הפרוטוקול הנוכחי מבסס ומאפיין מודל קסנוגרפט נגזר ממטופל (PDX) של קרצינומה אנפלסטית של בלוטת התריס (ATC) וקרצינומה של תאי קשקש בראש ובצוואר (HNSCC), כאשר מודלים של PDX הופכים במהירות לסטנדרט בתחום האונקולוגיה התרגומית.
מאמר שיטה
הפרוטוקול הנוכחי מבסס ומאפיין מודל קסנוגרפט נגזר ממטופל (PDX) של קרצינומה אנפלסטית של בלוטת התריס (ATC) וקרצינומה של תאי קשקש בראש ובצוואר (HNSCC), כאשר מודלים של PDX הופכים במהירות לסטנדרט בתחום האונקולוגיה התרגומית.
מודלים של קסנוגרפט הנגזר מהמטופל (PDX) משמרים נאמנה את המאפיינים ההיסטולוגיים והגנטיים של הגידול הראשוני ושומרים על ההטרוגניות שלו. תוצאות פרמקודינמיות המבוססות על מודלים של PDX נמצאות בקורלציה גבוהה עם פרקטיקה קלינית. קרצינומה אנפלסטית של בלוטת התריס (ATC) היא תת-הסוג הממאיר ביותר של סרטן בלוטת התריס, עם פולשניות חזקה, פרוגנוזה גרועה וטיפול מוגבל. למרות ששיעור ההיארעות של ATC מהווה רק 2%-5% ממקרי סרטן בלוטת התריס, שיעור התמותה שלו גבוה עד 15%-50%. קרצינומה של תאי קשקש בראש ובצוואר (HNSCC) היא אחת הממאירויות הנפוצות ביותר בראש ובצוואר, עם מעל 600,000 מקרים חדשים ברחבי העולם מדי שנה. כאן, פרוטוקולים מפורטים מוצגים כדי לקבוע מודלים PDX של ATC ו- HNSCC. בעבודה זו נותחו גורמי המפתח המשפיעים על שיעור ההצלחה של בניית המודל, והושוו המאפיינים ההיסטופתולוגיים בין מודל PDX לבין הגידול הראשוני. יתר על כן, הרלוונטיות הקלינית של המודל אומתה על ידי הערכת היעילות הטיפולית in vivo של תרופות מייצגות בשימוש קליני במודלים PDX שנבנו בהצלחה.
מודל PDX הוא מודל חייתי שבו רקמת גידול אנושית מושתלת בעכברים מדוכאי חיסון וגדלה בסביבה שמספקים העכברים1. מודלים מסורתיים של קו תאי גידול סובלים ממספר חסרונות, כגון חוסר הטרוגניות, חוסר היכולת לשמור על המיקרו-סביבה של הגידול, הפגיעות לשינויים גנטיים במהלך מעברים חוזרים במבחנה, והיישום הקליני הלקוי 2,3. החסרונות העיקריים של מודלים מהונדסים גנטית של בעלי חיים הם אובדן פוטנציאלי של התכונות הגנומיות של גידולים אנושיים, הכנסת מוטציות חדשות ולא ידועות, והקושי לזהות את מידת ההומולוגיה בין גידולי עכברים לגידולים אנושיים4. בנוסף, הכנת מודלים של בעלי חיים מהונדסים גנטית היא יקרה, גוזלת זמן ויחסית לא יעילה4.
למודל PDX יתרונות רבים על פני מודלים אחרים של גידולים מבחינת שיקוף הטרוגניות הגידול. מנקודת המבט של היסטופתולוגיה, למרות שמקבילו העכבר מחליף את הסטרומה האנושית לאורך זמן, מודל PDX משמר היטב את המבנה המורפולוגי של הגידול הראשוני. בנוסף, מודל PDX משמר את הזהות המטבולית של הגידול הראשוני למשך ארבעה דורות לפחות ומשקף טוב יותר את יחסי הגומלין המורכבים בין תאי הגידול לבין המיקרו-סביבה שלהם, מה שהופך אותו לייחודי בהדמיית גידול, גרורות, אנגיוגנזה ודיכוי חיסוני של רקמת גידול אנושית 5,6,7. ברמה התאית והמולקולרית, מודל PDX משקף במדויק את ההטרוגניות הבין-גידולית והתוך-גידולית של גידולים אנושיים, כמו גם את המאפיינים הפנוטיפיים והמולקולריים של הסרטן המקורי, כולל דפוסי ביטוי גנים, מצב מוטציה, מספר העתק, מתילציה של DNA ופרוטאומיקה 8,9. מודלים של PDX עם מעברים שונים הם בעלי אותה רגישות לטיפול תרופתי, מה שמצביע על כך שביטוי הגנים של מודלים PDX יציב מאוד10,11. מחקרים הראו מתאם מצוין בין התגובה של מודל PDX לתרופה לבין התגובה הקלינית של חולים לתרופהזו 12,13. לכן, מודל PDX התגלה כמודל מחקר פרה-קליני ותרגומי רב עוצמה, במיוחד עבור סינון תרופות וחיזוי פרוגנוזה קלינית.
