A Syngeneic العظام العظام سبراغ داولي نموذج الفئران مع بتر للسيطرة على معدل الانبثاث
Summary
هنا ، يتم وصف زرع تقويم العظام السينغي يليه إجراء بتر لساركوما العظام مع الانبثاث الرئوي التلقائي الذي يمكن استخدامه للتحقيق قبل السريري لبيولوجيا الانبثاث وتطوير علاجات جديدة.
Abstract
أحدث تقدم في علاج الساركوما العظمية (OS) حدث في 1980s عندما ثبت العلاج الكيميائي متعدد الوكلاء لتحسين البقاء على قيد الحياة عموما بالمقارنة مع الجراحة وحدها. ولمعالجة هذه المشكلة، تهدف الدراسة إلى تحسين نموذج أقل شهرة لنظام التشغيل في الفئران باستخدام نهج شامل في الهسولوجيا والتصوير والبيولوجيا والزرع والبتر يطيل أمد البقاء على قيد الحياة. استخدمنا مناعة، تفوق سبراغ دولي (SD)، نموذج الفئران السينجينية مع زرع UMR106 OS خط الخلية (التي تنشأ من الفئران SD) مع زرع الورم الظنبوبي التقويمي في الفئران الذكور والإناث 3 أسابيع لنموذج نظام التشغيل للأطفال. وجدنا أن الفئران تتطور الأورام الرئوية الأولية والنقية القابلة للاستنساخ، وأن بتر الأطراف في 3 أسابيع بعد الزرع يقلل بشكل كبير من حدوث الانبثاث الرئوي ويمنع الوفيات غير المتوقعة. من الناحية النسيجية ، كانت OSs الأولية والمنقوتة في الفئران مشابهة جدا لنظام التشغيل البشري. مسح التعبير البروتيني لخلايا نظام التشغيل يكشف أن هذه الأورام تعبر عن kinases الأسرة ErbB. وبما أن هذه kinases هي أيضا أعرب للغاية في معظم منظمة الدول الأمريكية الإنسان، يمكن استخدام هذا النموذج الفئران لاختبار مثبطات مسار ErbB للعلاج.
Introduction
أوستيوساركوما (OS) هو ورم العظام الأساسي الأكثر شيوعا في الأطفال والمراهقين والشباب. أحدث تقدم في علاج نظام التشغيل حدث في 1980s عندما تبين العلاج الكيميائي متعدد الوكلاء لتحسين البقاء على قيد الحياة عموما مقارنة مع الجراحة وحدها1. يتطور نظام التشغيل أثناء النمو السريع للعظام ، وعادة ما يحدث في العظام الأنبوبية الطويلة مثل عظم الفخذ والساق وعظم العضد. وهي تتميز بمظهر أوستيوليك، أو أوستيوبلاستيك، أو مختلط مع رد فعل ملحوظ من قبل الخلايا القيطية2. العلاج الكيميائي واستئصال الجراحية يمكن أن تحسن النتيجة للمرضى الذين يعانون من البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات ل 65٪ من المرضى2،3. لسوء الحظ، مرضى نظام التشغيل عالية الجودة مع مرض النقيلي لديهم البقاء على قيد الحياة 20٪. نظام التشغيل يغزو إقليميا وينتشر في المقام الأول إلى الرئتين أو العظام الأخرى وأكثر انتشارا في الذكور. الحاجة الأكثر إلحاحا لهؤلاء المرضى الصغار هو العلاج الجديد الذي يمنع ويزيل صلاحية الانبثاث البعيدة.
