Pré-clínica Ortotópico Modelo murino de cancro da próstata humano

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

O câncer de próstata é a segunda causa mais comum de morte por câncer (9%) entre os homens nos Estados Unidos, ao lado de câncer de pulmão e brônquios (28%) ^1. De acordo com dados recentes, estima-se que 220 ​​de 800 casos de cancro da próstata diagnosticados recentemente e 27 540 mortes ocorrerá em 2015 ^um. A taxa de sobrevivência relativa de cinco anos de cancro da próstata fase inicial é> 99%, enquanto que de doença metastática avançada é apenas 28% ^1. Um grande desafio para o tratamento de doença metastática avançada é a falta de compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes a propensão da doença de metástase para outros órgãos, particularmente para o osso, que é um local frequente de cancro da próstata. Assim, há uma clara necessidade para o estudo da composição molecular destes tumores da próstata, a fim de desenvolver regimes terapêuticos eficazes contra a progressão para doença metastática avançada ^2,3.

Próstata tumores exibem high heterogeneidade biológica sem um caminho bem definido para progressão. Metástases ocorrem frequentemente sem indicação prévia da capacidade de invasão do tumor ^4. Esta heterogeneidade clínica é atribuída à diversidade molecular de cancro da próstata. Compreender a composição molecular destes tumores letais é a chave para criar estratégias de melhor diagnóstico e terapêuticas para esta doença. Consequentemente, cancro da próstata investigação está focada na compreensão e prevenção de metástases.

Pré-clínicos in vivo mouse modelos oferecem uma variedade de opções para compreender os mecanismos moleculares da progressão do câncer de próstata para doença metastática avançada. Além disso, estes modelos são importantes para a avaliação pré-clínica de novas estratégias terapêuticas contra esta doença. Os modelos animais mais comumente usados ​​incluem modelos de camundongos transgênicos, injeção na veia da cauda, ​​implantação intra-cardíaca e mouse modelos ortotópicos humanos. estudos transgênicos são consumi tempong e correlação de desenvolvimento de câncer de próstata em ratos com a dos seres humanos têm demonstrado variabilidade ^11. Em modelos de ratinhos metastáticos espontâneas, as células são injectadas directamente na circulação e no entanto, eles têm tempo de resposta rápido, que não pode ser utilizado para estudar o tumor primário ou os passos iniciais da cascata metastática ^5. modelos de xenotransplante ortotópicos têm a limitação de desenvolver lesões metastáticas ósseas, o local comum de metástase de câncer de próstata. No entanto, o modelo de ratinho humano ortotópico de cancro de próstata de xenoenxerto é bem caracterizado, e amplamente utilizado para estudar os acontecimentos moleculares do desenvolvimento do tumor primário, a diafonia entre o tumor e microambiente órgão, a fase inicial da doença metastática e uso de drogas experimentais para a intervenção terapêutica ^{6 , 7,8-11.}

Protocol

Protocolos para todos os procedimentos envolvendo animais devem ser revistos e aprovados por um Comitê Institucional de Animal Care and Use (IACUC). Siga os procedimentos oficialmente aprovados para o cuidado e uso de animais de laboratório. injecção intra-prostática requer cirurgia open-abdominal e os animais devem ser mantidos em um ambiente livre de patógenos com uma sala de cirurgia designado onde as técnicas assépticas cirúrgicos apropriados são usados ​​durante todo o procedimento. <p class="jove…

Representative Results

Após a implantação ortotópica de células PC3M-Luc-C6 no lóbulo posterior da próstata, os ratinhos foram semanal fotografada utilizando um sistema de imagem de bioluminescência animal vivo para monitorizar a colonização das células e o crescimento do tumor ao longo do decurso da experiência (Figura 5A – B). A quantificação do sinal bioluminescente indicaram que as células PC3M-Luc-C6 colonizado com sucesso os lóbulos da próstata. O aument…

Discussion

Este manuscrito descreve um procedimento detalhado para o estabelecimento de um modelo ortotópico humana rato xenoenxerto de cancro da próstata. Este modelo foi estabelecido por implantação directa da linha de células de cancro da próstata humano PC3M-Luc-C6 nos lóbulos da próstata dorsal de ratinhos imunocomprometidos. Os tumores foram deixados a desenvolver ao longo do curso do experimento. O crescimento do tumor foi monitorizado semanalmente por um sistema de imagem de bioluminescência não invasiva durante …

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