סרטן בלוטת התריס הוא גידול ממאיר שכיח של המערכת האנדוקרינית והוא ממאירות אנושית שהראתה עלייה מהירה בהיארעות בשנים האחרונות14. קרצינומה אנפלסטית של בלוטת התריס (ATC) היא סרטן בלוטת התריס הממאיר ביותר, עם הישרדות חולה חציונית של 4.8 חודשים בלבד15. למרות שרק מיעוט מחולי סרטן בלוטת התריס מאובחנים עם ATC מדי שנה בסין, שיעור התמותה קרוב ל -100% 16,17,18. ATC בדרך כלל גדל במהירות ופולש לרקמות הסמוכות של הצוואר כמו גם לבלוטות הלימפה הצוואריות, וכמחצית מהחולים סובלים מגרורות מרוחקות19,20. קרצינומה של תאי קשקש בראש ובצוואר (HNSCC) היא הסרטן השישי בשכיחותו בעולם ואחד הגורמים המובילים למוות מסרטן, עם הערכה של 600,000 אנשים הסובלים מ- HNSCC מדי שנה21,22,23. HNSCC כולל מספר רב של גידולים, כולל אלה באף, בסינוסים, בפה, בשקדים, בלוע ובגרון24. ATC ו- HNSCC הן שתיים מהממאירויות העיקריות בראש ובצוואר. על מנת להקל על פיתוחם של חומרים טיפוליים חדשניים וטיפולים מותאמים אישית, יש צורך לפתח מודלים פרה-קליניים חזקים ומתקדמים לבעלי חיים, כגון מודלים PDX של ATC ו-HNSCC.
מאמר זה מציג שיטות מפורטות לביסוס מודל PDX תת-עורי של ATC ו-HNSCC, מנתח את גורמי המפתח המשפיעים על קצב לקיחת הגידול בבניית המודל, ומשווה את המאפיינים ההיסטופתולוגיים בין מודל PDX לבין הגידול הראשוני. בינתיים, בעבודה זו, בדיקות פרמקודינמיות in vivo בוצעו באמצעות מודלים PDX שנבנו בהצלחה על מנת לאמת את הרלוונטיות הקלינית שלהם.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות ולפרוטוקולים של האגודה להערכה והסמכה לטיפול בחיות מעבדה שאושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של בית החולים מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן. במחקר הנוכחי נעשה שימוש בעכברים מדוכאי חיסון NOD-SCID בגילאי 4-6 שבועות (משני המינים) ובנקבות עכברים עירומים בגילאי 4-6 שבועות. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים). ועדת האתיקה של בית החולים במערב סין אישרה את המחקר עם נבדקים אנושיים (פרוטוקול מספר 2020353). כל מטופל נתן הסכמה מדעת בכתב.
1. הכנה ניסיונית
2. רכישה והובלה של רקמת גידול טרייה
3. השתלת גידול
4. שימור רקמת גידול, קיבוע והקפאת חלבונים
הערה: שאר רקמות הגידול שימשו לשימור זרעים, קיבוע והקפאת DNA/RNA/חלבון, בהתאמה.