وقد استعرضت نماذج نظام التشغيل ما قبلالسريرية 4,5,6,7 وعدد قليل من النماذج المتاحة المناعية باستخدام بتر نظام التشغيل التقويمي وقد وضعت. في عام 2000، تم تطوير نموذج مهم باستخدام BALB / ج الفئران مع نظام التشغيل السنجني تقويم العظام وبتر8. بالمقارنة مع هذا النموذج الماوس، ويستند نموذج الفئران على الحيوانات الأصيلة وراثيا وأكبر 10 مرات مما يؤدي إلى بعض المزايا. تم تطوير نموذج UMR106 الفئران من نظام التشغيل المستحث 32P في الفئران داولي سبراغ (SD) ، والتي اشتقت إلى خط الخلية9. في عام 2001 ، تم وصف زرع تقويم العظام من UMR106-01 لأول مرة في الساق المزروعة من الفئران اللاهية مع تطور الورم الأولي السريع والمتسق والسمات الإشعاعية والهصلة المشتركة مع نظام التشغيل في البشر. تطورت الانبثاث الرئوي وكانت تعتمد على وضع تقويم العظام من UMR106 في البيئة الدقيقة العظام10. في عام 2009،أنشأ Yu وآخرون. كانت عمليات زرع الورم الناجحة ومعدل الانبثاث الرئوي في الفئران دون بتر مماثلة للبيانات المعروضة هنا. في هذه الدراسة، تم إجراء بتر إضافي للنموذج باستخدام الفئران الصغيرة، مما يشير إلى أن توقيت إزالة الورم الأولي أمر بالغ الأهمية في نمذجة نظام التشغيل، وخاصة فيما يتعلق بالتقدم النقيلي. مع هذا الصقل، وبتر والتصوير في الجسم الحي تحسين هذا النموذج للدراسات ما قبل السريرية لتقييم المخدرات رواية لنظام التشغيل.
Protocol
Representative Results
Discussion
الفئران مع زراعة الظنبوب OS تطوير أورام قابلة للقياس من قبل 3 أسابيع بعد زرع. إذا تم بتر الأطراف المصابة بالأورام بعد 3 أسابيع من الزرع ، يتم تقليل حدوث انبثاث الرئة بشكل كبير. OSs هي على حد سواء هشاشة العظام والعظام. الفئران دون بتر تطوير الانبثاث الرئة التي هي متعددة ومتباينة الحجم، لوحظ من ق?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تمويل المعاهد القومية للصحة من خلال المعهد الوطني للسرطان، منحة # CA228582. شون إيشياما يتلقى حاليا منحة من شركة Toray الطبية المحدودة.
Materials
| AKT | Cell Signaling TECHNOLOGY | 4685S | |
| absorbable suture | Ethicon | J214H | |
| β-actin | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-47778 | |
| β2-AR antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-569 | replaced by β2-AR (E-3): sc-271322 |
| Bis–Tris gels | Thermo Fisher | NP0321PK2 | |
| Buprenorphine SR Lab | ZooPharm | IZ-70000-201908 | |
| CD3 antibody | Dako | #A0452 | |
| CD68 antibody | eBioscience | #14-0688-82 | |
| Chemiluminescent substrate | cytiva | RPN2232 | |
| CL-Xposure film | Thermo Fisher | 34089 | |
| Complete Anesthesia System | EVETEQUIP | 922120 | |
| diaminobenzidine | VECTOR LABORATORIES | SK-4100 | |
| Doxorubicin | Actavis | NDC 45963-733-60 | |
| EGFR antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-03 | replaced by EGFR (A-10): sc-373746 |
| ERBB2 antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-284 | replaced by Neu (3B5): sc-33684 |
| ERBB4 antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-283 | replaced by ErbB4 (C-7): sc-8050 |
| ERK antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-514302 | |
| eye lubricant | PHARMADERM | NDC 0462-0211-38 | |
| Hamilton syringe (100 µL) | Hamilton | Model 1710 SN SYR | |
| horseradish peroxidase-linked secondary antibody | cytiva | NA934 | |
| HRP polymer detection kit | VECTOR LABORATORIES | MP-7401 | |
| HRP polymer detection kit | VECTOR LABORATORIES | MP-7402 | |
| isoflurane | BUTLER SCHEIN | NDC 11695-6776-2 | |
| isoflurane vaporizer | EVETEQUIP | 911103 | |
| UMR-106 cell | ATCC | CRL-1661 | |
| X-ray | Faxitron | UltraFocus | |
| X-ray processor | Hope X-Ray Peoducts Inc | MicroMax X-ray Processor | Hope Processors are not available in USA anymore |
| wound clips | BECTON DICKINSON | 427631 |
Referências
- Link, M. P., et al. The effect of adjuvant chemotherapy on relapse-free survival in patients with osteosarcoma of the extremity. New England Journal of Medicine. 314 (25), 1600-1606 (1986).
