Создание желудка рака пациента полученных Ксенотрансплантат Модели и первичные линии клеток
Summary
Текущий протокол описывает методы для создания пациента полученных ксенотрансплантата (PDX) модели и первичных линий раковых клеток из хирургических образцов рака желудка. Методы являются полезным инструментом для разработки лекарственных средств и исследований биологии рака.
Abstract
Использование доклинических моделей для продвижения нашего понимания биологии опухоли и исследования эффективности терапевтических агентов является ключом к исследованию рака. Хотя Есть много установленных линий клеток рака желудка и многие обычные трансгенные модели мыши для доклинических исследований, недостатки этих in vitro и in vivo модели ограничивают их применения. Поскольку характеристики этих моделей изменились в культуре, они больше не моделируют неоднородность опухоли, и их ответы не были в состоянии предсказать реакцию у людей. Таким образом, разрабатываются альтернативные модели, которые лучше отражают неоднородность опухолей. Модели ксенотрансплантата (PDX) пациента сохраняют гистологический вид раковых клеток, сохраняют внутриопухолевую неоднородность и лучше отражают соответствующие человеческие компоненты микроокружения опухоли. Тем не менее, это обычно занимает 4-8 месяцев, чтобы разработать модель PDX, которая больше, чем ожидалось выживание многих желудочных пациентов. По этой причине, создание первичных линий раковых клеток может быть эффективным дополнительным методом для исследования ответных препаратов. Текущий протокол описывает методы создания моделей PDX и первичных линий раковых клеток из хирургических образцов рака желудка. Эти методы являются полезным инструментом для разработки лекарственных средств и исследований биологии рака.
Introduction
Рак желудка является пятым наиболее распространенным раком во всем мире и третьей по значимости причиной смерти от рака. В 2018 году в мире было диагностировано более 1 000 000 новых случаев рака желудка, и, по оценкам, 783 000 человек были убиты этим заболеванием1. Заболеваемость и смертность от рака желудка остаются очень высокими в северо-восточных азиатских странах2,3. Несмотря на значительный прогресс в области терапии рака, прогноз пациентов с прогрессирующим раком желудка остается плохим, с пятилетней выживаемости около 25%4,5,6, 7,. Таким образом, существует настоятельная необходимость в разработке новых терапевтических стратегий для лечения рака желудка
Лечение рака желудка является сложной задачей из-за его высокой неоднородности8,9. Таким образом, вопрос о том, как решать проблемы неоднородности опухоли для реализации точной медицины имеет центральное значение для исследований рака. Модели In vitro и in vivo играют решающую роль в выяснении неоднородных механизмов и биологии рака желудка. Однако, хотя Есть многочисленные линии раковых клеток желудка и многие обычные трансгенные модели мыши для доклинических исследований, недостатки этих моделей ограничить их применения10. Поскольку характеристики этих моделей изменились в культуре, они больше не моделируют неоднородность опухоли, и их ответы не смогли предсказать реакции у людей11. Эти вопросы серьезно ограничивают возможность выявления подгрупп онкологических больных, которые будут реагировать на целевые препараты. Краткосрочная культура первичных опухолей обеспечивает относительно быстрый и персонализированный способ исследования противораковых фармакологических свойств, которые, вероятно, будут отличительной чертой персонализированного лечения рака.
Пациент производные ксенотрансплантаты (PDXs) являются предпочтительными в качестве альтернативной доклинической модели для наркотиков ответ профилирования12. Кроме того, модели PDX предлагают мощный инструмент для изучения инициации и прогрессирования рака13,14. Модели PDX сохраняют гистологический облик раковых клеток, сохраняют внутриопухолевую неоднородность и лучше отражают соответствующие человеческие компоненты микроокружения опухоли15,16. Тем не менее, ограничение широко используемых моделей PDX является низкий уровень успеха для создания и последовательного распространения человеческих твердых опухолей. В этом исследовании описаны прилично успешные методы создания моделей PDX и первичных клеточных линий.
Protocol
Representative Results
Discussion
Рак желудка является агрессивным заболеванием с ограниченными терапевтическими возможностями; Таким образом, модели рака желудка стали критическим ресурсом для обеспечения функциональных исследований с прямым переводом в клинику4,8,17</s…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (81572392); Национальная программа исследований и разработок Китая (2016YFC1201704); Совет-топ научно-технических инновационных молодежных талантов Гуандун Специальная программа поддержки (2016T-03R614).
Мы специально благодарим Гуанчжоу Саген Биотех Ко, Ооо за помощь в подготовке цифр.
