Summary

En Orthotopic livmor Cancer modell med retroperitoneal lymfadenopati laget fra in vivo spredte og kultivert VX2 Cells

Published: September 12, 2019
doi:

Summary

Denne protokollen presenterer en standardisert metode for å vokse VX2 celler i kultur og å skape en orthotopic VX2 modell av livmorkreft med retroperitoneal lymfe node metastaser i kaniner. Orthotopic livmorkreft modeller er viktig for pre-klinisk studie av romanen Imaging modaliteter for diagnostisering av lymfeknuter metastaser.

Abstract

Livmorkreft er den vanligste Gynecologic kreft i Nord-Amerika og forekomsten er økende over hele verden. Behandling består av kirurgi med eller uten adjuvant behandling avhengig av lymfe node engasjement som bestemmes av lymfadenektomi. Lymfadenektomi er en sykelig prosedyre, som ikke har vist å ha en terapeutisk fordel hos mange pasienter, og dermed en ny metode for å diagnostisere lymfeknuter metastaser er nødvendig. For å teste romanen Imaging agenter, en pålitelig modell av livmorkreft med retroperitoneal lymfe node metastaser er nødvendig. Den VX2 livmorkreft modellen har blitt beskrevet ofte i litteraturen; Imidlertid finnes betydelig variasjon med hensyn til metoden for modellen etablering. Videre har ingen studier rapportert om bruk av kulturperler VX2 celler for å lage denne modellen som bare celler overført in vivo har vært tidligere brukt. Heri, presenterer vi en standardisert kirurgisk metode og post-operative overvåking metode for etablering av VX2 livmorkreft modell og rapport om den første bruken av kultivert VX2 celler for å lage denne modellen.

Introduction

Livmorkreft, eller kreft i slimhinnen i livmoren, er den nest vanligste Gynecologic kreft verden og den vanligste kreft i utviklede land1. Forekomsten av livmorkreft har stadig økt, stiger med 2,3% per år mellom 2005-2013 med en tilsvarende 2,2% økning i dødelighet1,2,3. Diagnostisering av lymfeknuter metastaser er viktig som tilstedeværelsen av positive lymfeknuter er en sterk negativ indikasjon på overlevelse4,5,6,7 og kan veilede administrasjonen av adjuvant behandling8,9,10,11,12,13. Lymfeknuter metastaser er for tiden diagnostisert ved kirurgisk fjerne lymfesystemet overliggende de store blodkarene i bekkenet og magen. Denne prosedyren, kjent som en lymfadenektomi, er kontroversiell på grunn av motstridende overlevelses data fra to store forsøk14,15,16,17,18 og den kjente risiko for intra-operative15,19,20 og postoperativ sykelighet21,22,23. Som dagens ikke-invasiv Imaging modaliteter ikke har den nødvendige følsomhet og spesifisitet til å erstatte lymfeknuter disseksjon24, har det vært et push for å utvikle nye diagnostiske Imaging teknikker. For å teste disse romanen teknikker i en pre-klinisk setting, en pålitelig modell av livmorkreft med retroperitoneal lymfe node metastaser er nødvendig.

The Rabbit VX2 tumor modellen er en veletablert modell som har blitt brukt i stor utstrekning for å studere flere menneskelige solide organsvulster 25 inkludert lunge26, hode og nakke27,28, lever29, nyre30, Bone31,32, Brain33, bukspyttkjertel34 oglivmor 35,36,37. Det VX2 modell var opprinnelig bebygget inne 1940 av Kidd og Rous38 av med hell transplantere en smukken kanin papilloma virus oppdaget av Shope inne 193339. Siden det tid, det VX2 modell er blitt holdt inne Vivo, behøver føljetong passasje inne det quadriceps muskelen av hvit New Zealand kanin40. Flere nylig men flere grupper har blitt dyrket VX2 celler in vitro40,41,42 og demonstrerte beholdt tumorigenecity av kultivert cellelinje31, 42,43. VX2 svulster er histologisk definert som anaplastisk plateepitel celle kreftsvulster44 og inneholder kjertel funksjoner som ligne adenokarsinom26. Svulster kjennetegnes ved enkel implantation, rask vekst og Hyper-vascularity44,45 og pålitelig metastase, oftest til regionale og fjerne lymfeknuter45. Likheter i livmor vaskulær og lymfatisk anatomi46 samt orthotopic vekst området sikre at metastatisk mønster av kanin VX2 kreft etterligner at menneskets livmorkreft, noe som gjør VX2 modellen en pålitelig modell for å studere menneskelig metastatisk sykdom. Videre histologic funksjoner som unormal mikrovaskulær spredning47 , så vel som immunologiske48 og genetiske likheter49,50 mellom mennesker og kaniner tyder på at svulsten mikromiljøet kan gjenspeile at menneskets livmorkreft.

