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Artículo de método

Alta sensibilidad detección de micrometástasis de GFP Lentivirus-transduced organitas cultivados de un Tumor de Colon paciente derivado

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DOI:

10.3791/57374

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14 de junio de 2018

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En este artículo

Resumen

Para permitir la detección altamente sensible de lo cáncer colorrectal humano difundiendo células (CRC) colonizando los tejidos, aquí mostramos un protocolo para la transducción eficiente de partículas lentivirales proteína fluorescente verde (GFP) en células de organoides derivados de PDX CRC antes de su inyección en ratones receptores, con observación en el microscopio estéreo-fluorescencia.

Resumen

A pesar de avances en el tratamiento del cáncer colorrectal (CRC), muy pocas terapias radicales son efectivas para las etapas finales de la Convención. Para superar este desafío clínico, modelos de ratón tumores xenoinjerto usando muchos Ratón transgénico han desarrollado modelos con tumores y líneas celulares de carcinoma humano de larga trayectoria como modelos preclínicos. Parcialmente mímico las características de los carcinomas humanos, pero a menudo no recapitular los aspectos clave de las malignidades humanas incluyendo la invasión y metástasis. Por lo tanto, modelos alternativos que mejor representan la progresión maligna en el CCR humano han sido esperados durante mucho tiempo.

Mostramos en la presente generación de xenoinjertos tumorales derivados del paciente (PDXs) mediante implantación subcutánea de pequeños fragmentos CRC disecados quirúrgico de un paciente. El colon PDXs desarrollar e histopathologically se asemejan a la CRC en el paciente. Sin embargo, pocos micrometástasis espontáneas son perceptibles en perfiles convencionales de afectados órganos distantes en el modelo PDX. Para facilitar la detección de diseminación metastásica a órganos distantes, extrae las células tumorales de organoide de las PDXs colon en cultura e infectados con lentivirus GFP antes de la inyección en altamente inmunodeficientes Shi/NOD-scid IL2Rγ null Ratones (NOG). Orthotopically inyectan derivados de PDX CRC organoide de células constantemente forma tumores primarios positivos para GFP en ratones receptores. Por otra parte, espontáneamente desarrollando micrometastásica colonias expresando GFP se detectan principalmente en los pulmones de los ratones por microscopía de fluorescencia. Por otra parte, intrasplenic inyección de CRC organoides con frecuencia produce colonización hepática. Tomados en conjunto, estos resultados indican GFP-labelled CRC derivados de PDX organoide células ser visualmente perceptible durante un proceso de varios pasos como la cascada de metástasis invasión. Los protocolos descritos incluyen el establecimiento de PDXs de CRC humana y cultura 3D de las celdas correspondientes de organoide CRC transduced por partículas lentivirales GFP.

Introducción

Cáncer colorrectal (CCR) es la segunda causa de muertes de cáncer en todo el mundo1. La insuficiente respuesta a las terapias convencionales de pacientes con enfermedad en estadio avanzado indica la ineficacia de los intentos de curar radicalmente CRCs. Para el desarrollo de enfoques terapéuticos más eficaces, se han establecido varios modelos de ratón preclínico de cáncer que imitan las características de la CRC. Varias líneas celulares CRC se han utilizado ampliamente para generar xenoinjertos tumorales debido a su comodidad y facilidad de manipulación. Cultura a largo plazo de líneas celulares de cáncer, sin embargo, a menudo provoca la sele....

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Protocolo

La paciente proporcionó consentimiento de informado escrita y el proyecto fue aprobado por el Comité de ética de investigación de la Facultad de medicina de la Universidad de Juntendo. Los experimentos de ratón también fueron aprobados por el Comité de ética de investigación Animal de la Facultad de medicina de Juntendo.

1. establecimiento de CRC PDXs en ratones inmunodeficientes

Procedimientos experimentales para el establecimiento de CRC PDXs (paso 1) se describen en la figura 1A.

  1. Preparar el tejido primario de CRC inmediatamente después de la resección quirúrgica del tum....

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Resultados

Un adenocarcinoma colorrectal primaria diagnosticada como moderado distinguido había sido resecado quirúrgicamente de una hembra de año 76 con clasificación de TNM, estadio IIIa, seguida de quimioterapia postoperatoria. La principal convención células immunohistochemically mancharon el positivo para Ki-67, cacerola-cytokeratin, el antígeno carcinoembrionario y E-cadherina. Piezas del tumor resecado fueron implantados también por vía subcutánea en ratones NOG para generar el modelo PDX de .......

