İlköğretim Tümörleri ve / veya klinik öncesi için İlişkili Metastazlarının ve Tedavi Klinik Geliştirme Ex Vivo Tedavisi Tepki
Summary
Kurulmuş kanser hücre hatları ve ksenogratflardır son birkaç yıldır kanser araştırma dayanak noktası olmuştur. Bununla birlikte, son bulgular terapötik tepki özellikle, tümör hücre mikro-ortamı tarafından etkilendiğini göstermektedir. Bu nedenle, ilaç geliştirme amaçları için primer tümör numunelerinin bir ex vivo analiz geliştirdik.
Abstract
The molecular analysis of established cancer cell lines has been the mainstay of cancer research for the past several decades. Cell culture provides both direct and rapid analysis of therapeutic sensitivity and resistance. However, recent evidence suggests that therapeutic response is not exclusive to the inherent molecular composition of cancer cells but rather is greatly influenced by the tumor cell microenvironment, a feature that cannot be recapitulated by traditional culturing methods. Even implementation of tumor xenografts, though providing a wealth of information on drug delivery/efficacy, cannot capture the tumor cell/microenvironment crosstalk (i.e., soluble factors) that occurs within human tumors and greatly impacts tumor response. To this extent, we have developed an ex vivo (fresh tissue sectioning) technique which allows for the direct assessment of treatment response for preclinical and clinical therapeutics development. This technique maintains tissue integrity and cellular architecture within the tumor cell/microenvironment context throughout treatment response providing a more precise means to assess drug efficacy.
Introduction
Kanser terapötik olarak etkili geliştirilmesi son derece zor olduğu kanıtlanmıştır. Kanser hücre hatları ve tümör eksplant – hem de ksenograftları üzerinde yarım asır 1,2,3 kanser araştırmalarında kullanılmıştır. Bugüne kadar, ilaç hassasiyeti ve mukavemet hem de kurulmuş olan kanser hücre çizgileri ve hasta türetilmiş ksenograftlarının moleküler analizi (PDX) vazgeçilmezdir. Bununla birlikte, sabitlenen kanser hücresi hatlarında bileşiklerin testleri çoğu zaman in vivo etkinliğe işaret eden değildir ve özellikle de PDX modellerinde, hayvanlarda in vivo çalışmalarda da karşılık gelen çok pahalı ve zaman alıcı bir işlemdir. Bu model sistemlerde, tümör ilerlemesi ve tedavi stratejileri yanıt yerli mikroçevresinin etkisi hakkında bilgilendirmek için yani yetersizlik sınırlamalar, bu analizleri iltifat için ek yöntemler geliştirmek araştırma alanını açmıştır. Yakın zamandaki, artan dikkat hasta tum ex vivo analizi doğru ödeniyorKanser terapötik cevap, kanser hücrelerinin temel molekül bileşime özel değildir ama daha çok büyük, geleneksel yöntemler ile kültürleme değinmeyecek edilemez tümör hücresi mikro-6, 7 özelliği etkilenir olmasından dolayı daha iyi anlaşılması için eksplantlar ya da 4, 5 / veya PDX. yukarıdaki bağlamda ex vivo analizi (yani., bitişik çevreleyen tümör hücre mikro-etkisi) daha çok hücre izolatları 8, 9 ex vivo analizine göre, uygun bir primer tümör / metastaz bölme değerlendirilmesini gerektirir.
Biz de hasta primer tümörlerin (hassas dilimlenmiş taze doku bölümleri yani.) Ve ilişkili metastazlar (yani, lenf düğümleri) sadakatle yanıt üzerine bilgilendirir (IC50), hedef dışı etkileri bir ex vivo tekniği burada rapor ve moleküler sağlar direnci ve geri besleme mekanizmalarının analizi. Fototerapi ek olarak, bir analiz bağıntılıbiyomarkör ve gen ekspresyon profilinin karşı utic duyarlılık / direnç (yani., yüksek ilaç tepkisi belirli bir biyolojik profil ile hastayı maçları) ilgi deneysel ilaca cevap daha muhtemel hastaları belirlemek için bir çaba yapılabilir. Bir çok parametre moda ex vivo tekniği ve değerlendirme uygulama hasta seçimi ve klinik sonuçların genel iyileştirilmesine yönelik bir harekettir.
