Summary

Etkinliğinin Değerlendirilmesi<em> H. pylori</emOrtotopik Fare Modelinde Mesane Kanseri Tedavisinde Terapötik Aracı Olarak> Protein HP-NAP

Published: May 29, 2015
doi:

Summary

Here the method to establish a syngeneic mouse model of orthotopic bladder tumour to evaluate the anti-tumour efficacy of the bacterial protein HP-NAP is described.

Abstract

Bladder cancer is one of the most common malignancies of the urogenital tract. Intravesical injection of Bacillus Calmette-Guérin (BCG) is the gold standard treatment for the high-grade non-muscle invasive bladder cancer (NMIBC). However, since the treatment-related side effects are relevant, newer biological response modifiers with a better benefit/side effects ratio are needed.

The tumour microenvironment can influence both tumour development and therapy efficacy. In order to obtain a good model, it is desirable to implant tumour cells in the organ from which the cancer originates.

In this protocol, we describe a method for establishing a tumour in the bladder cavity of female mice and subsequent delivery of therapeutic agents; the latter are exemplified by our use of Helicobacter pylori neutrophil activating protein (HP-NAP). A preliminary chemical burn of the mucosa, followed by the injection of mouse urothelial carcinoma cell line MB49 via urethral catheterization, enables the cells to attach to the bladder mucosa. After a period, required to allow an initial proliferation of the cells, mice are treated with HP-NAP, administrated again via catheterization. The anti-tumour activity of HP-NAP is evaluated comparing the tumour volume, the extent of necrosis and the degree of vascularization between vehicle- and HP-NAP-treated animals.

Introduction

Mesane kanseri ABD'de 1 yaklaşık 75.000 yeni vaka her yıl, ürogenital sistem en yaygın kanserlerden biridir. Nüks oranlarının yüksek mesane kanseri tedavisinde costliest kanserlerin biri yapar ömür boyu takip gerektirir. yüksek dereceli NMIBC için altın standart tedavi BCG intravezikal immünoterapi ardından, trans-üretral rezeksiyon olduğunu. BCG, anti-tümör aktivitesi kesin mekanizması tam olarak aydınlatılamamıştır olmasına rağmen, bu T yardımcı (Th) 1 ve sitotoksik T (Tc), 1 hücreleri, zenginleştirilmiş bir hücre-aracılı bağışıklık karşılığının harekete geçirmek için çok önemli olduğu kabul edilmektedir tedavinin 2. başarısı.

BCG NMIBC için seçilecek tedavi olmaya devam olmasına rağmen, tedaviye yanıt vermeyen hastalarda yüksek oranda; Ayrıca, yan etkilerin bir neden olabilir: tedavi edilen tümörlerin yaklaşık% 70 kas-invaziv forma ~% 15 ilerleme bir süre sonra nüksetme vehastalığı. BCG tedavisi ile ilişkili diğer yan etkiler dizüri, sistit ve böbrek enfeksiyonu 3-6 arasındadır.

yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi, ilk in vitro değerlendirmenin ardından, dikkate klinik öncesi modellerinin kullanımını almalıdır; Bu kimin mikroçevresinin ölçüde tedaviye gelişimlerini ve yanıt etkileyebilecek tümörlerde özellikle önemlidir.

Son on yılda, biz, HP-NAP, bakteri Helicobacter pylori tarafından üretilen bir proteinin bağışıklık modüle aktivitesinin birden yönlerini ele alınmıştır, başlangıçta polimorfonükleer hücreler (PMN) 7 endotel yapışmasını teşvik yeteneğine olarak belirledi. Yapısal olarak, HP-NAP hasret koşulları (DPS) ailesi 8 altında DNA koruyucu protein aittir ve bir dodecameric kabuk düzenlenmiş 12 özdeş alt birimden oluşmaktadır.

Biz, HP-NAP olduğunu göstermiştirT farklılaşmasını tahrik sorumlu güçlü bir immüno-modüle edici aktivitesi olan bir Toll benzeri reseptör (TLR) 2 agonisti, in vitro ve in vivo 9-10 hem de TH1 fenotipine doğru lenfosit. Bu aktivite sayesinde HP, NAP-alerjik astım 11 bir murin modelinde daha faydalı Th1 yanıt olarak Th2 immun cevabı yönlendirmek edebilmektedir.

HP-NAP Th1 bağımlı anti-tümör potansiyelini değerlendirmek için, BCG yönetiminin etkisini değerlendirmek için O'Donnel ve arkadaşları 12 tarafından birkaç yıl önce geliştirilen mesane kanseri bir fare modelinde yararlandı.

Bu protokol ile, HP-NAP mesane kanserine karşı güçlü bir anti-tümör potansiyele sahip olduğunu ve HP-NAP yönetiminin etkinliği (interferon üreten hem Th1 ve Tc1 lenfositlerin, tümör ve bölgesel lenf düğümleri içinde önemli birikimi ile paralellik göstermektedir IFN) 13 -γ </> sup. HP NAP-ile tedavi edilmiş farelerde izole edilmiş tümörler fazla nekroz ve muamele edilmemiş muadili daha az vaskülarizasyon göstermiştir.

