चूहों में रोगी-व्युत्पन्न कैंसर कोशिकाओं का ऑर्थोटोपिक प्रत्यारोपण उन्नत कोलोरेक्टल कैंसर को पुन: उत्पन्न करता है
Summary
यह प्रोटोकॉल इम्यूनोडेफिशिएंट चूहों की सीकुम दीवार में रोगी-व्युत्पन्न कैंसर कोशिकाओं के ऑर्थोटोपिक आरोपण का वर्णन करता है। मॉडल उन्नत कोलोरेक्टल कैंसर मेटास्टैटिक बीमारी को पुन: उत्पन्न करता है और फेफड़ों और यकृत मेटास्टेस के नैदानिक रूप से प्रासंगिक परिदृश्य में नई चिकित्सीय दवाओं के मूल्यांकन की अनुमति देता है।
Abstract
पिछले दशक में, रोगी-व्युत्पन्न कैंसर कोशिकाओं और 3 डी ट्यूमरोइड्स का उपयोग करके अधिक परिष्कृत प्रीक्लिनिकल कोलोरेक्टल कैंसर (सीआरसी) मॉडल स्थापित किए गए हैं। चूंकि रोगी व्युत्पन्न ट्यूमर ऑर्गेनोइड मूल ट्यूमर की विशेषताओं को बनाए रख सकते हैं, इसलिए ये विश्वसनीय प्रीक्लिनिकल मॉडल कैंसर की दवा स्क्रीनिंग और दवा प्रतिरोध तंत्र के अध्ययन को सक्षम करते हैं। हालांकि, रोगियों में सीआरसी से संबंधित मृत्यु ज्यादातर मेटास्टैटिक बीमारी की उपस्थिति से जुड़ी होती है। इसलिए विवो मॉडल में प्रासंगिक कैंसर-विरोधी उपचारों की प्रभावकारिता का मूल्यांकन करना आवश्यक है जो वास्तव में मानव कैंसर मेटास्टेसिस की प्रमुख आणविक विशेषताओं को पुन: प्रस्तुत करते हैं। हमने सीआरसी रोगी-व्युत्पन्न कैंसर कोशिकाओं के इंजेक्शन के आधार पर एक ऑर्थोटोपिक मॉडल स्थापित किया है जो सीधे चूहों की सीकुम दीवार में है। ये ट्यूमर कोशिकाएं सीकुम में प्राथमिक ट्यूमर विकसित करती हैं जो यकृत और फेफड़ों को मेटास्टेसाइज करती हैं, जो अक्सर उन्नत सीआरसी वाले रोगियों में देखी जाती हैं। इस सीआरसी माउस मॉडल का उपयोग माइक्रोकंप्यूटेड टोमोग्राफी (μCT) द्वारा निगरानी की गई दवा प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है, एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक छोटे पैमाने पर इमेजिंग विधि जो आसानी से रोगियों में प्राथमिक ट्यूमर या मेटास्टेस की पहचान कर सकती है। यहां, हम इम्यूनोडेफिशिएंट चूहों की सीकुम दीवार में रोगी-व्युत्पन्न कैंसर कोशिकाओं को प्रत्यारोपित करने के लिए शल्य चिकित्सा प्रक्रिया और आवश्यक पद्धति का वर्णन करते हैं।
Introduction
कोलोरेक्टल कैंसर (सीआरसी) दुनिया भर में कैंसर से होने वाली मौतों का दूसरा प्रमुख कारण है। व्यक्तिगत रोगी ट्यूमर कोशिकाओं से प्राप्त इन विट्रो या विवो ट्यूमर मॉडल में उत्पन्न करने की क्षमता ऑन्कोलॉजी में उन्नत सटीक दवा है। पिछले दशक में, रोगी व्युत्पन्न ऑर्गेनोइड्स (पीडीओ) या जेनोग्राफ्ट्स (पीडीएक्स) का उपयोग दुनिया भर के कई शोध समूहों द्वारा किया गया है। पीडीओ बहुकोशिकीय इन विट्रो संरचनाएं हैं जो मूल ट्यूमर ऊतक की विशेषताओं से मिलती-जुलती हैं और स्व-व्यवस्थित और आत्म-नवीनीकरण कर सकतीहैं। इन आशाजनक इन विट्रो मॉडल का उपयोग सफलतापूर्वक दवा स्क्रीनिंग और ट्रांसलेशनल अनुसंधान की सुविधा के लिए किया जा सकता है। दूसरी ओर, पीडीएक्स मॉडल सभी प्रासंगिक स्तरों पर मूल सीआरसी को ईमानदारी से पुन: प्रस्तुत करते हैं, हिस्टोलॉजी से आणविक लक्षण और दवा प्रतिक्रिया 2,4 तक।