Flere grupper har rapportert om bruk av VX2 å lage en modell av livmorkreft med retroperitoneal metastaser med en høy rapportert rate av suksess36,51,52; Det finnes imidlertid betydelig variasjon innenfor gjeldende litteratur med hensyn til metoden for modell opprettelse. Cell suspensjon doser så lavt som 4 x10 5 celler/livmorhorn 51 og så høyt som 5 x 109 celler/livmor horn37,har53 blitt rapportert uten standard konsensus om den nødvendige VX2 Cellular dose. I tillegg har en rekke inoculation metoder er rapportert inkludert mikro-kirurgisk implantation av tumor inn i livmor myometriet36, injeksjon av VX2 celle suspensjon37,44,52 , 53 og i noen tilfeller, tilsetning av livmor horn suturing før innoculation52. Til slutt, ingen grupper har rapportert bruk av kultivert VX2 celler for å lage denne modellen. Således er hensikten med denne studien er å demonstrere en vellykket standardisert metode for VX2 modell opprettelse og å rapportere den første bruken av kultivert VX2 celler for å skape en modell av livmorkreft med retroperitoneal metastaser i en kanin.

Protocol

Dyp abdominal vegg lukking: Identifiser toppen av bukhulen snitt og ta tak i peritoneum, Rectus muskler og konsept med vev tang. Alle dyrestudier ble utført i Animal Resource Center (ARC) godkjent anlegg av University Health Network og i samsvar med godkjent dyr bruk og omsorg protokoller (AUP #3994/#4299). VX2 cellelinje ble innhentet fra Dr. Aken ‘ s Lab ved University Health Network. 1. opprettelse av in vitro VX2 cellelinje Høste VX2 svulst fra kanin quadricep muskelen og vekst…

Representative Results

Tyve-åtte kanin var anvendt for det kreasjon av det livmor kreften modell. Kaniner hadde en gjennomsnittlig vekt på 2,83 kg (2.71-3.58 kg) på tidspunktet for eksperimentet. Livmor tumorer hell vokste i 21 kaniner for en helhetlig modell suksess rate på 75%. Før inkludering av livmor suturing i protokollen, var suksessraten 57% sammenlignet med 81% etter livmor suturing ble lagt til. Livmor suturing ble lagt til protokollen etter 7th kanin som svar på den første lave mode…

Discussion

Heri har vi rapportert en standardisert kirurgisk metode for etablering av en VX2 livmorkreft modell og rapportert om første bruk av kultivert VX2 celler for å lage denne modellen. Svulsten tar sats på 75% er lavere enn 100% prosentsats tidligere rapportert i litteraturen35,37,53,56; men THW 90% rate på patologisk bekreftet lymfeknuter metastaser er forenlig med tidligere studier av denne m…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne studien ble finansiert av Terry Fox Research Institute (PPG # 1075), Canadian Institute of Health Research (Foundation Grant #154326), Canadian Cancer Society Research Institute (704718), naturvitenskap og engineering Research Council of Canada, Сanada Foundation for innovasjon og prinsesse Margaret Cancer Foundation.

Jeg vil gjerne takke Dr. Marguerite Akens for å gi den første VX2 cellene for etablering av den innledende VX2 modellen og den frosne VX2 tumor blokker. Jeg vil gjerne takke Marco DiGrappa for å bidra til å utføre første VX2 cellekultur eksperimenter og Lili Ding for å hjelpe med VX2 cellekultur.