Bu rapor, hayvanların hazırlanması, bunların üretral kateter, mesane mukozasının hücrelerin bağlanması için gerekli olan kimyasal yanma ve tümör hücrelerinin enjeksiyonu ayrıntılı bir adımadım protokolü sağlar. Ayrıca mesane kanseri tedavisi için geliştirilmiş herhangi bir terapötik maddelerin bir prototip olarak kabul edilebilir, HP-NAP lokal olarak uygulanmasını tarif eder. Kontrol ve HP-NAP-tedavi edilen hayvanlardan izole edilen tümör karşılaştırarak elde edilen deliller, sadece HP NAP mesane kanseri immünoterapi için iyi bir aday değil, aynı zamanda kurmak deneysel genel etkinliği olabileceği gerçeğini vurgulamaktadır.

Protocol

Hayvan taşıma için tüm işlemler İtalyan Sağlık Bakanlığı (DM 204/2011-B) tarafından onaylanmıştır. 1. Hayvanlar Microisolation filtreleri ile ayrı ayrı havalandırmalı kafeslerde yaşı 8 hafta C57BL6 / J dişi fareler büyütün. Not: Onların dış ürogenital aygıtının anatomik konformasyon erkeklerde daha kateterizasyon kolay işler çünkü dişiler tercih edilir. 2. Hücre Kültürü Nemlendirilmiş bi…

Representative Results

Şekil 1, kateterizasyon tekniği göstermektedir; Fare kateterize ve 0.5 × 10 6 MB49 hücreleri ile damlatılır. HP-NAP ile tedavi mesane duvarına yapışır ve çoğalırlar sağlayacak, 3 gün, tümör hücrelerinin enjeksiyonundan sonra başlatılır. Kontrol grubuna ait bütün hayvanlar tümör geliştirme; bunların bazıları üretra tıkanıklığı 13 günlük sürenin bitiminden önce ölebilir. HP-NAP ile ilk enjeksiyondan sonra, hayvanlar dört enj…

Discussion

kanser tedavisinde ilerlemelere çoğunluğu klinik denemeler başlamadan önce hayvan modellerinde test gerektirir. in vivo tümör biyolojisi okuyan hayvan modellerinde yararlanarak olasılığı, farklı tedavi yaklaşımları değerlendirmesini sağlayan kanser patogenezinde araştıran araştırmacılar için önemli bir araç temsil eder. Ortotopik modeller altın standart 14-15 kalır, hem de çünkü tümör modeli kurmak ve mevcut hücre hatlarının büyük miktarda doğal olarak oluşan t?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser Associazione Italiana per la Ricerca sul Yengeç, Üniversite İtalyan Bakanlığı ve Araştırma İlkeleri projeleri ve Progetti di Ricerca di Ateneo, hibe N ° CPDA137871, Fondazione Cariplo tarafından desteklenen N MdB için 2011-0485 ° ve Finanziamento Giovani tarafından hibe Gaia Codolo için Studiosi, Padua Üniversitesi,.

Materials

Materials
C57BL/6J female mice Harlan Italy (Udine, Italy)
MB49 Cells Obtained from Prof. O'Donnel, University of Iowa Carver College of Medicine, Iowa, USA
RPMI Sigma-Aldrich (St. Louis, Missouri, USA) R8758
FBS Sigma-Aldrich F7524
PBS Sigma-Aldrich D1408 10X, to be diluted in apyrogenic water
Flask Becton Dickinson (Franklin Lakes, New Jersey, USA) 353135
Syringe 1ml Becton Dickinson 301358
Trypsin Life Technologies (Waltham, Massachusetts, USA)
Gentamycin Life Technologies 15710-049
Xilor Bio 98 s.r.l. (Milano, Italy) 2% Xylazin
Zoletil Virbac (Carros, France) 359713301992 5% Zolazepam + 5% Tiletamine
24G Catheter Terumo (Rome, Italy) SR+DM2419PX
HCl Carlo Erba Reagents (Milano, Italy) 403871 Liquid
NaOH JT Baker (Center Valley, Pennsylvania, USA) 10095011 Powder
Equipment
Surgical Scalpel Albion Surgical Limited (Sheffield, England)
Microtome Leica Microsystem ( Wetzlar, Germany) RM2235
Microscope Slides VWR International (Radnor, Pennsylvania, USA) 631-0108
Image Analyzer Zeiss (Jena, Germany) Cyres System

