشترك” في روزويل بارك مركز السرطان الشامل، الذي تدعمه “منحة دعم مركز السرطان” (P30CA01656)، ومنح “الأجهزة المشتركة” (S10OD016450).
Materials
| Micro Dissection Scissors | Roboz | RS-5983 | For cancer cell inoculation and masstectomy |
| Adson Forceps | Roboz | RS-5233 | For cancer cell inoculation and masstectomy |
| Needle Holder | Roboz | RS-7830 | For cancer cell inoculation and masstectomy |
| Mayo | Roboz | RS-6873 | For ex vivo |
| 5-0 silk sutures | Look | 774B | For cancer cell inoculation and masstectomy |
| Dry sterilant (Germinator 500) | Braintree Scientific | GER 5287-120V | For cancer cell inoculation and masstectomy |
| Clipper | Wahl | 9908-717 | For cancer cell inoculation and masstectomy |
| Matrigel | Corning | 354234 | For cancer cell inoculation |
| D-Luciferin, potassium salt | GOLD-Bio | LUCK-1K | For bioluminescence quantification |
| Roswell Park Memorial Insitute 1640 | Gibco | 11875093 | For cell culture |
| Fetal Bovine Serub | Gibco | 10437028 | For cell culture |
| Trypsin-EDTA (0.25%) | Gibco | 25200056 | For cell culture |
Riferimenti
- Rashid, O. M., Takabe, K. Animal models for exploring the pharmacokinetics of breast cancer therapies. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. 11 (2), 221-230 (2015).
- Schuh, J. C. Trials, tribulations, and trends in tumor modeling in mice. Toxicologic Pathology. 32, 53-66 (2004).
- Katsuta, E., et al. Modified breast cancer model for preclinical immunotherapy studies. Journal of Surgical Research. 204 (2), 467-474 (2016).
- Sidell, D. R., et al. Composite mandibulectomy: a novel animal model. Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 146 (6), 932-937 (2012).
- Ewens, A., Mihich, E., Ehrke, M. J. Distant metastasis from subcutaneously grown E0771 medullary breast adenocarcinoma. Anticancer Research. 25, 3905-3915 (2005).
- Kocaturk, B., Versteeg, H. H. Orthotopic injection of breast cancer cells into the mammary fat pad of mice to study tumor growth. Journal of Visualized Experiments. (96), e51967 (2015).
- Rashid, O. M., et al. An improved syngeneic orthotopic murine model of human breast cancer progression. Breast Cancer Research and Treatment. 147 (3), 501-512 (2014).
- Bertozzi, S., et al. Prevalence, risk factors, and prognosis of peritoneal metastasis from breast cancer. SpringerPlus. 4, 688 (2015).
- Kennecke, H., et al. Metastatic behavior of breast cancer subtypes. Journal of Clinical Oncology. 28 (20), 3271-3277 (2010).
- Valero, M. G., Golshan, M. Management of the Axilla in Early Breast Cancer. Cancer Treatment and Research. 173, 39-52 (2018).
- . Breast Cancer, NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology Available from: https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/breast.pdf (2018)
- Versteeg, H. H., et al. Inhibition of tissue factor signaling suppresses tumor growth. Blood. 111 (1), 190-199 (2008).
- Katsuta, E., Rashid, O. M., Takabe, K. Murine breast cancer mastectomy model that predicts patient outcomes for drug development. Journal of Surgical Research. 219, 310-318 (2017).
- Veenhof, A. A., et al. Surgical stress response and postoperative immune function after laparoscopy or open surgery with fast track or standard perioperative care: a randomized trial. Annals of Surgery. 255 (2), 216-221 (2012).
- Wei, S., Siegal, G. P. Surviving at a distant site: The organotropism of metastatic breast cancer. Seminars in Diagnostic Pathology. 35 (2), 108-111 (2018).
- Nagahashi, M., et al. Sphingosine-1-phosphate produced by sphingosine kinase 1 promotes breast cancer progression by stimulating angiogenesis and lymphangiogenesis. Ricerca sul cancro. 72 (3), 726-735 (2012).
- Jones, C., Lancaster, R. Evolution of Operative Technique for Mastectomy. Surgical Clinics of North America. 98 (4), 835-844 (2018).
- Rashid, O. M., Maurente, D., Takabe, K. A Systematic Approach to Preclinical Trials in Metastatic Breast Cancer. Chemotherapy (Los Angeles). 5 (3), (2016).
- Ramaswamy, S., Ross, K. N., Lander, E. S., Golub, T. R. A molecular signature of metastasis in primary solid tumors. Nature Genetics. 33 (1), 49-54 (2003).
- Aoki, H., et al. Murine model of long-term obstructive jaundice. Journal of Surgical Research. 206 (1), 118-125 (2016).
- Terracina, K. P., et al. Development of a metastatic murine colon cancer model. Journal of Surgical Research. 199 (1), 106-114 (2015).
- Rashid, O. M., et al. Is tail vein injection a relevant breast cancer lung metastasis model?. Journal of Thoracic Disease. 5 (4), 385-392 (2013).
- Rashid, O. M., et al. Resection of the primary tumor improves survival in metastatic breast cancer by reducing overall tumor burden. Surgery. 153 (6), 771-778 (2013).
- Troy, T., Jekic-McMullen, D., Sambucetti, L., Rice, B. Quantitative comparison of the sensitivity of detection of fluorescent and bioluminescent reporters in animal models. Molecular Imaging. 3 (1), 9-23 (2004).
- Adams, S. T., Miller, S. C. Beyond D-luciferin: expanding the scope of bioluminescence imaging in vivo. Current Opinion in Chemical Biology. 21, 112-120 (2014).
- Close, D. M., Xu, T., Sayler, G. S., Ripp, S. In vivo bioluminescent imaging (BLI): noninvasive visualization and interrogation of biological processes in living animals. Sensors (Basel). 11 (1), 180-206 (2011).
- Chen, H., Thorne, S. H. Practical Methods for Molecular In Vivo Optical Imaging. Current Protocols in Cytometry. 59 (1224), (2012).
- Wurdinger, T., et al. A secreted luciferase for ex vivo monitoring of in vivo processes. Nature Methods. 5 (2), 171-173 (2008).
- Aoki, H., et al. Host sphingosine kinase 1 worsens pancreatic cancer peritoneal carcinomatosis. Journal of Surgical Research. 205 (2), 510-517 (2016).