विवो में । पीडीएक्स मॉडल ज्यादातर इम्यूनोडेफिशिएंट चूहों में चमड़े के नीचे ट्यूमर के रूप में उगाए जाते हैं। इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, पीडीएक्स कैंसर अनुसंधान में स्वर्ण मानक बन गए हैं, विशेष रूप से दवा संवेदनशीलता या प्रतिरोध का अध्ययन करने के लिए। हालांकि, सीआरसी से संबंधित मौतें ज्यादातर यकृत, फेफड़े या पेरिटोनियल गुहा में मेटास्टैटिक घावों की उपस्थिति से जुड़ी होती हैं, और दोनों दृष्टिकोणों (पीडीओ या पीडीएक्स) में से कोई भी उन्नत नैदानिक सेटिंग को पुन: उत्पन्न नहीं कर सकता है। इसके अलावा, ट्यूमर के विकास की विशिष्ट साइट को महत्वपूर्ण जैविक विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए दिखाया गया है जो दवा प्रभावकारिता और रोग के पूर्वानुमान2 पर प्रभाव डालते हैं। इसलिए, प्रीक्लिनिकल मॉडल स्थापित करने की तत्काल आवश्यकता है जिसका उपयोग नैदानिक रूप से प्रासंगिक मेटास्टैटिक सेटिंग6 में एंटीकैंसर दवाओं की प्रभावकारिता का आकलन करने के लिए किया जा सकता है।
माइक्रोकंप्यूटेड टोमोग्राफी (μCT) स्कैनर स्केल-डाउन क्लिनिकल सीटी स्कैनर के रूप में कार्य कर सकते हैं, जोकैंसर रोगियों की सीटी छवियों के आनुपातिक स्केल छवि रिज़ॉल्यूशन पर चूहों में प्राथमिक ट्यूमर और मेटास्टेसिस इमेजिंग प्रदान करते हैं। μCT तकनीक के खराब नरम ऊतक कंट्रास्ट का मुकाबला करने के लिए, रेडियोलॉजिकल आयोडीनयुक्त कंट्रास्ट एजेंटों का उपयोग कंट्रास्ट को बेहतर बनाने और ट्यूमर के बोझ का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है। दोहरे विपरीत दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, मौखिक और इंट्रापरिटोनियल आयोडीन को अलग-अलग समय पर प्रशासित किया जाता है। मौखिक रूप से प्रशासित विपरीत आंत्र के अंदर ट्यूमर ऊतक और सीकुम सामग्री के बीच की सीमाओं को परिभाषित करने में मदद करता है। दूसरी ओर, इंट्रापरिटोनियल रूप से प्रशासित कंट्रास्ट ट्यूमर द्रव्यमान की बाहरी सीमाओं की पहचान के लिए अनुमति देता है, जो अक्सर बढ़ता है और पेरिटोनियम8 पर आक्रमण करता है।
पांडुलिपि में इम्यूनोडेफिशिएंट चूहों की सीकुम दीवार में रोगी-व्युत्पन्न कैंसर कोशिकाओं के ऑर्थोटोपिक प्रत्यारोपण करने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन किया गया है, और μCT स्कैनिंग का उपयोग करके आंतों के ट्यूमर के विकास की निगरानी करने के लिए पद्धति। वर्तमान पांडुलिपि से पता चलता है कि मॉडल सीआरसी रोगियों में उन्नत आंतों के ट्यूमर और मेटास्टैटिक बीमारी के नैदानिक परिदृश्य को पुन: प्रस्तुत करता है जिसे पीडीओ या पीडीएक्सओ मॉडल का उपयोग करके अध्ययन नहीं किया जा सकता है। चूंकि सीआरसी के ऑर्थोटोपिक पीडीएक्स मॉडल सीआरसी रोगियों के नैदानिक परिदृश्य को फिर से परिभाषित करते हैं, इसलिए हम निष्कर्ष निकालते हैं कि वे उन्नत आंतों के ट्यूमर और मेटास्टैटिक बीमारी में एंटी-ट्यूमरल दवाओं की प्रभावकारिता का परीक्षण करने के लिए आज तक सबसे अच्छे हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
पिछले कुछ दशकों में, कोलोरेक्टल कैंसर (सीआरसी) सहित विभिन्न ट्यूमर प्रकारों वाले रोगियों में कई नए एंटी-कैंसर उपचार विकसित और परीक्षण किए गए हैं। हालांकि कई मामलों में प्रीक्लिनिकल मॉडल में आशाजनक पर?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम सेलेक्स फाउंडेशन, सिबेरोएनसी नेटवर्क और इंस्टीट्यूटो डी सलूद कार्लोस III को उनके समर्थन के लिए स्वीकार करते हैं। इसके अलावा, हम वाल डी’हेब्रोन रिसर्च इंस्टीट्यूट (वीएचआईआर) में प्रीक्लिनिकल इमेजिंग प्लेटफॉर्म को भी धन्यवाद देते हैं, जहां प्रयोग किए गए थे।