Ex vivo tedavi yanıtı analizi kanser tedavileri klinik öncesi ve klinik geliştirme standart bir araç haline gelebilir ve tedavi kalkınma stratejilerinde kişiselleştirilmiş tıp yaklaşımına doğru bir adım olarak tasavvur edilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Etkili tedavi stratejileri geliştirmek için çalışırken Kanser biyologlar önemli zorluklarla karşı karşıya. Kurulan kanseri hücre çizgileri üzerindeki geliştirme ilaçlar in vivo test doğru yanıt olarak ve PDX modellerinde in vivo deneyler, emek yoğun ve çok pahalıdır yansıtmıyor olabilir. Yukarıda verilen, primer hastanın ex vivo tekniklerin uygulanması 15 hemen kurulmuş olan kanser hücre çizgileri ve hasta türetilmiş ksenograftları (PDX) mol…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to thank the MSKCC Tissue Procurement Service Team (TPS), specifically, Maria Corazon Mariano, Priscilla McNeil, Anas Idelbi, Daniel Navarrete and Katrina Allen, in all of their efforts in the successful pursuit of this project and funding from the following sources: 5 R21 CA158609-02 and the Conquer Cancer Foundation and the Breast Cancer Research Foundation. In addition, the authors would like to thank Eric Cottington PhD, Vice President of the Office of Research and Project Administration, the Office of Technology Development, Research Outreach and Compliance and RTM Information Systems Support, in the support of the submission of this manuscript.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Vibratome Leica VT1000s | Leica | 14047235613 | |
| UltraPure agarose | Invitrogen | 16500500 | Prepare 4% and 6% before use |
| Injector blade | Ted Pella | 121-4 | |
| MEM with Penicillin + Streptomycin | Media Core Facilities (MSKCC) | The media is prepared at Memorial Sloan Kettering Cancer Center | |
| Scalpel no. 10 | Thermo Scientific | 31-200-32 | |
| Disposable forceps | Cole-Parmer | 84011182 | |
| Embedding mold | Electron Microscopy Science | 70181 | |
| FBS (heat inactivated) | Gemini | 100106 | |
| 24 well plates | Corning | 3524 | |
| Formalin (10%) | Sigma Diagnostics | SDHT501128 | |
| 16% Formaldehyde solution | Thermo Scientific | 28908 | |
| Embedding microsettes | Simport | M503-2 | |
| Ethanol (70%) | Fisher Scientific | A405P-4 | |
| Waterbath | Fisher Scientific | 15-462-2SQ | |
| Microwave | General Electric | ModelJES2051DNBB | |
| Adhesive (Ethyl Cyanoacrylate) | Sigma-Aldrich | E1505-5G | |
| 10mm dishes | BD Falcon | 353003 | |
| 15ml tubes | BD Falcon | 352096 |
Referências
- Abercrombie, M., Ambrose, E. J. Interference Microscope Studies of Cell Contacts in Tissue Culture. Experimental Cell Research. 15 (58), 332-345 (1958).
- Coriell, L. L., McAllister, R. M., Wagner, B. M. Criteria for Determining Malignancy in Tissue-Culture Cell Lines in the Albino Rat. New York Academy of Science. 5, 351-355 (1957).
- Paul, J. The Cancer Cell in Vitro: A Review. Pesquisa do Câncer. 22, 431-440 (1962).
- Dean, J. L., et al. Therapeutic response to CDK4/6 inhibition in breast cancer defined by ex vivo analysis of human tumors. Cell Cycle. 11 (14), 2756-2761 (2012).
- Bray, K., et al. Bcl-2 Modulation to Activate Apoptosis in Prostate Cancer. Molecular Cancer Research. 7 (9), 1487-1496 (2009).
- Quail, D. F., Joyce, J. A. Microenvironmental regulation of tumor progression and metastasis. Nature Medicine. 19 (11), 1423-1437 (2013).
- Nakasone, E. S., et al. Imaging Tumor-Stroma Interactions during Chemotherapy Reveals Contributions of the Microenvironment to Resistance. Cancer Cell. 21, 488-503 (1016).
- Shi, Y., Hogue, J., Dixit, D., Koh, J., Olson, J. A. Functional and genetic studies of isolated cells from parathyroid tumors reveal the complex pathogenesis of parathyroid neoplasia. PNAS. 111 (8), 3092-3097 (2014).
- Vidal, S. J., et al. Isolation of cancer stem cells from human prostate cancer samples. J. Vis. Exp. (85), e51332 (2014).
- Wanping, X., Neckers, L. Targeting the Molecular Chaperone Heat Shock Protein 90 Provides a Multifaceted Effect on Diverse Cell Signaling of Cancer Cells. Clinical Cancer Research. 13, 1625-1629 (2007).
- Moulick, K., et al. Affinity-based proteomics reveal cancer-specific networks coordinated by Hsp90. Nature Chemical Biology. 7 (11), 818-826 (1038).
- Alpaugh, M. L., Tomlinson, J. S., Ye, Y., Barsky, S. H. Relationship of sialyl-Lewis(x/a) underexpression and E-cadherin overexpression in the lymphovascular embolus of inflammatory breast cancer. American Journal of Pathology. 161 (2), 619-628 (2002).
- Chu, K., Boley, K. M., Moraes, R., Barsky, S. H., Robertson, F. M. The paradox of E-cadherin: role in response to hypoxia in the tumor microenvironment and regulation of energy metabolism. Oncotarget. 4 (3), 446-462 (2013).
- Vaira, V., et al. Preclinical model of organotypic culture for pharmacodynamic profiling of human tumors. PNAS. 107 (18), 8352-8356 (2010).
- Centenera, M. M., Raj, G. V., Knudsen, K. E., Tilley, W. D., Butler, L. M. Ex vivo culture of human prostate tissue and drug development. Nature Reviews Urology. 10, 483-487 (2013).
- Jhaveri, K., et al. Heat shock protein 90 inhibitors in the treatment of cancer: current status and future directions. Expert Opinion on Investigational Drugs. 5, 611-628 (2014).
- Gerecitano, J. F., et al. Using 124-PU-H71PET imaging to predict intratumoral concentration in patients on a phase I trial of PU-H71. Journal of Clinical Oncology. 31, 11076-11 (2013).
- Yildiz-Aktas, I., Dabbs, D. J., Bhargava, R. The effect of cold ischemic time on the immunohistochemical evaluation of estrogen receptor, progesterone receptor, and HER2 expression in invasive breast carcinoma. Modern Pathology. 25, 1098-1105 (2012).
