Summary

Ортотопические эндометрия рака модель с ретроперитонеальной лимфаденопатии Сделано из In Vivo распространяется и культивированных VX2 клеток

Published: September 12, 2019
doi:

Summary

Этот протокол представляет собой стандартизированный метод для выращивания клеток VX2 в культуре и создания ортотопической модели VX2 рака эндометрия с ретроперитонеальными лимфатическими метастазами у кроликов. Ортотопические модели рака эндометрия имеют важное значение для доклинического исследования новых методов визуализации для диагностики метастаз лимфатических узлов.

Abstract

Рак эндометрия является наиболее распространенным гинекологических злокачественных новообразований в Северной Америке и заболеваемость растет во всем мире. Лечение состоит из хирургии с или без адъювантной терапии в зависимости от участия лимфатических узлов, как это определено лимфаденэктомии. Лимфаденэктомия является болезненной процедурой, которая не была показана, чтобы иметь терапевтическую пользу у многих пациентов, и, таким образом, новый метод диагностики метастазов лимфатических узлов не требуется. Для тестирования новых агентов визуализации необходима надежная модель рака эндометрия с ретроперитонеальными метастазами лимфатических узлов. Модель рака эндометрия VX2 часто описывается в литературе; однако существуют значительные различия в отношении метода создания моделей. Кроме того, никаких исследований не сообщалось об использовании культивированных клеток VX2 для создания этой модели, поскольку только клетки, распространяемые in vivo, ранее использовались. В этом виде мы представляем стандартизированный хирургический метод и метод послеоперационного мониторинга для создания модели рака эндометрия VX2 и сообщаем о первом использовании культивированных клеток VX2 для создания этой модели.

Introduction

Рак эндометрия, или рак слизистой оболочки матки, является вторым наиболее распространенным гинекологических злокачественных новообразований во всем мире и наиболее распространенных злокачественных новообразований в развитых странах1. Заболеваемость раком эндометрия неуклонно растет, увеличившись на 2,3% в год в период 2005-2013 годов с соответствующим 2,2% увеличение смертности1,2,3. Диагноз метастазах лимфатических узлов имеет первостепенное значение, так как наличие положительных лимфатических узлов является сильным отрицательным предиктором выживания4,5,6,7 и может направлять администрирование адъювантная терапия8,9,10,11,12,13. Метастазовые лимфатические узлы в настоящее время диагностируются хирургическим путем удаления лимфатических тканей, лежащих в основных кровеносных сосудов в тазе и животе. Эта процедура, известная как лимфаденэктомия, является спорным из-за противоречивых данных выживания из двух больших испытаний14,15,16,17,18 и известных риск внутриоперационной15,19,20 и послеоперационной заболеваемости21,22,23. Поскольку современные неинвазивные методы визуализации не обладают необходимой чувствительностью и специфичностью для замены рассечения лимфатических узлов24,был предотврачив разработку новых методов диагностической визуализации. Для проверки этих новых методов в доклинических условиях требуется надежная модель рака эндометрия с ретроперитонеальными метастазами лимфатических узлов.

Модель опухоли кролика VX2 является устоявшейся моделью, которая широко используется для изучения нескольких опухолей твердых органов человека25, включая легкие26,голову и шею27,28, печень29, почки30, кости31,32, мозг33, поджелудочная железа34 и матка35,36,37. Модель VX2 была первоначально разработана в 1940 году Кидд и Рус38 путем успешной трансплантации хлопчатобумажный вирус папилломы кролика обнаружили Shope в 193339. С тех пор модель VX2 поддерживается in vivo, требуя серийного прохождения в четырехглавой мышце белых новозеландских кроликов40. Совсем недавно, однако, несколько групп успешно выросли VX2 клетки в пробирке40,41,42 и продемонстрировали сохраненные tumorigenecity культивированных клеточной линии31, 42,43. Опухоли VX2 гистологически определены как анапластические плоскоклеточные карциномы44 и содержат железистые особенности, которые напоминают аденокарциному26. Опухоли характеризуются простотой имплантации, быстрым ростом и гиперваскулярностью44,45 и надежно метастазируют, чаще всего в региональные и отдаленные лимфатические узлы45. Сходства в маточных сосудистой и лимфатической анатомии46, а также ортотопический рост сайта обеспечить, чтобы метастатическая картина рака кролика VX2 имитирует, что из рака эндометрия человека, что делает модель VX2 надежной моделью для изучения человека метастатического заболевания. Кроме того, гистологические особенности, такие как аномальная микрососудистая пролиферация47 , а также иммунологические48 и генетические сходства49,50 между людьми и кроликами предполагают, что опухоль микроокружение может отражать рак эндометрия человека.

Несколько групп сообщили об использовании VX2 для создания модели рака эндометрия с ретроперитонеальной метастазы с высоким уровнем сообщили успеха36,51,52; однако в нынешней литературе существуют значительные различия в отношении метода создания модели. Сотовые дозы подвески как низко как 4 х 105 клеток / матки рога51 и выше, чем 5 х 109 клеток / матки рога37,53 были зарегистрированы без стандартного консенсуса по требуемой дозы VX2 клеточной. Кроме того, различные методы прививки были зарегистрированы в том числе микро-хирургической имплантации опухоли в миометрию матки36, инъекция VX2 клеточной суспензии37,44,52 , 53 и в некоторых случаях, добавление зашвы роговой матки зашивания до инноциуляции52. Наконец, ни одна группа не сообщила об использовании культивированных ячеек VX2 для создания этой модели. Таким образом, цель этого исследования состоит в том, чтобы продемонстрировать успешный стандартизированный метод создания модели VX2 и сообщить о первом использовании культивированных клеток VX2 для создания модели рака эндометрия с ретроперитонеальными метастазами в кролике.

Protocol

Глубокое закрытие брюшной стенки: Определите вершину брюшного разреза и похитить брюшную мышцу, ректусную мышцу и фасцию с помощью щипц. Все исследования на животных были проведены в Центре ресурсов животных (ARC), утвержденных объектов сети здравоохранения университета и в соответстви…

Representative Results

Двадцать восемь кроликов были использованы для создания модели рака эндометрия. На момент эксперимента средний вес кроликов составил 2,83 кг (2,71-3,58 кг). Опухоли матки успешно росли в 21 кроликов для общего успеха модели 75%. До включения маточных сшивок в протокол, показате…

Discussion

В этом мы сообщили о стандартизированном хирургическом методе для создания модели рака эндометрия VX2 и сообщили о первом использовании культивированных клеток VX2 для создания этой модели. Уровень опухоли 75% ниже, чем 100% процент ставка ранее сообщалось в литературе35,<s…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Это исследование было профинансировано Научно-исследовательским институтом Терри Фокса (PPG-1075), Канадским институтом исследований в области здравоохранения (Фонд Грант #154326), Канадским институтом исследований онкологического общества (704718), Советом по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады, Фонд инноваций ИАнада и Фонд принцессы Маргарет Рак.

Я хотел бы поблагодарить доктора Маргариту Акенс за предоставление первоначальных клеток VX2 для создания первоначальной модели VX2 и замороженных блоков опухоли VX2. Я хотел бы поблагодарить Марко DiGrappa за помощь в выполнении первоначальных экспериментов Культуры клеток VX2 и Лили Дин за помощь с культурой клеток VX2.

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