2013年9月18日
人前列腺癌原位此模型允许对肿瘤大小进行量化,循环肿瘤细胞,并形成明显的转移到肺。由于细胞必须逃脱的主要器官,进入血流,并植入到辅助站点,这种模式有效地概括了情景在人。
以下实验的总体目标是量化人前列腺癌小鼠模型中的原发肿瘤大小、肺转移的形成和循环肿瘤细胞的数量。这是通过将人前列腺癌细胞直接植入 babsi 无胸腺小鼠前列腺的腹叶来实现的。肿瘤发展后,从动物中取出股骨和心脏血液,从而识别循环肿瘤细胞。
最后,切除原发性肿瘤和肺进行分析。最终可以测量原发肿瘤大小、重量和分子特征的变化,以及肺转移的形成。与其他技术(例如尾静脉或心内注射)相比,该技术的主要优点是,使用这种技术,可以从原发肿瘤的形成、血液中的存活以及继发性转移的到达和形成来测量转移的全部范围在新部位。
该技术的意义与人类前列腺癌转移的治疗有关。我们已经使用这个模型来测试几种小分子疗法对抑制人类前列腺癌转移的效果。此外,该模型可用于验证抑制人类前列腺癌转移的潜在治疗靶点 首先使用无菌棉球和 Betadine 擦洗麻醉的 6 至 8 周龄无胸腺 bopsy 小鼠的下腹部区域。
接下来,用酒精湿巾擦拭该区域,然后用 Betadine 溶液擦拭动物。让该区域干燥后,使用一把锋利的无菌手术剪刀做一个 3 到 4 毫米的低中线腹部切口。然后使用镊子轻轻提起膀胱,不要移动任何其他器官或肌肉,并确定位于膀胱正下方的前列腺腹叶。
现在用配备 0.5 cc 针头的 28 cc 注射器将感兴趣的肿瘤细胞群注射到腹侧前列腺中,最大限度地减少泄漏并确保在组织内观察到一个小气泡。然后更换膀胱并使用 4.0 可吸收的 Vicryl 单丝缝合线以简单的间断模式闭合肌肉层。用无菌的 9 毫米钉子闭合皮肤层。
4 到 6 周后,肿瘤在视觉上很明显,或者在安乐死后可以触及。用一把手术剪刀在胸腔正下方水平切割,然后垂直到腋窝以露出心脏,使用手术剪刀使用末端心脏穿刺去除动物的血液,切开气管,然后取出肺,立即将肺放入组织盒中,然后放入含有 10% 福尔马林的容器中。接下来,单独切开附着在原发性前列腺肿瘤上的任何血管,小心确保没有额外的器官附着,记录肿瘤的重量和大小。
然后立即卡住,将组织在液氮中冷冻或放入组织盒中,然后放入含有 10% 福尔米的容器中。最后,用一把手术剪刀露出髋关节和膝关节。然后断开双腿,小心保持股骨完整,然后再将它们放入无菌盐水中。
在第一个图中,显示了小鼠在肿瘤接种后 6 周体重和食物消耗的变化。请注意,由于麻醉,手术日期前后的体重和食物消耗量会略有下降。在实验过程中,手术后体重和食物消耗缓慢增加,然后在实验结束时开始下降。
当肿瘤负荷在这些图表中达到临界水平时,显示了具有代表性的肿瘤大小。个体肿瘤大小各不相同,但平均而言,如图所示,肿瘤的重量约为 1 克,大小约为 1 厘米立方。在这里,重要的是要考虑 4 到 6 周之间发生的肿瘤重量和肿瘤大小的变化。
在最后两周规划这个代表性实验的实验终点时,平均肿瘤重量增加了 2.7 倍,肿瘤大小急剧增加了 1.9 倍。影响实验结果:可以观察到 4 周与 6 周时每肺总转移细胞和小鼠尸检的变化,并在该图中说明。小鼠在 4 周处死,未显示转移性发展,而小鼠在肿瘤接种后 6 周在所有小鼠中均显示转移细胞。
评估进一步强调了在晚期终点进行小鼠尸检以确保转移发生的重要性。这些时间可能因细胞系或基因修饰而异。转移的数量可以用三种不同的方式量化。
例如,GFP 阳性人前列腺癌细胞的总数可以简单地使用 GFP 免疫组织化学染色或使用 h 和 e 染色进行计数,如这些图像中所示,其中 40 x 量级的单个细胞用箭头突出显示。注意,GFP 染色的肺切片和大而明显的细胞核中的棕色染色。量化转移灶数量的另一种方法是考虑存在转移性沉积物的位置数量。
例如,在此图像中,在 10 x 星等处,可以观察到多个不同像元编号的基因座,每个基因座都用箭头突出显示,并且还突出显示了一个具有三个不同像元的基因座。最后,由一组明确结合的细胞定义的不同转移瘤的数量,显示 5 个或更多的 GFP 阳性人前列腺癌细胞,也可以量化,如本图所示,其中 10 个细胞的转移沉积物显示在最后三个图表中,代表性的 QR TPCR R 实验测量了转移性进展基质金属蛋白酶 2 型中三个感兴趣基因的表达, 显示了 6 周时从小鼠收集的单个肿瘤样品中的基质金属蛋白酶 9 型和热休克蛋白 27。在最初开发这项技术时,与您的动物设施和兽医工作人员合作非常重要,以便正确使用麻醉、止痛药并最大限度地减少手术胁迫。
本研究介绍了一种在无胸腺小鼠中建立的人前列腺癌原位模型,可用于定量分析肿瘤大小、循环肿瘤细胞以及肺转移的形成。该模型能够有效模拟人类中观察到的转移过程,有助于深入了解癌症的发展进程及治疗策略。
该原位小鼠模型通过完整再现从原发性肿瘤形成到肺部定植的整个转移级联过程,实现了对人类前列腺癌转移的临床前评估。该模型在生理相关背景下,通过定量循环肿瘤细胞、原发性肿瘤负荷以及转移性病灶,支持靶点验证和治疗药物筛选。通过将分子变化与功能性转移结局相关联,该模型为肿瘤药物研发中的“推进/终止”决策提供了可预测的信心。
该模型可整合到从靶点验证到先导化合物优化的整个发现流程中,提供特异性反映转移的读数,以补充原发性肿瘤生长检测。