Etablering av magekreft pasient-avledet Xenograft modeller og primær celle Lines
Summary
Den gjeldende protokollen beskriver metoder for å etablere pasient-avledet xenograft (PDX) modeller og primære kreftcelle linjer fra kirurgiske magekreft prøver. Metodene gir et nyttig verktøy for narkotika utvikling og kreft biologi forskning.
Abstract
Bruk av prekliniske modeller for å fremme vår forståelse av tumor biologi og undersøke effekten av terapeutiske midler er nøkkelen til kreftforskning. Selv om det er mange etablerte magekreft cellelinjer og mange konvensjonelle transgene Mouse-modeller for prekliniske forskning, ulempene med disse in vitro og in vivo-modeller begrense sine søknader. Fordi karakteristikkene av disse modellene har endret seg i kultur, de ikke lenger modell tumor heterogenitet, og deres svar har ikke vært i stand til å forutsi reaksjoner hos mennesker. Således, alternativ modeller det bedre forestiller svulst heterogenitet er bebygget. Pasient-avledet xenograft (PDX) modeller bevare histologic utseende av kreftceller, beholde intratumoral heterogenitet, og bedre gjenspeile relevante menneskelige komponenter av tumor mikromiljøet. Det tar imidlertid vanligvis 4-8 måneder å utvikle en PDX-modell, som er lengre enn forventet overlevelse for mange ventrikkel pasienter. Av denne grunn, kan etablere primære kreftcelle linjer være en effektiv komplementær metode for narkotika respons studier. Den gjeldende protokollen beskriver metoder for å etablere PDX-modeller og primære kreftcelle linjer fra kirurgiske magekreft prøver. Disse metodene gir et nyttig verktøy for narkotika utvikling og kreft biologi forskning.
Introduction
Magekreft er den femte mest vanlige kreft i verden og den tredje største årsaken til kreft død. I 2018, over 1 000 000 nye tilfeller av magekreft ble diagnostisert globalt, og anslagsvis 783 000 mennesker ble drept av denne sykdommen1. Forekomsten og dødelighet av magekreft fortsatt svært høy i nordøstlige asiatiske land2,3. Til tross for betydelig fremgang innen kreft terapi, er prognosen for pasienter med avansert ventrikkelkreft fortsatt dårlig, med en fem-års overlevelse på ca 25%4,5,6, 7,. Dermed er det et presserende behov for utvikling av nye terapeutiske strategier for magekreft
Behandling av magekreft er utfordrende på grunn av sin høye heterogenitet8,9. Således er spørsmålet om hvordan å møte utfordringene i tumor heterogenitet å realisere presisjon medisin er sentrale for kreftforskning. In vitro og in vivo-modeller spille avgjørende roller i elucidating den heterogene mekanismer og biologi av magekreft. Men selv om det er mange magekreft cellelinjer og mange konvensjonelle transgene Mouse-modeller for prekliniske forskning, ulempene med disse modellene begrense sine søknader10. Fordi karakteristikkene av disse modellene har endret seg i kultur, de ikke lenger modell tumor heterogenitet, og deres svar har ikke vært i stand til å forutsi responsen hos mennesker11. Disse problemene sterkt begrense muligheten for å identifisere undergrupper av kreftpasienter som vil reagere på målrettede legemidler. Den kortsiktige kulturen i primære svulster gir en relativt rask og personlig måte å undersøke anticancer Farmakologiske egenskaper, som vil trolig være kjennemerket på personlig kreft behandling.
Pasient-avledet xenotransplantater (PDXs) foretrekkes som en alternativ prekliniske modell for legemiddel respons profilering12. I tillegg tilbyr PDX-modeller et kraftig verktøy for å studere initiering og progresjon av kreft13,14. PDX modeller bevare histologic utseende av kreftceller, beholde intratumoral heterogenitet, og bedre gjenspeile relevante menneskelige komponenter av svulsten mikromiljøet15,16. Men begrensningen av mye brukt PDX modellene er den lave suksessraten for etablering og serielt spre menneskelige solide svulster. I denne studien beskrives skikkelig vellykkede metoder for å etablere PDX-modeller og primære cellelinjer.
Protocol
Representative Results
Discussion
Magekreft er en aggressiv sykdom med begrensede terapeutiske alternativer; Dermed har modeller av magekreft blitt en kritisk ressurs for å muliggjøre funksjonelle forskningsstudier med direkte oversettelse til klinikken4,8,17. Her har vi beskrevet metoder og protokoll for etablering av magekreft PDX modeller og primær cellelinjer. Viktigere, både morfologiske og biologiske karakteristika for magekreft prøver var stort sett …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation i Kina (81572392); det nasjonale nøkkel forsknings-og utviklingsprogrammet i Kina (2016YFC1201704); Tip-top vitenskapelige og tekniske innovative Youth talenter Guangdong spesiell støtte program (2016TQ03R614).
Vi spesifikt takker Guangzhou Sagene Biotech co, Ltd for hjelp i utarbeidelsen av tallene.