Materials
| 40 μm Cell Strainer | Biologix, Shandong, China | 15-1040 | |
| Biological Microscope | OLYMPUS, Tokyo, Japan | OLYMPUS CKX41 | |
| Centrifuge | Eppendorf, Mittelsachsen, Germany. | 5427R | |
| CO2 Incubator | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | HERACELL 150i | |
| DPBS | Basalmedia Technology, Shanghai, China | L40601 | |
| Electro-Thermostatic Water Cabinet | Yiheng, Shanghai, China | DK-8AXX | |
| Fetal bovine serum | Wisent Biotechnology, Vancouver, Canada | 86150040 | |
| Isoflurane | Baxter, China | CN2L9100 | |
| Live Tissue Kit Cryo Kit | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2601 | |
| Live Tissue Thaw Kit | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2602 | |
| NSG | Biocytogen, Beijing, China | B-CM-002-4-5W | |
| Penicilin&streptomycin | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 15140122 | |
| Red blood cell lysis buffer | Solarbio, Beijing, China | R1010 | |
| RPMI-1640 medium | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 8118367 | |
| Surgical Suture Needles with Thread | LingQiao, Ningbo, China | 3/8 arc 4×10 | |
| Tissue-processed molds and auxiliary blades | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2603 | |
| Trypsin-EDTA | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 2003779 | |
| Type 1 collagenase | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 17100017 |
Referências
- Bray, F., et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. Ca-a Cancer Journal for Clinicians. 68 (6), 394-424 (2018).
- Sugano, K. Screening of gastric cancer in Asia. Best Practive & Research in Clinical Gastroenterology. 29 (6), 895-905 (2015).
- Nikfarjam, Z., et al. Demographic survey of four thousand patients with 10 common cancers in North Eastern Iran over the past three decades. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 15 (23), 10193-10198 (2014).
- Coccolini, F., et al. Advanced gastric cancer: What we know and what we still have to learn. World Journal of Gastroenterology. 22 (3), 1139-1159 (2016).
- Goetze, O. T., et al. Multimodal treatment in locally advanced gastric cancer. Updates in Surgery. 70 (2), 173-179 (2018).
- Graziosi, L., Marino, E., Donini, A. Multimodal Treatment of Locally Advanced Gastric Cancer: Will the West Meet the East?. Annals of Surgical Oncology. 26 (3), 918 (2019).
- Choi, Y. Y., Noh, S. H., Cheong, J. H. Evolution of Gastric Cancer Treatment: From the Golden Age of Surgery to an Era of Precision Medicine. Yonsei Medical Journal. 56 (5), 1177-1185 (2015).
- Zhang, W. TCGA divides gastric cancer into four molecular subtypes: implications for individualized therapeutics. Chinese Journal of Cancer Research. 33 (10), 469-470 (2014).
- Tirino, G., et al. What’s New in Gastric Cancer: The Therapeutic Implications of Molecular Classifications and Future Perspectives. International Journal of Molecular Sciences. 19 (9), (2018).
- Roschke, A. V., et al. Karyotypic complexity of the NCI-60 drug-screening panel. Pesquisa do Câncer. 63 (24), 8634-8647 (2003).
- Wilding, J. L., Bodmer, W. F. Cancer cell lines for drug discovery and development. Pesquisa do Câncer. 74 (9), 2377-2384 (2014).
- Siolas, D., Hannon, G. J. Patient-derived tumor xenografts: transforming clinical samples into mouse models. Pesquisa do Câncer. 73 (17), 5315-5319 (2013).
- Xu, C., et al. Patient-derived xenograft mouse models: A high fidelity tool for individualized medicine. Oncology Letters. 17 (1), 3-10 (2019).
- Lai, Y., et al. Current status and perspectives of patient-derived xenograft models in cancer research. Journal OF Hematology & Oncology. 10 (1), 106 (2017).
- Kawaguchi, T., et al. Current Update of Patient-Derived Xenograft Model for Translational Breast Cancer Research. Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia. 22 (2), 131-139 (2017).
- Cassidy, J. W., Caldas, C., Bruna, A. Maintaining Tumor Heterogeneity in Patient-Derived Tumor Xenografts. Pesquisa do Câncer. 75 (15), 2963-2968 (2015).
- Liu, X., Meltzer, S. J. Gastric Cancer in the Era of Precision Medicine. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 3 (3), 348-358 (2017).
- Shultz, L. D., et al. . Human cancer growth and therapy in immunodeficient mouse models. (7), 694-708 (2014).
- McDermott, S. P., et al. Comparison of human cord blood engraftment between immunocompromised mouse strains. Blood. 116 (2), 193-200 (2010).
- Ito, M., et al. NOD/SCID/gamma (c) (null) mouse: an excellent recipient mouse model for engraftment of human cells. Blood. 100 (9), 3175-3182 (2002).
- Wege, A. K., et al. Co-transplantation of human hematopoietic stem cells and human breast cancer cells in NSG mice: a novel approach to generate tumor cell specific human antibodies. MAbs. 6 (4), 968-977 (2014).