Materials

11-blade scalpel, Sterile, Disposible Aspen Surgical (VWR) 80094-086
22-gague ear vein catheter CDMV 14332
3-0 absorbable poly-filament suture (Polysorb) Covidien 356718
3-0 braided absorbable suture (Polysorb) Covidien 356718
70uM cell strainer, Individually wrapped, Nylon Falcon 352350
Acepromazine (Atravet) CDMV 1047
Betadine soap (Poviodone iodine 7.5%) CDMV 4363
Betadine solution (Poviodone iodine 10%) UHN Stores 457955
Buprenorphine McGill University
Cefazolin UHN in-patient pharmacy No Cat # Needed
Chlorhexidine solution CDMV 119872
Corning BioCoatCellware, Collagen Type I, 100mm dishes Corning 354450 brand not important
Corning BioCoatCellware, Collagen Type I, 24-well plates Corning 354408 brand not important
Corning BioCoatCellware, Collagen Type I, 6-well plates Corning 354400 brand not important
Corning Matrigel Basement Membrane Matrix, *LDEV-free, 10 mL Corning 354234
DMEM/HAM F12 1:1 Life Technologies 11320 brand not important
DMSO Caledon Lab Chem 1/10/4100
Enrofloxacin (Baytril injectable) CDMV 11242
Falcon Tube Corning Centri-Star 430828
Fetal Bovine Serum, Qualified, Canadian Origin, 500ml Life Technologies 12483020 brand/source not important
Isoflurane UHN in-patient pharmacy No Cat # Needed
Isohexol contrast GE Healthcare 407141210
Meloxicam (Metacam 0.5%) CDMV 104674
Normal Saline House Brand (UofT Medstore) 1011
PBS Multicell or Sigma 331-010-CL or D8537-500mL
Penicillin/Streptomycin (100mL; 10000U Penicillin, 10000ug Streptomycin) Corning-Cellgro CA45000-652
Sterile Hanks Balanced Salt Solution (-Ca++, -Mg++, -Phenol Red) T.C.M.F (Dr Bristow) 28-Jan-11
Surgical Glue (Tissue Adhesive) 3M Vetbond 14695B
Trypsin (0.25%), Proteomics Grade Sigma T-6567-5X20UG
Trypsin-EDTA, 0.05%, 100ml Wisent Inc 325-542-EL brand not important