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Discusión

Aunque el modelo PDX CRC ha sido ampliamente empleado para estudiar el crecimiento del tumor primario, si este modelo es también aplicable a la investigación de metástasis del tumor ha no aún se han aclarado completamente. Metástasis espontáneas también fueron apenas detectables en el hígado y los pulmones de varios divulgados colon PDX modelos4,10. Para detectar micrometástasis con alta sensibilidad, hemos desarrollado un protocolo para la transducción de partíc.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen posibles conflictos de interés que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por el Juntendo University investigador premio joven (2013, 2014 y 2015) años, el Premio de proyecto conjunto (2013 y 2014) a M. K. y convocatoria de ayudas para la investigación científica desde el Ministerio de educación, cultura, deportes, ciencia y Tecnología, Japón (16 15625 K a K. Y. y 16K 15598 a M.G.). Estamos especialmente agradecidos a todos los miembros del Dpto. de cirugía Coloproctological y Patología Molecular para discusiones útiles y soporte técnico. También agradecemos Dr. Hiroyuki Konno (Hamamatsu University Schoolof Medicine) y el Dr. Hideki Kitajima (Universidad Internacional de salud y bienestar) generosa orientación técni....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
NOD/Shi-scid IL2Rγ ratones nulos (NOG)El Instituto Central de Animales de Experimentación,Kanagawa, JapónCría ratones machos de 6 semanas de edad en condiciones libres de gérmenes y patógenos específicos
clips de heridas
2× Fabricación
NatsumeAutoclave-21-S antes de
Jeringa Hamilton
tamaño de la aguja: calibre 22
Tokyo Science, JapónDesinfecte con alcohol al 70% y PBS estéril.
Placa de 6 pocillosBMBio#92006
Placa de 12 pocillosBMBio#92412
Tubo cónico de 15 mlSumitono BaquelitaMS-57150
Tubo cónico de 50 mlSumitomo BaquelitaMS-57500
microtubo Eppendorf#0030120086Autoclave antes de usar
HemocitómetroErma#03-202-1
40μ m filtro de célulasCorning#352340
Matrigel matriz de membrana basalCorning#354234Almacene los aliqupts a -20°C.
Coloque en hielo hasta que use
Colagenasa tipo 1Sigma#C1030150 mg / ml colagenasa tipo1 en 1&veces; PBS. Guarde los aliqupts a -20 grados; C por hasta 1 año
AccutaseInnovate Cell Technologies#5V2623ATienda en 4°C.
DMEM/F-12 con GlutaMAX™Gibco#10565018Tienda a 4°C. Cálido a 37° C antes de usar
Cell banker 1plusZENOAQ#628Almacene a 4°C. Úselo dentro de 1 mes
PenicilinaGibco#15140122Almacene a 4°C. Úselo dentro de 1 mes
EstreptomicinaGibco#15140122Almacene a 4°C. Úselo dentro de 1 mes
hEGFPEPROTECH#AF-100-15Almacene a -20°C. Agregue al medio el mismo día que el uso
Y27632, un inhibidor de ROCKWako#253-00591Almacenar a -20°C. Añadir al medio el
mismo día que el uso
Medio de cultivoGibcoDMEM/F-12 con suplemento GlutaMAX™ suplementado con 5% de FBS, 100 U/ml de penicilina y 100 µ g/ml de estreptomicina.
Conservar a 4ºC. Utilizar en el plazo de 1 mes.
Medio de cultivo de organoides CRC
con 1% o 5% de FCS
DMEM/F-12 con suplemento de GlutaMAX™ (Gibco #10565018) suplementado con 1% o 5% de FCS, 100 U/ml de penicilina, 100 µ g/ml de estreptomicina, 2 ng/ml de hEGF y 10 µ M Y27632, un inhibidor de ROCK.
Almacene a 4°C. Úselo dentro de 1 mes.
la transfección FuGENE 6 regentRoche11814 443001
Minisart 0.45 µ m filterSartorius stedim17598-K
5 ml tubos de centrífuga de polipropilenoBeckman Coulter326819
PRRL-GFPvector Regalo del Dr. Robert A. Weinberg
pCMV-VSV-GRegalo del Dr. Robert A. Weinberg
pCMV-dR8.2 dvprRegalo del Dr. Robert A. Weinberg
el cubo oscilante SW55Ti rotorBeckman Coulter
a Zeiss Microscopio de fluorescencia estereoscópica Axioplan 2Zeiss
de de 10 mm, Japón#C usar

Referencias

  1. Siegel, R., Desantis, C., Jemal, A. Colorectal cancer statistics, 2014. CA Cancer J Clin. 64 (2), 104-117 (2014).
  2. Hidalgo, M., et al. Patient-derived xenograft models: an emerging platform for translational cancer research. Cancer Discov. 4 (9), 9....

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