Materials
| REAGENT | |||
| Apo-Transferrin | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | T1147-500MG | |
| B27 Supplement | Life Technologies S.A (Spain) | 17504044 | |
| Chlorhexidine Aqueous Solution 2% | DH MATERIAL MÉDICO, S.L. | 1111696250 | |
| Collagenase | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | C0130-500MG | |
| D-(+)-Glucose | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | G6152 | |
| DMEM /F12 | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 21331-020 | |
| DNase I | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | D4263-5VL | |
| EGF | PEPRO TECH EC LTD. | AF-100-15-500 µg | |
| FGF basic | PEPRO TECH EC LTD. | 100-18B | |
| Fungizone | Life Technologies S.A (Spain) | 15290026 | |
| Gentamycin | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 15750037 | |
| Heparin Sodium Salt | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | H4784-250MG | |
| Insulin | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | I9278-5ML | |
| Iopamiro | |||
| Isoflurane | – | – | |
| Kanamycin | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 15160047 | |
| L-Glutamine | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 25030032 | |
| Matrigel Matrix | CULTEK, S.L.U. | 356235/356234/354234 | |
| Metacam, 5 mg/mL | – | – | |
| Non-essential amino acids | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 11140035 | |
| Nystatin | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | N4014-50MG | |
| Pen/Strep | Life Technologies S.A (Spain) | 15140122 | |
| Phosphate-buffered saline (PBS), sterile | Labclinics S.A | L0615-500 | |
| Progesterone | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | P0130-25G | |
| Putrescine | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | P5780-5G | |
| RBC Lysis Buffer | Labclinics S.A | 00-4333-57 | |
| Sodium Pyruvate | LIFE TECHNOLOGIES S.A. | 11360039 | |
| Sodium Selenite | MERCK LIFE SCIENCE S.L.U. | S5261-25G | |
| ESSENTIAL SUPPLIES | |||
| 8 weeks-old NOD.CB17-Prkdcscid/NcrCrl mice | – | – | |
| BD Micro-Fine 0.5 ml U 100 needle 0.33 mm (29G) x 12.7 mm | BECTON DICKINSON, S.A.U. | 320926 | |
| Blade #24 | – | – | |
| Cell Strainer 100 µm | Cultek, SLU | 45352360 | |
| Forceps and Surgical scissors | – | – | |
| Heating pad | – | – | |
| Lacryvisc, 3 mg/g, ophthalmic gel | – | – | |
| Surfasafe | – | – | |
| Suture PROLENE 5-0 | JOHNSON&JOHNSON S, A. | 8720H | |
| EQUIPMENT/SOFTWARE | |||
| Quantum FX µCT Imaging system | Perkin Elmer | Perkin Elmer | http://www.perkinelmer.com/es/product/quantum-gx-instrument-120-240-cls140083 |
Referências
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