Bioluminescent Orthotope Model van pancreaskanker Progression
Summary
Beter begrip van alvleesklierkanker biologie is kritisch nodig om de ontwikkeling van betere therapeutische opties om pancreaskanker te behandelen mogelijk te maken. Om aan deze behoefte te pakken, zien we een orthotopic model van pancreaskanker die niet-invasieve monitoring van de progressie van kanker maakt gebruik van<em> In vivo</em> Bioluminescentie beeldvorming.
Abstract
Introduction
Alvleesklierkanker is de vierde belangrijkste oorzaak van kanker-gerelateerde sterfte, met een 5-jaarsoverleving van 4-6%. 1,2 Slechts 15% van de patiënten wordt de diagnose vroeg genoeg in de ziekte in aanmerking te komen voor een operatie, en tumoren terugkeren in> 80% van die patiënten. 3,4 Gemcitabine wordt gebruikt voor de behandeling van pancreatische adenocarcinomen, echter chemoresistance is gebruikelijk en vaak de drug heeft weinig invloed op de totale overleving. 5 nieuwe farmacologische strategieën van alvleesklierkanker te behandelen zijn kritisch nodig. Hun ontwikkeling hangt af van aanzienlijk verbeterd begrip van de belangrijkste stappen van de progressie van de ziekte die gevoelig zijn voor therapeutische interventie kan zijn.
Orthotopische modellen van pancreaskanker emuleren belangrijke aspecten van de menselijke ziekte, waardoor ze ideaal tools om de biologie van alvleesklierkanker. 6-9 In tegenstelling tot in vitro cel-gebaseerde testen van pancreaskanker celgedrag eend subcutaan in vivo modellen van pancreaskanker, orthotopische modellen laten onderzoeken van tumorcel interacties met de alvleesklier micro-omgeving. De kinetiek van de progressie van de ziekte zijn zeer reproduceerbaar in orthotopic modellen en voordoen over een korte tijd (weken), waardoor ze zeer geschikt voor pre-klinische testen van nieuwe therapieën. Dit in tegenstelling tot transgene modellen waarbij ziektebegin optreedt over een langere en variabele tijd (maanden tot 1 jaar). 10 Bij gebruik met meer agressieve cellijnen orthotopische modellen van alvleesklierkanker patronen van spontane metastase gelijk aan die in patiënten. 8 Expressie van bioluminescentie reporter genen zoals vuurvliegluciferase vergemakkelijkt longitudinale controle van de tumorgroei, metastatische verspreiding, herhaling en de respons op therapie. 6,11
Hier beschrijven we een orthotopic model van pancreaskanker die Matr gebruikigel cellen voor gelokaliseerde aflevering en in vivo bioluminescentie voor niet-invasieve monitoring van tumorprogressie. Dit orthotopic model van pancreaskanker maakt niet-invasieve analyses van progressie van de ziekte en de reactie op therapeutische interventies in syngene of xenograftmodellen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier beschrijven we een orthotopic model voor longitudinale beoordeling van pancreastumor ontwikkeling en progressie. Primaire tumorgroei kinetiek reproduceerbaar zijn (figuur 3) en kan niet-invasief bewaakt worden gebruikt bioluminescentie van luciferase-gemerkte cellen, bijvoorbeeld voor de analyse van tumorrespons om nieuwe anti-alvleesklierkanker therapeutica. In overeenstemming met de menselijke ziekte, het model toont lokale alvleesklier invasie (figuur 4A), die onderzoek…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de National Health en Medical Research Council, Australië (1008865), de Australische Research Council (LE110100125), het National Cancer Institute (CA138687-01), Erica Sloan wordt ondersteund door een Early Career Fellowship van de National Breast Cancer stichting, Australië. Corina Kim-Fuchs wordt ondersteund door een beurs van de Zwitserse Liga tegen Kanker en een HDR-beurs van Monash Instituut voor Farmaceutische Wetenschappen. Eliane Angst wordt ondersteund door een subsidie van de Bern Liga tegen Kanker.
Materials
| Equipment | Company | Catalog Number | Comments |
| Clean Bench coat | |||
| Heating pad | Set to 37 °C | ||
| Ivis Lumina ll Bioluminescent imager | Caliper | Alternative bioluminescent imaging systems include In vivo F PRO (Carestream) and Photon Imager (Biospace Lab) | |
| Dissecting scissors | |||
| Iris forceps (serrated) | |||
| Needle holder | |||
| 27 G 0.3 ml insulin syringe | Terumo | T35525M2913 |
References
- American Cancer Society. . Facts and Figures. , (2013).