References

  1. Ferlay, J., et al. Cancer incidence and mortality worldwide: Sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012. International Journal of Cancer. 136, E359-E386 (2015).
  2. Canada, S. . Canadian Cancer Statistics Special topic: Pancreatic cancer. , (2017).
  3. Siegel, R. Cáncer Statistics. Cáncer Journal. 67, 7-30 (2017).
  4. Creasman, W. T., et al. Surgical pathologic spread patterns of endometrial cancer. A Gynecologic Oncology Group Study. Cancer. 60, 2035-2041 (1987).
  5. Morrow, C. P., et al. Relationship between surgical-pathological risk factors and outcome in clinical stage I and II carcinoma of the endometrium: A gynecologic oncology group study. Gynecologic Oncology. 40, 55-65 (1991).
  6. Hicks, M., et al. The National Cancer Data Base report on Endometrial carcinoma in African-American women. Cancer. 83, 2629-2637 (1998).
  7. Barrena Medel, N. I., et al. Comparison of the prognostic significance of uterine factors and nodal status for endometrial cancer. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 204, 1-7 (2011).
  8. Randall, M. E., et al. Randomized phase III trial of whole-abdominal irradiation versus doxorubicin and cisplatin chemotherapy in advanced endometrial carcinoma: A gynecologic oncology group study. Journal of Clinical Oncology. 24, 36-44 (2006).
  9. Galaal, K., Al Moundhri, M., Bryant, A., Lopes, A. D., Lawrie, T. A. Adjuvant chemotherapy for advanced endometrial cancer. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2014, 2-4 (2014).
  10. Orr, J. W., Holimon, J. L., Orr, P. F. Stage I corpus cancer: is teletherapy necessary?. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 176, 777-788 (1997).
  11. Ng, T. Y., Perrin, L. C., Nicklin, J. L., Cheuk, R., Crandon, A. J. Local recurrence in high-risk node-negative stage I endometrial carcinoma treated with postoperative vaginal vault brachytherapy. Gynecologic Oncology. 79, 490-494 (2000).
  12. Mohan, D. S., et al. Long-term outcomes of therapeutic pelvic lymphadenectomy for stage I endometrial adenocarcinoma. Gynecologic Oncology. 70, 165-171 (1998).
  13. Straughn, J. M., et al. Stage IC adenocarcinoma of the endometrium: Survival comparisons of surgically staged patients with and without adjuvant radiation therapy. Gynecologic Oncology. 89, 295-300 (2003).
  14. Panici, P. B., et al. Systematic pelvic lymphadenectomy vs no lymphadenectomy in early-stage endometrial carcinoma: Randomized clinical trial. Journal of the National Cancer Institute. 100, 1707-1716 (2008).
  15. ASTEC study group, ., et al. Efficacy of systematic pelvic lymphadenectomy in endometrial cancer (MRC ASTEC trial): a randomised study. The Lancet. 373, 125-126 (2009).
  16. Kilgore, L., et al. Adenocarcinoma of the Endometrium: Survival comparisons of patients with and without pelvic node sampling. Gynecologic Oncology. 56, 29-33 (1995).
  17. Trimble, E. L., Kosary, C., Park, R. C. Lymph node sampling and survival in endometrial cancer. Gynecologic Oncology. 71, 340-343 (1998).
  18. Chan, J. K., et al. The outcomes of 27,063 women with unstaged endometrioid uterine cancer. Gynecologic Oncology. 106, 282-288 (2007).
  19. Cragun, J. M., et al. Retrospective analysis of selective lymphadenectomy in apparent early-stage endometrial cancer. Journal of Clinical Oncology. 23, 3668-3675 (2005).
  20. Piovano, E., et al. Complications after the treatment of endometrial cancer: A prospective study using the French-Italian glossary. International Journal of Gynecological Cancer. 24, 418-426 (2014).
  21. Abu-Rustum, N. R., et al. The incidence of symptomatic lower-extremity lymphedema following treatment of uterine corpus malignancies: A 12-year experience at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. Gynecologic Oncology. , 714-718 (2006).
  22. Todo, Y., et al. Risk factors for postoperative lower-extremity lymphedema in endometrial cancer survivors who had treatment including lymphadenectomy. Gynecologic Oncology. 119, 60-64 (2010).
  23. Beesley, V., Janda, M., Eakin, E., Obermair, A., Battistutta, D. Lymphedema after gynecological cancer treatment: Prevalence, correlates, and supportive care needs. Cancer. 109, 2607-2614 (2007).
  24. Haldorsen, I. S., Salvesen, H. B. What Is the Best Preoperative Imaging for Endometrial Cancer?. Current Oncology Reports. 18, 1-11 (2016).
  25. Aravalli, R., Cressman, E. Relevance of Rabbit VX2 Tumor Model for Studies on Human Hepatocellular Carcinoma: A MicroRNA-Based Study. Journal of Clinical Medicine. 4, 1989-1997 (2015).
  26. Kreuter, K. A., et al. Development of a rabbit pleural cancer model by using VX2 tumors. Comparative Medicine. 58, 287-293 (2008).
  27. Li, S., Ren, G., Jin, W., Guo, W. Establishment and characterization of a rabbit oral squamous cell carcinoma cell line as a model for in vivo studies. Oral Oncology. 47, 39-44 (2011).
  28. Muhanna, N., et al. Multimodal Nanoparticle for Primary Tumor Delineation and Lymphatic Metastasis Mapping in a Head-and-Neck Cancer Rabbit Model. Advanced Healthcare Materials. 4, 2164-2169 (2015).
  29. Tong, H., Duan, L., Zhou, H., Feng, S. Modification of the method to establish a hepatic VX2 carcinoma model in rabbits. Oncology Letters. 15, 22-23 (2018).
