ما قبل السريرية مثلي فأري موديل سرطان البروستاتا البشرية
Summary
Prostate cancer is the second most common cause of cancer-related deaths in the United States. An orthotopic cancer model provides a useful approach to understand the biology of prostate cancer and to evaluate the efficacy of therapeutic regimens. This protocol describes detailed steps necessary to establish an orthotopic prostate cancer mouse model.
Abstract
To study the multifaceted biology of prostate cancer, pre-clinical in vivo models offer a range of options to uncover critical biological information about this disease. The human orthotopic prostate cancer xenograft mouse model provides a useful alternative approach for understanding the specific interactions between genetically and molecularly altered tumor cells, their organ microenvironment, and for evaluation of efficacy of therapeutic regimens. This is a well characterized model designed to study the molecular events of primary tumor development and it recapitulates the early events in the metastatic cascade prior to embolism and entry of tumor cells into the circulation. Thus it allows elucidation of molecular mechanisms underlying the initial phase of metastatic disease. In addition, this model can annotate drug targets of clinical relevance and is a valuable tool to study prostate cancer progression. In this manuscript we describe a detailed procedure to establish a human orthotopic prostate cancer xenograft mouse model.
Introduction
سرطان البروستاتا هو ثاني أكثر الأسباب شيوعا لوفيات السرطان (9٪) بين الذكور في الولايات المتحدة، إلى جانب سرطان الرئة والقصبات الهوائية (28٪) 1. ووفقا لبيانات حديثة، تشير التقديرات إلى أن 220، 800 حالات سرطان البروستاتا تشخيصها حديثا و 27، 540 حالة وفاة تحدث في عام 2015 1. ويبلغ معدل البقاء النسبي لمدة خمس سنوات من مرحلة مبكرة من سرطان البروستاتا> 99٪ في حين أن المرض المنتشر المتقدمة هو فقط 28٪ 1. ويتمثل التحدي الرئيسي لعلاج المرض المنتشر المتقدمة هو عدم فهم الآليات الجزيئية الكامنة وراء ميل هذا المرض إلى metastasize إلى الأجهزة الأخرى، وخاصة في العظام، وهو موقع المتكرر لسرطان البروستاتا. وبالتالي، هناك حاجة واضحة لدراسة التركيب الجزيئي لهذه الأورام البروستاتا من أجل تطوير نظم علاجية فعالة ضد التقدم إلى متقدمة 2،3 المرض المنتشر.
البروستاتا الأورام المعرض المهزومةح التجانس البيولوجي دون طريقا واضحة المعالم إلى التقدم. وغالبا ما تحدث الانبثاث مع عدم وجود إشارة مسبقة من ورم الغازية 4. ويعزى هذا التباين السريرية إلى التنوع الجزيئي للسرطان البروستاتا. فهم التركيبة الجزيئية لهذه الأورام المميتة هو المفتاح لوضع استراتيجيات أفضل التشخيصية والعلاجية لهذا المرض. وبناء على ذلك، تركز بحوث سرطان البروستات حاليا على التفاهم ومنع ورم خبيث.
ما قبل السريرية المجراة نماذج الماوس توفر مجموعة متنوعة من الخيارات لفهم الآليات الجزيئية للتطور سرطان البروستاتا المرض المنتشر المتقدمة. وبالإضافة إلى ذلك، وهذه النماذج هي مهمة لتقييم ما قبل السريرية استراتيجيات علاجية جديدة ضد هذا المرض. وتشمل النماذج الحيوانية الأكثر شيوعا النماذج المعدلة وراثيا الماوس، حقن الوريد الذيل، وغرس داخل القلب ونماذج الماوس مثلي الإنسان. دراسات المعدلة وراثيا هي المرة consumiوقد أظهرت نانوغرام وارتباط التنمية سرطان البروستاتا في الفئران مع أن البشر تقلب 11. في نماذج الماوس المتنقل عفوية، يتم حقن الخلايا مباشرة في الدورة الدموية ورغم ذلك، كان لديهم الوقت التحول السريع، فإنها لا يمكن أن تستخدم لدراسة الورم الرئيسي أو الخطوات الأولية في تتالي النقيلي 5. نماذج طعم أجنبي مثلي لديها الحد من تطوير العظام الآفات المتنقل، وموقع مشترك للالانبثاث سرطان البروستاتا. ومع ذلك، فإن مثلي سرطان البروستاتا طعم أجنبي نموذج الفأر البشري يتميز جيدا وتستخدم على نطاق واسع لدراسة الأحداث الجزيئية للتنمية الورم الرئيسي، عبر الحديث بين الورم والمكروية الجهاز، المرحلة الأولى من المرض المنتشر واستخدام الأدوية التجريبية للتدخل العلاجي 6 ، 7،8-11.
Protocol
Representative Results
Discussion
توضح هذه المخطوطة إجراءات تفصيلية لإنشاء مثلي سرطان البروستاتا نموذج طعم أجنبي الماوس البشري. أنشئ هذا النموذج من قبل الزرع مباشرة من خط الخلايا السرطانية في البروستاتا البشرية PC3M لوك-C6 في فصوص البروستاتا الظهرية من الفئران المناعة. سمح أورام لتطوير أكثر من مسار ال?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Dr. Roger Erickson for his support and assistance with the preparation of the manuscript. This work was supported by the National Cancer Institute at the National Institutes of Health through grant numbers RO1CA160079, RO1CA138642, UO1CA184966 and VA funded program project number 1P1 BX001604.