Materials
| 40 μm Cell Strainer | Biologix, Shandong, China | 15-1040 | |
| Biological Microscope | OLYMPUS, Tokyo, Japan | OLYMPUS CKX41 | |
| Centrifuge | Eppendorf, Mittelsachsen, Germany. | 5427R | |
| CO2 Incubator | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | HERACELL 150i | |
| DPBS | Basalmedia Technology, Shanghai, China | L40601 | |
| Electro-Thermostatic Water Cabinet | Yiheng, Shanghai, China | DK-8AXX | |
| Fetal bovine serum | Wisent Biotechnology, Vancouver, Canada | 86150040 | |
| Isoflurane | Baxter, China | CN2L9100 | |
| Live Tissue Kit Cryo Kit | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2601 | |
| Live Tissue Thaw Kit | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2602 | |
| NSG | Biocytogen, Beijing, China | B-CM-002-4-5W | |
| Penicilin&streptomycin | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 15140122 | |
| Red blood cell lysis buffer | Solarbio, Beijing, China | R1010 | |
| RPMI-1640 medium | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 8118367 | |
| Surgical Suture Needles with Thread | LingQiao, Ningbo, China | 3/8 arc 4×10 | |
| Tissue-processed molds and auxiliary blades | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2603 | |
| Trypsin-EDTA | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 2003779 | |
| Type 1 collagenase | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 17100017 |
Riferimenti
- Bray, F., et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. Ca-a Cancer Journal for Clinicians. 68 (6), 394-424 (2018).
- Sugano, K. Screening of gastric cancer in Asia. Best Practive & Research in Clinical Gastroenterology. 29 (6), 895-905 (2015).
- Nikfarjam, Z., et al. Demographic survey of four thousand patients with 10 common cancers in North Eastern Iran over the past three decades. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 15 (23), 10193-10198 (2014).
- Coccolini, F., et al. Advanced gastric cancer: What we know and what we still have to learn. World Journal of Gastroenterology. 22 (3), 1139-1159 (2016).
- Goetze, O. T., et al. Multimodal treatment in locally advanced gastric cancer. Updates in Surgery. 70 (2), 173-179 (2018).
- Graziosi, L., Marino, E., Donini, A. Multimodal Treatment of Locally Advanced Gastric Cancer: Will the West Meet the East?. Annals of Surgical Oncology. 26 (3), 918 (2019).
- Choi, Y. Y., Noh, S. H., Cheong, J. H. Evolution of Gastric Cancer Treatment: From the Golden Age of Surgery to an Era of Precision Medicine. Yonsei Medical Journal. 56 (5), 1177-1185 (2015).
- Zhang, W. TCGA divides gastric cancer into four molecular subtypes: implications for individualized therapeutics. Chinese Journal of Cancer Research. 33 (10), 469-470 (2014).
- Tirino, G., et al. What’s New in Gastric Cancer: The Therapeutic Implications of Molecular Classifications and Future Perspectives. International Journal of Molecular Sciences. 19 (9), (2018).
- Roschke, A. V., et al. Karyotypic complexity of the NCI-60 drug-screening panel. Ricerca sul cancro. 63 (24), 8634-8647 (2003).
- Wilding, J. L., Bodmer, W. F. Cancer cell lines for drug discovery and development. Ricerca sul cancro. 74 (9), 2377-2384 (2014).
- Siolas, D., Hannon, G. J. Patient-derived tumor xenografts: transforming clinical samples into mouse models. Ricerca sul cancro. 73 (17), 5315-5319 (2013).
- Xu, C., et al. Patient-derived xenograft mouse models: A high fidelity tool for individualized medicine. Oncology Letters. 17 (1), 3-10 (2019).
- Lai, Y., et al. Current status and perspectives of patient-derived xenograft models in cancer research. Journal OF Hematology & Oncology. 10 (1), 106 (2017).
- Kawaguchi, T., et al. Current Update of Patient-Derived Xenograft Model for Translational Breast Cancer Research. Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia. 22 (2), 131-139 (2017).
- Cassidy, J. W., Caldas, C., Bruna, A. Maintaining Tumor Heterogeneity in Patient-Derived Tumor Xenografts. Ricerca sul cancro. 75 (15), 2963-2968 (2015).
- Liu, X., Meltzer, S. J. Gastric Cancer in the Era of Precision Medicine. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 3 (3), 348-358 (2017).
- Shultz, L. D., et al. . Human cancer growth and therapy in immunodeficient mouse models. (7), 694-708 (2014).
- McDermott, S. P., et al. Comparison of human cord blood engraftment between immunocompromised mouse strains. Blood. 116 (2), 193-200 (2010).
- Ito, M., et al. NOD/SCID/gamma (c) (null) mouse: an excellent recipient mouse model for engraftment of human cells. Blood. 100 (9), 3175-3182 (2002).
- Wege, A. K., et al. Co-transplantation of human hematopoietic stem cells and human breast cancer cells in NSG mice: a novel approach to generate tumor cell specific human antibodies. MAbs. 6 (4), 968-977 (2014).