- Hariharan, D., Saied, A., Kocher, H. M. Analysis of mortality rates for pancreatic cancer across the world. HPB (Oxford). 10, 58-62 (2008).
- Li, D., Xie, K., Wolff, R., Abbruzzese, J. L. Pancreatic cancer. Lancet. 363, 1049-1057 (2004).
- Oettle, H., et al. Adjuvant chemotherapy with gemcitabine vs observation in patients undergoing curative-intent resection of pancreatic cancer: a randomized controlled trial. JAMA. 297, 267-277 (2007).
- Andersson, R., et al. Gemcitabine chemoresistance in pancreatic cancer: molecular mechanisms and potential solutions. Scand. J. Gastroenterol. 44, 782-786 (2009).
- Angst, E., et al. Bioluminescence imaging of angiogenesis in a murine orthotopic pancreatic cancer model. Mol. Imaging Biol. 12, 570-575 (2010).
- Angst, E., et al. N-myc downstream regulated gene-1 expression correlates with reduced pancreatic cancer growth and increased apoptosis in vitro and in vivo. Surgery. 149, 614-624 (2011).
- Hotz, H. G., et al. An orthotopic nude mouse model for evaluating pathophysiology and therapy of pancreatic cancer. Pancreas. 26, 89-98 (2003).
- Partecke, L. I., et al. A syngeneic orthotopic murine model of pancreatic adenocarcinoma in the C57/BL6 mouse using the Panc02 and 6606PDA cell lines. Eur. Surg. Res. 47, 98-107 (2011).
- Hingorani, S. R., et al. Preinvasive and invasive ductal pancreatic cancer and its early detection in the mouse. Cancer Cell. 4, 437-450 (2003).
- Sloan, E. K., et al. The sympathetic nervous system induces a metastatic switch in primary breast cancer. Cancer Res. 70, 7042-7052 (2010).
- Wang, X., McManus, M. Lentivirus production. J. Vis. Exp. (32), e1499 (2009).
- Morizono, K., et al. Lentiviral vector retargeting to P-glycoprotein on metastatic melanoma through intravenous injection. Nat. Med. 11, 346-352 (2005).
- Saha, D., et al. In vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics of breast cancer brain metastasis in a mouse model. J. Vis. Exp. (56), e3175 (2011).
- Lim, E., et al. Monitoring tumor metastases and osteolytic lesions with bioluminescence and micro CT imaging. J. Vis. Exp. (52), e2775 (2011).
- Burton, J. B., et al. Adenovirus-mediated gene expression imaging to directly detect sentinel lymph node metastasis of prostate cancer. Nat Med. 14, 882-888 (2008).
- Vezeridis, M. P., Doremus, C. M., Tibbetts, L. M., Tzanakakis, G., Jackson, B. T. Invasion and metastasis following orthotopic transplantation of human pancreatic cancer in the nude mouse. J. Surg. Oncol. 40, 261-265 (1989).
- Fu, X., Guadagni, F., Hoffman, R. M. A metastatic nude-mouse model of human pancreatic cancer constructed orthotopically with histologically intact patient specimens. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89, 5645-5649 (1992).
- Reyes, G., et al. Orthotopic xenografts of human pancreatic carcinomas acquire genetic aberrations during dissemination in nude mice. Cancer Res. 56, 5713-5719 (1996).
- Kim, M. P., et al. Generation of orthotopic and heterotopic human pancreatic cancer xenografts in immunodeficient mice. Nat Protoc. 4, 1670-1680 (2009).
- Furukawa, T., Kubota, T., Watanabe, M., Kitajima, M., Hoffman, R. M. A novel “patient-like” treatment model of human pancreatic cancer constructed using orthotopic transplantation of histologically intact human tumor tissue in nude mice. Cancer Res. 53, 3070-3072 (1993).
- Lewis, C. E., Pollard, J. W. Distinct role of macrophages in different tumor microenvironments. Cancer Res. 66, 605-612 (2006).
- Brembeck, F. H., et al. The mutant K-ras oncogene causes pancreatic periductal lymphocytic infiltration and gastric mucous neck cell hyperplasia in transgenic mice. Cancer Res. 63, 2005-2009 (2003).