Materials
| PC3 prostate cancer cell line | ATCC | CRL-1435 | |
| Minimum Essential Medium (MEM) | GIBCO,Life Technology | 11095-080 | |
| PBS | GIBCO,Life Technology | 10010-023 | |
| FBS | GIBCO,Life Technology | 10437-028 | |
| Zeocin | Invitrogen,Life Technology | R250-01 | |
| Trypsin | GIBCO,Life Technology | 25300-54 | |
| IVIS | Xenogen-Caliper | ||
| Insulin Syringes (300ul, 28.5g) | Becton Dickinson | 309300 | |
| Mice | Charles River Laboratories, Inc | ||
| Alcohol Swabs | MEDEquip Depot | 326895 BD | |
| PVP Iodine Prep Pad | MEDEquip Depot | C12400PDI | |
| Surgical CatGut Chromic Suture | Demetech | CC224017F0P | |
| Matrigel | Corning | 354248 |
Referências
- Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2015. CA Cancer J Clin. 65 (1), 5-29 (2015).
- Andrieu, C., et al. Heat shock protein 27 confers resistance to androgen ablation and chemotherapy in prostate cancer cells through eIF4E. Oncogene. 29 (13), 1883-1896 (2010).
- Fusi, A., et al. Treatment options in hormone-refractory metastatic prostate carcinoma. Tumori. 90 (6), 535-546 (2004).
- Hughes, C., Murphy, A., Martin, C., Sheils, O., O’Leary, J. Molecular pathology of prostate cancer. J Clin Pathol. 58 (7), 673-684 (2005).
- Pavese, J., Ogden, I. M., Bergan, R. C. An orthotopic murine model of human prostate cancer metastasis. J Vis Exp. (79), e50873 (2013).
- Pettaway, C. A., et al. Selection of highly metastatic variants of different human prostatic carcinomas using orthotopic implantation in nude mice. Clin Cancer Res. 2 (9), 1627-1636 (1996).
- Rembrink, K., Romijn, J. C., van der Kwast, T. H., Rubben, H., Schroder, F. H. Orthotopic implantation of human prostate cancer cell lines: a clinically relevant animal model for metastatic prostate cancer. Prostate. 31 (3), 168-174 (1997).
- Kim, S. J., et al. Blockade of epidermal growth factor receptor signaling in tumor cells and tumor-associated endothelial cells for therapy of androgen-independent human prostate cancer growing in the bone of nude mice. Clin Cancer Res. 9 (3), 1200-1210 (2003).
- Kim, S. J., et al. Targeting platelet-derived growth factor receptor on endothelial cells of multidrug-resistant prostate cancer. J Natl Cancer Inst. 98 (11), 783-793 (2006).
- Park, S. I., et al. Targeting SRC family kinases inhibits growth and lymph node metastases of prostate cancer in an orthotopic nude mouse model. Cancer Res. 68 (9), 3323-3333 (2008).
- Zhang, J., et al. AFAP-110 is overexpressed in prostate cancer and contributes to tumorigenic growth by regulating focal contacts. J Clin Invest. 117 (10), 2962-2973 (2007).
- Park, S. I., Kim, S. J., McCauley, L. K., Gallick, G. E. Pre-clinical mouse models of human prostate cancer and their utility in drug discovery. Curr Protoc Pharmacol. Chapter 14, Unit 14.15 (2010).
- Johnson, L. C., et al. Longitudinal live animal micro-CT allows for quantitative analysis of tumor-induced bone destruction. Bone. 48 (1), 141-151 (2011).
- Steinbauer, M., et al. GFP-transfected tumor cells are useful in examining early metastasis in vivo, but immune reaction precludes long-term tumor development studies in immunocompetent mice. Clin Exp Metastasis. 20 (2), 135-141 (2003).
- Yang, M., et al. A fluorescent orthotopic bone metastasis model of human prostate cancer. Cancer Res. 59 (4), 781-786 (1999).
- Stephenson, R. A., et al. Metastatic model for human prostate cancer using orthotopic implantation in nude mice. J Natl Cancer Inst. 84 (12), 951-957 (1992).
- Hoffman, R. M. Orthotopic metastatic mouse models for anticancer drug discovery and evaluation: a bridge to the clinic. Invest New Drugs. 17 (4), 343-359 (1999).
- Wang, X., An, Z., Geller, J., Hoffman, R. M. High-malignancy orthotopic nude mouse model of human prostate cancer LNCaP. Prostate. 39 (3), 182-186 (1999).
- An, Z., Wang, X., Geller, J., Moossa, A. R., Hoffman, R. M. Surgical orthotopic implantation allows high lung and lymph node metastatic expression of human prostate carcinoma cell line PC-3 in nude mice. Prostate. 34 (3), 169-174 (1998).
- Kim, S. J., et al. Reduced c-Met expression by an adenovirus expressing a c-Met ribozyme inhibits tumorigenic growth and lymph node metastases of PC3-LN4 prostate tumor cells in an orthotopic nude mouse model. Clin Cancer Res. 9 (14), 5161-5170 (2003).