  30. Bimonte, S., et al. Induction of VX2 para-renal carcinoma in rabbits: generation of animal model for loco-regional treatments of solid tumors. Infectious Agents and Cancer. 11, 1-8 (2016).
  31. Handal, J. A., et al. Creation of rabbit bone and soft tissue tumor using cultured VX2 cells. Journal of Surgical Research. 179, e127-e132 (2013).
  32. Pezeshki, P. S., et al. Bone targeted bipolar cooled radiofrequency ablation in a VX-2 rabbit femoral carcinoma model. Clinical and Experimental Metastasis. 32, 279-288 (2015).
  33. Wang, Y., et al. Magnetic resonance imaging-navigated argon-helium cryoablation therapy against a rabbit VX2 brain tumor. Experimental and Therapeutic. 9, 2229-2234 (2015).
  34. Zhang, W., et al. Laparotomy cryoablation in rabbit VX2 pancreatic carcinoma. Pancreas. 46, 288-295 (2017).
  35. Xu, L. -. Q., Huang, Y. -. W., Luo, R. -. Z., Zhang, Y. -. N. Establishment of the retroperitoneal lymph node metastasis model of endometrial VX2 carcinoma in rabbits and observation of its metastatic features. World Journal of Surgical Oncology. 13, 109 (2015).
  36. Duan, P., Lü, J. Q., Tu, Q. M., Yu, Z. K. Magnetic resonance evaluation of transplanted endometrial carcinoma and its lymph node metastasis in rabbits. Chinese Journal of Cancer Research. 19, 201-205 (2007).
  37. Huang, Y. -. W., et al. VEGF-c expression in an in vivo model of orthotopic endometrial cancer and retroperitoneal lymph node metastasis. Reproductive Biology and Endocrinology. 11, 49 (2013).
  38. Kidd, J. G., Rous, P. A transplantable rabbit carcinoma originating in a virus-induced papilloma and containing the virus in masked or altered form. J Exp Med. 71 (6), 813-838 (1940).
  39. Shope, B. R. E., Hurst, B. E. W. . Infectious papillomatosis of rabbits. , (1933).
  40. Galasko, C. S. B., Haynes, D. W. Survival of VX2 carcinoma cells in vitro. European Journal of Cancer. 12 (1965), 1025-1026 (1965).
  41. Osato, B. Y. T., Ito, Y. . In vitro Cultivation And Immunofluorescent Studies Of Transplantable Carcinomas Vx2 And Vx7. , (1967).
  42. Easty, D. M., Easty, G. C. Establishment of an in vitro cell line from the rabbit VX2 carcinoma. Virchows Archiv B Cell Pathology Including Molecular Pathology. 39, 333-337 (1982).
  43. Liu, X., et al. Establishment and characterization of a rabbit tumor cell line VX2. Zhonghua bing li xue za zhi Chinese Journal of Pathology. 34, 661-663 (2005).
  44. Parvinian, A., Casadaban, L. C., Gaba, R. C. Development, growth, propagation, and angiographic utilization of the rabbit VX2 model of liver cancer: a pictorial primer and “how to” guide. Diagnostic and Interventional Radiology. 20, 335-340 (2014).
  45. Pascale, F., et al. Modified model of VX2 tumor overexpressing vascular endothelial growth factor. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 23, 809-817 (2012).
  46. Oshiro, H. The role of the lymphatic system in rabbit models for cancer metastasis research a perspective from comparative anatomy. Okajimas Folia Anatomica Japonica. , 6-7 (2014).
  47. Guan, L., Xu, G. Destructive effect of HIFU on rabbit embedded endometrial carcinoma tissues and their vascularities. Oncotarget. 8, 19577-19591 (2017).
  48. Oshiro, H., et al. Establishment of successively transplantable rabbit VX2 cancer cells that express enhanced green fluorescent protein. Medical Molecular Morphology. 48, 13-23 (2015).
  49. Graur, D., Duret, L., Gouyt, M. Phylogenetic position of the order Lagomorpha (rabbits, hares and allies). Nature. 379, 333-335 (1996).
  50. Bõsze, Z., Houdebine, L. M. Application of rabbits in biomedical research: A review. World Rabbit Science. 14, 1-14 (2006).
  51. Kyotani, S., et al. A study of cis-diamminedichloroplatinum(II) suppositories for the treatment of rabbit uterine endometrial carcinoma. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 16, 55-58 (1993).
  52. Harima, Y., Harima, K., Hasegawa, T., Shikata, N., Tanaka, Y. Histopathological changes in rabbit uterus carcinoma alter transcatheter arterial embolization using cisplatin. Cancer Chemotherapy and Pharmacology. 38, 317-322 (1996).
  53. Huang, Y. W., et al. Tumor-induced VEGF-C overexpression in retroperitoneal lymph nodes in VX2 carcinoma-bearing rabbits. Drug Design, Development and Therapy. 9, 5949-5956 (2015).
  54. Bio-Rad. . Real-Time PCR Applications Guide. , (2006).
  55. Taylor, S., et al. A practical approach to RT-qPCR—publishing data that conform to the MIQE guidelines. BioRad Bulletin. , 5859 (2009).
  56. Rhee, T. K., et al. Rabbit VX2 Tumors as an Animal Model of Uterine Fibroids and for Uterine Artery Embolization. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 18, 411-418 (2007).
  57. Takahashi, K., et al. Development of a mouse model for lymph node metastasis with endometrial cancer. Cancer Science. 102, 2272-2277 (2011).
check_url/59340?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Philp, L., Chan, H., Rouzbahman, M., Rostami, A., Ding, L., Bratman, S. V., Akens, M. K., Irish, J. C., Bernardini, M. Q., Zheng, G. An Orthotopic Endometrial Cancer Model with Retroperitoneal Lymphadenopathy Made From In Vivo Propagated and Cultured VX2 Cells. J. Vis. Exp. (151), e59340, doi:10.3791/59340 (2019).

View Video