Materials C57BL/6J female mice Harlan Italy (Udine, Italy) MB49 Cells Obtained from Prof. O'Donnel, University of Iowa Carver College of Medicine, Iowa, USA RPMI Sigma-Aldrich (St. Louis, Missouri, USA) R8758 FBS Sigma-Aldrich F7524 PBS Sigma-Aldrich D1408 10X, to be diluted in apyrogenic water Flask Becton Dickinson (Franklin Lakes, New Jersey, USA) 353135 Syringe 1ml Becton Dickinson 301358 Trypsin Life Technologies (Waltham, Massachusetts, USA) Gentamycin Life Technologies 15710-049 Xilor Bio 98 s.r.l. (Milano, Italy) 2% Xylazin Zoletil Virbac (Carros, France) 359713301992 5% Zolazepam + 5% Tiletamine 24G Catheter Terumo (Rome, Italy) SR+DM2419PX HCl Carlo Erba Reagents (Milano, Italy) 403871 Liquid NaOH JT Baker (Center Valley, Pennsylvania, USA) 10095011 Powder Equipment Surgical Scalpel Albion Surgical Limited (Sheffield, England) Microtome Leica Microsystem ( Wetzlar, Germany) RM2235 Microscope Slides VWR International (Radnor, Pennsylvania, USA) 631-0108 Image Analyzer Zeiss (Jena, Germany) Cyres System

Referências

  1. Siegel, R., Ma, J., Zou, Z., Cancerstatistics Jemal, A. . CA Cancer J Clin. 64, 9-29 (2014).
  2. Saint, F., et al. Prognostic value of a T helper 1 urinary cytokine response after intravesical bacillus Calmette-Guerin treatment for superficial bladder cancer. J Urol. 167, 364-367 (2002).
  3. Shahin, O., Thalmann, G. N., Rentsch, C., Mazzucchelli, L., Studer, U. E. A retrospective analysis of 153 patients treated with or without intravesical bacillus Calmette-Guerin for primary stage T1 grade 3 bladder cancer: recurrence, progression and survival. J Urol. 169, 96-100 (2003).
  4. Lamm, D. L. Complications of bacillus Calmette-Guerin immunotherapy. Urol Clin North Am. 19, 565-572 (1992).
  5. De Jager, R., et al. Long-term complete remission in bladder carcinoma in situ with intravesical TICE bacillus Calmette Guerin. Overview analysis of six phase II clinical trials. Urology. 38, 507-513 (1991).
  6. Dovedi, S. J., Davies, B. R. Emerging targeted therapies for bladder cancer: a disease waiting for a drug. Cancer Metastasis Rev. 28, 355-367 (2009).
  7. Evans, D. J., et al. Characterization of a Helicobacter pylori neutrophil-activating protein. Infect Immun. 63, 2213-2220 (1995).
  8. Grant, R. A., Filman, D. J., Finkel, S. E., Kolter, R., Hogle, J. M. The crystal structure of Dps, a ferritin homolog that binds and protects DNA. Nat Struct Biol. 5, 294-303 (1998).
  9. Amedei, A., et al. The neutrophil-activating protein of Helicobacter pylori promotes Th1 immune responses. J Clin Invest. 116, 1092-1101 (2006).
  10. Bernard, M., D’Elios, M. M. The immune modulating activity of the Helicobacter pylori HP-NAP: Friend or foe. Toxicon. 56, 1186-1192 (2010).
  11. Codolo, G., et al. The neutrophil-activating protein of Helicobacter pylori down-modulates Th2 inflammation in ovalbumin-induced allergic asthma. Cell Microbiol. 10, 2355-2363 (2008).
  12. Gunther, J. H., et al. Optimizing syngeneic orthotopic murine bladder cancer (MB49). Cancer Res. 59, 2834-2837 (1999).
  13. Codolo, G., et al. HP-NAP inhibits the growth of bladder cancer in mice by activating a cytotoxic Th1 response. Cancer Immunol Immunother. 61, 31-40 (2012).
  14. Chan, E., Patel, A., Heston, W., Larchian, W. Mouse orthotopic models for bladder cancer research. BJU Int. 104, 1286-1291 (2009).
  15. Kubota, T. Metastatic models of human cancer xenografted in the nude mouse: the importance of orthotopic transplantation. J Cell Biochem. 56, 4-8 (1994).
  16. Loi, M., et al. The use of the orthotopic model to validate antivascular therapies for cancer. Int J Dev Biol. 55, 547-555 (2011).
  17. Miyazaki, K., et al. Preconditioning methods influence tumor property in an orthotopic bladder urothelial carcinoma rat model. Mol Clin Oncol. 2, 65-70 (2014).
  18. Horiguchi, Y., et al. Establishment of orthotopic mouse superficial bladder tumor model for studies on intravesical treatments. Hum Cell. 21, 57-63 (2008).

Play Video

Citar este artigo
Codolo, G., Munari, F., Fassan, M., de Bernard, M. Evaluation of the Efficacy of the H. pylori Protein HP-NAP as a Therapeutic Tool for Treatment of Bladder Cancer in an Orthotopic Murine Model. J. Vis. Exp. (99), e52743, doi:10.3791/52743 (2015).

View Video