- Bielack, S. S., et al. Prognostic factors in high-grade osteosarcoma of the extremities or trunk: an analysis of 1,702 patients treated on neoadjuvant cooperative osteosarcoma study group protocols. Journal of Clinical Oncology. 20 (3), 776-790 (2002).
- Botter, S. M., Neri, D., Fuchs, B. Recent advances in osteosarcoma. Current Opinion in Pharmacology. 16, 15-23 (2014).
- Ek, E. T. H., Dass, C. R., Choong, P. F. M. Commonly used mouse models of osteosarcoma. Critical Reviews in Oncology Hematology. 60 (1), 1-8 (2006).
- Guijarro, M. V., Ghivizzani, S. C., Gibbs, C. P. Animal models in osteosarcoma. Frontiers Oncology. 4, 189 (2014).
- Janeway, K. A., Walkley, C. R. Modeling human osteosarcoma in the mouse: From bedside to bench. Bone. 47 (5), 859-865 (2010).
- Mohseny, A. B., Hogendoorn, P. C., Cleton-Jansen, A. M. Osteosarcoma models: from cell lines to zebrafish. Sarcoma. 2012, 417271 (2012).
- Khanna, C., et al. An orthotopic model of murine osteosarcoma with clonally related variants differing in pulmonary metastatic potential. Clinical & Experimental Metastasis. 18 (3), 261-271 (2000).
- Martin, T. J., et al. Parathyroid hormone-responsive adenylate cyclase in induced transplantable osteogenic rat sarcoma. Nature. 260 (5550), 436-438 (1976).
- Fisher, J. L., Mackie, P. S., Howard, M. L., Zhou, H., Choong, P. F. The expression of the urokinase plasminogen activator system in metastatic murine osteosarcoma: an in vivo mouse model. Clinical Cancer Research. 7 (6), 1654-1660 (2001).
- Yu, Z., et al. Establishment of reproducible osteosarcoma rat model using orthotopic implantation technique. Oncology Reports. 21 (5), 1175-1180 (2009).
- Zhang, P., et al. Homologous mesenchymal stem cells promote the emergence and growth of pulmonary metastases of the rat osteosarcoma cell line UMR-106. Oncology Letters. 8 (1), 127-132 (2014).
- Gabrielson, K., et al. Heat shock protein 90 and ErbB2 in the cardiac response to doxorubicin injury. Pesquisa do Câncer. 67 (4), 1436-1441 (2007).
- Sysa-Shah, P., et al. Bidirectional cross-regulation between ErbB2 and β-adrenergic signalling pathways. Cardiovascular Research. 109 (3), 358-373 (2016).
- Wachtman, L. M., Browning, M. D., Bedja, D., Pin, S., Gabrielson, K. L. Validation of the use of long-term indwelling jugular catheters in a rat model of cardiotoxicity. Journal of American Association Laboratory Animal Science. 45, 55-64 (2006).
- Abdou, A. G., et al. The Prognostic role of Ezrin and HER2/neu expression in osteosarcoma. Applied Immunohistochemistry & Molecular Morphology. 24 (5), 355-363 (2016).
- Hughes, D. P., Thomas, D. G., Giordano, T. J., McDonagh, K. T., Baker, L. H. Essential erbB family phosphorylation in osteosarcoma as a target for CI-1033 inhibition. Pediatric Blood & Cancer. 46 (5), 614-623 (2006).
- Wen, Y. H., et al. Epidermal growth factor receptor in osteosarcoma: expression and mutational analysis. Human Pathology. 38 (8), 1184-1191 (2007).
- Khanna, C., et al. Toward a drug development path that targets metastatic progression in osteosarcoma. Clinical Cancer Research. 20 (16), 4200-4209 (2014).