5. העברה, הקפאה והחייאה של גידולים מודל PDX
6. קביעת היעילות הטיפולית של לנווטיניב וציספלטין במודל ATC PDX
הערה: מודל ATC PDX שימש לבדיקת ההשפעה הטיפולית של מעכב טירוזין קינאז לנווטיניב והתרופה הכימותרפית ציספלטין25,26,27.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בסך הכל הושתלו 18 דגימות של סרטן בלוטת התריס, וחמישה מודלים PDX של סרטן בלוטת התריס נבנו בהצלחה (שיעור נטילת גידול של 27.8%), כולל ארבעה מקרים של סרטן בלוטת התריס לא ממוין ומקרה אחד של סרטן בלוטת התריס אנפלסטי. נבדק הקשר בין שיעור ההצלחה של בניית המודל לבין גיל, מין, קוטר הגידול, דרגת הגידול והבידול. למרות ששיעור ההצלחה של דגימות גידול בדרגה 4 היה גבוה יותר מאשר בדגימות עם ציונים נמוכים יותר, וגם שיעור ההצלחה של דגימות גידול לא ממויינות היה גבוה מזה של דגימות מובחנות מאוד, תוצאות ניתוח המתאם הראו כי גורמים אלה לא היו קשו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה ביסס בהצלחה את המודלים התת-עוריים PDX של ATC ו-HNSCC. ישנם היבטים רבים שיש לשים לב אליהם במהלך תהליך בניית מודל PDX. כאשר רקמת הגידול מופרדת מהמטופל, יש להכניס אותה לקופסת הקרח ולשלוח אותה למעבדה לחיסון בהקדם האפשרי. לאחר שהגידול מגיע למעבדה, על המפעיל לשים לב לשמירה על שדה סטרילי ולתרגל הליכים אספטיים. עבור דגימות ביופסיית מחט, מכיוון שרקמת הגידול קטנה במיוחד, חיסון לאחר ערבוב הדגימה עם ג'ל המטריקס יתרום יותר לביסוס המודל. כמו כן, יש לשמר, לקבע ולהקפיא את רקמת הגידול הראשונית ככל האפשר לצורך מחקר עתידי. במהלך הח...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לא נחשפים ניגודי עניינים פוטנציאליים.
עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית התמיכה במדע וטכנולוגיה של מחוז סצ'ואן (מענק מס '2019JDRC0019 ו- 2021ZYD0097), פרויקט 1.3.5 לדיסציפלינות של מצוינות, בית החולים מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (מענק מס 'ZYJC18026), פרויקט 1.3.5 לדיסציפלינות של מצוינות-פרויקט הדגירה של מחקר קליני, בית החולים מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (מענק מס '2020HXFH023), קרנות המחקר הבסיסיות לאוניברסיטאות המרכזיות (SCU2022D025), פרויקט שיתוף הפעולה הבינלאומי של לשכת המדע והטכנולוגיה של צ'נגדו (מענק מס '2022-GH02-00023-HZ), פרויקט ניצוץ החדשנות של אוניברסיטת סצ'ואן (מענק מס '2019SCUH0015), וקרן הכשרת הכישרונות לאינטגרציה רפואית-הנדסית של בית החולים מערב סין - האוניברסיטה למדע וטכנולוגיה אלקטרוניים (מענק מס 'HXDZ22012).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 2.4 מ"מ x 2.0 מ"מ trocar | שנזן Huayang ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 18-9065 | |
| Balb / c עכברים עירומים | בייג'ינג מעבדת נהר חיוני טכנולוגיה בעלי חיים ושות', בע"מ | 401 | |
| ארון בטיחות ביולוגית | Suzhou Antai | BSC-1300IIA2 | |
| להב | שנזן Huayang ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 18-0823 | |
| צינור צנטריפוגה | קורנינג | 430791/430829 | |
| צינור שימור הקפאה | צ'נגדו Dianrui Experimental Instrument Co., Ltd | / | |
| Custodiol HTK-Solution | Custodiol | 2103417 | |
| דימתיל סולפוקסיד (DMSO) | SIGMA-ALORICH | D5879-500mL | |
| איזון אלקטרוני | METTLER | ME104 | |
| קליפר | דיגיטלי אלקטרוניצ'נגדו Chengliang כלי קבוצה ושות', בע"מ | 0-220 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | VivaCell | C04001-500 | |
| IBM SPSS סטטיסטיקה 26 | IBM | ||
| קטמין | ג'יאנגסו Zhongmu Beikang פרמצבטיקה ושות', בע"מ | ||
| Lenvatinib | ApexBio | A2174 | |
| NOD-SCID עכברים חסרי חיסון | בייג'ינג ויטל ריבר מעבדה לבעלי חיים טכנולוגיה ושות', בע"מ | 406 | |
| Pen-Strep Solution | תעשיות ביולוגיות | 03-03101BCS | |
| צלחת פטרי | WHB | WHB-60/WHB-100 | |
| מי מלח | סצ'ואן Kelun | W220051705 | |
| מספריים | שנזן Huayang ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 18-0110 | |
| פינצטה | שנזן Huayang ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 18-1241 | |
| משחה וטרינרית | פייזר בע"מ | ||
| Xylazine | Dunhua Shengda רפואת בעלי חיים ושות', בע"מ | 070031777 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה