Oprichting van maagkanker patiënten afgeleide xenograft modellen en primaire cellijnen
Summary
Het huidige protocol beschrijft methoden voor de vaststelling van de patiënt afgeleide xenotransplantaatmodellen is (PDX) modellen en primaire kanker cellijnen van chirurgische maagkanker monsters. De methoden bieden een nuttig instrument voor de ontwikkeling van geneesmiddelen en Kankerbiologie onderzoek.
Abstract
Het gebruik van preklinische modellen om ons begrip van de tumor biologie te leren en de werkzaamheid van therapeutische middelen te onderzoeken is de sleutel tot kankeronderzoek. Hoewel er veel gevestigde maagkanker cellijnen en vele conventionele transgene muismodellen voor preklinisch onderzoek, de nadelen van deze in vitro en in vivo modellen beperken hun toepassingen. Omdat de kenmerken van deze modellen zijn veranderd in de cultuur, ze niet langer model tumor heterogeniteit, en hun reacties zijn niet in staat om reacties te voorspellen bij de mens. Zo worden alternatieve modellen ontwikkeld die een betere tumor heterogeniteit vormen. Patiënt-afgeleide xenotransplantaatmodellen is (PDX) modellen behouden de histologische verschijning van kankercellen, behouden intratumoreel heterogeniteit, en beter weerspiegelen de relevante menselijke componenten van de tumor micro omgeving. Het duurt echter meestal 4-8 maanden om een PDX-model te ontwikkelen, dat langer is dan het verwachte voortbestaan van veel maag patiënten. Om deze reden, het opzetten van primaire kanker cellijnen kan een effectieve complementaire methode voor drug Response studies. Het huidige protocol beschrijft methoden voor het vaststellen van PDX-modellen en primaire kankercellijnen van chirurgische maagkanker monsters. Deze methoden bieden een nuttig instrument voor de ontwikkeling van geneesmiddelen en Kankerbiologie onderzoek.
Introduction
Maagkanker is de vijfde meest voorkomende kanker wereldwijd en de derde belangrijkste oorzaak van kanker dood. In 2018 werden wereldwijd meer dan 1.000.000 nieuwe gevallen van maagkanker gediagnosticeerd en werden naar schatting 783.000 mensen gedood door deze ziekte1. De incidentie en sterfte van maagkanker blijft zeer hoog in Noordoost-Aziatische landen2,3. Ondanks aanzienlijke vooruitgang op het gebied van kanker therapeuten, blijft de prognose van patiënten met gevorderde maagkanker slecht, met een overlevingspercentage van vijf jaar van ongeveer 25%4,5,6, 7,. Er is dus dringend behoefte aan de ontwikkeling van nieuwe therapeutische strategieën voor maagkanker
De behandeling van maagkanker is een uitdaging vanwege de hoge heterogeniteit8,9. Zo is de vraag hoe de uitdagingen van tumor heterogeniteit aan te pakken om precisie geneeskunde te realiseren centraal in kankeronderzoek. In vitro en in vivo modellen spelen cruciale rollen in het verhelderend zijn van de heterogene mechanismen en biologie van maagkanker. Echter, hoewel er tal van maagkanker cellijnen en vele conventionele transgene muismodellen voor preklinisch onderzoek, de nadelen van deze modellen beperken hun toepassingen10. Omdat de kenmerken van deze modellen zijn veranderd in de cultuur, ze niet langer model tumor heterogeniteit, en hun reacties zijn niet in staat om reacties te voorspellen bij de mens11. Deze kwesties beperken de mogelijkheid van het identificeren van subgroepen van kankerpatiënten die zullen reageren op gerichte drugs. De korte-termijn cultuur van primaire tumoren biedt een relatief snelle en gepersonaliseerde manier om te onderzoeken antikanker farmacologische eigenschappen, die waarschijnlijk het kenmerk van gepersonaliseerde kankerbehandeling zal zijn.
Patiënt-afgeleide xenotransplantaten (pdxs) hebben de voorkeur als een alternatief preklinisch model voor drug Response profilering12. Daarnaast bieden PDX-modellen een krachtig hulpmiddel voor het bestuderen van de initiatie en progressie van kanker13,14. PDX-modellen behouden het histologische uiterlijk van kankercellen, behouden de intratumoral heterogeniteit en weerspiegelen beter de relevante menselijke componenten van de tumor micro omgeving15,16. De beperking van de veelgebruikte PDX-modellen is echter het lage slagingspercentage voor het vaststellen en serieel propageren van menselijke solide tumoren. In deze studie worden fatsoenlijk succesvolle methoden voor het opzetten van PDX-modellen en primaire cellijnen beschreven.
Protocol
Representative Results
Discussion
Maagkanker is een agressieve ziekte met beperkte therapeutische opties; zo zijn modellen van maagkanker een kritieke bron geworden om functionele onderzoeken mogelijk te maken met directe vertaling naar de kliniek4,8,17. Hier, we hebben beschreven de methoden en het Protocol van de oprichting van maagkanker PDX modellen en primaire cellijnen. Belangrijk is dat zowel de morfologische als de biologische eigenschappen van maagkanke…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gesteund door de National Natural Science Foundation of China (81572392); het nationaal sleutel onderzoeks-en ontwikkelingsprogramma van China (2016YFC1201704); Tip-Top wetenschappelijke en technische innovatieve jeugd talenten van Guangdong Special Support Program (2016TQ03R614).
Wij bedanken Guangzhou Sagene Biotech co., Ltd. voor hulp bij de voorbereiding van de cijfers.
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 |
References
- 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. Cancer Research. 63 (24), 8634-8647 (2003).
- Wilding, J. L., Bodmer, W. F. Cancer cell lines for drug discovery and development. Cancer Research. 74 (9), 2377-2384 (2014).
- Siolas, D., Hannon, G. J. Patient-derived tumor xenografts: transforming clinical samples into mouse models. Cancer Research. 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. Cancer Research. 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).
