マウス腎臓と鶏絨毛性膜に確立された転移性透明細胞腎細胞癌モデルの比較
2020年2月8日
転移性透明細胞腎細胞癌は、徹底的な前臨床調査のための包括的な動物モデルのない疾患である。このプロトコルは、この疾患の2つの新しい動物モデルを示している:異所的に移植されたマウスモデルと鶏絨毛アラント膜モデルは、いずれも臨床症例に似た肺転移を示す。
明確な細胞腎細胞癌またはCCRCCは、腎臓癌の最も一般的なサブタイプである。CCRCCの局地は手術で好ましい結果を持っています。しかし、CCRCC患者の3分の1は肺に遠隔転移を発症する。
これは、患者のための非常に悪い結果につながります.残念ながら、この致命的な段階では治療は受け付けできません。転移の分子機構が引き続き有効である。
このプロトコルの目的は、転移性CCRCCのために最近確立された2つの動物モデルを導入し、比較することです。最初のモデルは、トピックの注入のマウスです。このマウスモデルでは、異種CCRCCがマウスの腎カプセルに移植される。
腫瘍の増殖および転移は、10週間後に資産である。2番目のモデルは、鶏絨毛膜モデル、またはCAMモデルです。この鶏モデルでは、異種CCRCCが卵に移植される。
腫瘍増殖および循環腫瘍細胞は、胚が孵化する前に10日間の移植後に資産である。肺転移は、移植の24日後の資産である。これは孵化から2週間後です。
これら2つの新しいモデルは、CCRCCにおける転移の背後にある分子メカニズムをさらに研究するのに役立ちます。CAMの手順はこのビデオでは紹介されていませんのでご注意ください。CAMモデルの詳細なプロトコルは、Sharrowらによって別のトローブ記事で説明され、撮影されています。
マウスを麻酔した後、マウスの後部をポビドネヨウ素で完全に3回消毒する。70%のエスノルを一度続け、滅菌綿棒で拭きます。次に、3つの無菌医療用ドレッシングを順次に塗布し、背中全体を覆い、外科的分野を作成し、マウスを固定化します。
手術前に、オペレータはポビドネヨウ素で指を消毒する必要があります。マウスを起こしやすい位置に置きます。そして、指を使って左の腎臓を左脇腹のすぐ下に見つけます。
指定された場所の下で皮膚と筋肉層を切り開くために鈍い鉗子とはさみのペアを使用してください。滅菌綿棒と鉗子を使用して、腹部から左腎臓を部分的に外装します。別に調製された腫瘍細胞懸濁液とインスリン注射器またはカスタマイズされたハミルトン注射器のいずれかをロードします。
腎臓カプセルの下に20マイクロリットルの細胞懸濁液を注入する。細胞外マトリックス溶液を固めるために針をゆっくりと引き抜きます。出血や腫瘍細胞漏れを防ぐだけでなく.
そして、無菌綿棒を使用して腎臓を腹部に押し戻します。筋肉層をステッチするために縫合を使用します。ポビドネヨウ素で皮膚を消毒する。
そして、傷ついたオートクリップで皮膚を閉じます。異所性敷設植えられた腫瘍細胞は、BLIによって確認されたようにマウス腎臓に正常に成長した。一次増殖に違いはなかったが、異種転移性腫瘍だけが肺に対して強い転移を有していた。
転移は免疫検査によっても確認された。同様に、転移性腫瘍を有するマウスでは、非転移性腫瘍を有するマウスよりも循環腫瘍細胞数が高かった。マウスモデルとの関連では、CAMモデルは転移性腫瘍と非転移性腫瘍の間にも成長差を示さなかった。
一方、循環腫瘍細胞の数は、転移性腫瘍を有する卵において有意に高かった。組織学的に検出可能な転移は、孵化した鶏の肺で観察された。結論として、このプロトコルは、転移性CCRCCのための2つの新しい動物モデルを示した。
マウスと鶏の両方のモデルは、クリニックで観察された肺転移を忠実に再現した。これら2つの前臨床モデルは、転移の背後にある分子機構の理解を広げるために有用であろう。転移性CCRCCの新しい治療法を発見するだけでなく。
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概要
本記事では、前臨床研究における包括的なモデルの不足を解消するため、転移性淡明細胞型腎細胞癌（CCRCC）の2つの新しい動物モデルを提示します。これらのモデルには、肺転移が臨床例と同様に認められる、マウスへの同所性移植モデルとニワトリ絨毛尿膜モデルが含まれます。
研究の主要構成要素
科学分野
- 腫瘍学
- 動物モデル
- 転移研究
背景
- 淡明細胞型腎細胞がん（CCRCC）は、腎がんの中で最も一般的な亜型です。
- 局所的なCCRCCは、手術により良好な転帰が得られます。
- CCRCC患者の3分の1に遠隔転移、特に肺への転移が見られます。
- 現在、この進行段階の疾患に対する有効な治療法はありません。
研究目的
- CCRCCの転移を研究するための新しい動物モデルを開発し、検証すること。
- 疾患メカニズムに関する前臨床研究を促進すること。
- CCRCCにおける肺転移への理解を深めること。
使用方法
- マウスへの腫瘍細胞の同所移植。
- 鶏卵絨毛尿膜（CAM）モデルの利用。
- 両モデルにおける肺転移の発生の観察。
- モデルの結果と臨床例との比較。
主な結果
- どちらの動物モデルにおいても、肺転移が正常に実証された。
- これらのモデルは、CCRCCの臨床例に酷似している。
- これらのモデルは、治療戦略に関するさらなる研究のためのプラットフォームを提供する。
- 転移の分子メカニズムに関する知見が得られた。
結論
- 新たに開発されたモデルは、CCRCCの前臨床研究において有用です。
- これらのモデルは、腎がんにおける転移プロセスの理解を深めます。
- 今後の研究では、これらのモデルを活用して潜在的な治療法の探索が可能です。
よくある質問
業界における重要性
転移性淡明細胞型腎細胞癌（ccRCC）は、効果的な治療法の不足と転移メカニズムへの理解が不十分であるため、依然として高い未充足の医療ニーズが存在します。本稿で述べるマウス正位移植モデルおよびニワトリ絨毛尿膜（CAM）モデルは、肺転移を研究するための相補的な前臨床システムを提供し、創薬パイプラインにおける標的検証およびメカニズムのリスク低減を可能にします。これらのモデルは、免疫能を有する個体およびコスト効率の高いプラットフォームにおいて臨床的な転移パターンを再現することで、治療法開発における予測的な信頼性をサポートします。
バイオ製薬R&Dにおける戦略的応用
初期探索とターゲットバリデーション
- 科学的価値：不均一なccRCC集団におけるVHL欠損駆動性の腫瘍形成能および転移能の解析を可能にする。
- 運用的価値：免疫能を有するマウスへの同所移植により、ターゲット検証に不可欠な腫瘍・ストロマ相互作用を維持できる。
- 科学的価値：in vivo肺コロニー形成アッセイを通じて、転移関連遺伝子および経路の機能的検証を容易にする。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- 科学的価値： 化合物スクリーニングの薬力学的リードアウトとして、定量可能な循環腫瘍細胞（CTC）数を得ることができる。
- 運用的価値： CAMモデルは、ハイスループットアッセイの標準化に向けた迅速かつ費用対効果の高い腫瘍増殖（10日間）を可能にする。
- 科学的価値： マウスおよびCAMの両システムにおけるCTC検出を通じて血管内浸入の評価をサポートし、初期段階での化合物評価を可能にする。
トランスレーショナル・前臨床研究
- 科学的価値： モデルが臨床的な肺転移を再現しており、バイオマーカーの探索および検証のための疾患関連システムを提供する。
- 運用の価値： 孵化後の鶏（24日齢）における拡張CAMモデルにより、縦断的研究に向けた免疫組織化学による微小転移の検出が可能になる。
- 科学的価値： 不均一な腫瘍集団からの患者由来異種移植（PDX）の構築をサポートし、前臨床における連続性を確保する。
パイプラインおよびワークフローの統合
これらのモデルは、創薬の各ステージにわたって統合されています。正位マウスモデルは、初期段階の探索における仮説検証およびパスウェイの妥当性確認をサポートし、一方でCAMは迅速なアッセイ開発とスクリーニング準備を可能にします。両システムから腫瘍量、CTCレベル、転移病変の定量化といった定量的アウトプットが得られ、これらがgo/no-go判断の根拠となります。これらのモデルは、ターゲットのデリスキングおよびトランスレーショナルなバイオマーカーの整合性を図るための再利用可能なプラットフォームとして機能し、リード化合物同定における生物学的リスクを低減します。
- 探索生物学：免疫能を有する宿主における腫瘍増殖および肺転移の評価を通じて、治療ターゲットを検証します。
- スクリーニング：化合物スクリーニングキャンペーンにおけるCTCベースの薬力学モニタリングのための、標準化された再現性のあるシステムを提供します。
- 分析：生物発光イメージング（BLI）および免疫組織化学（IHC）の読み取り値による、転移負荷の定量的な比較を可能にします。
- トランスレーショナルリサーチ：PDX互換の不均一腫瘍モデルを通じて、探索から前臨床検証までを繋げます。
- エンタープライズ再利用：複数の治療領域にわたる転移モデル構築のための、拡張可能でクロスプラットフォームな機能を確立します。
運用およびエンタープライズへの影響
- 科学的価値： 臨床的に関連性の高い肺転移モデルを提供することにより、転移研究におけるメカニズムの曖昧さを軽減します。
- 運用の価値： CAMモデルは、強固な腫瘍形成および血管内侵入をサポートしつつ、従来のマウスモデルと比較して時間、労力、コストを削減します。
- 戦略的価値： 転移能および治療有効性の早期評価を可能にすることで、ポートフォリオの優先順位付けを改善します。
- ポートフォリオへの影響： 前臨床バリデーションにおける定量的な転移エンドポイントを通じて、リスク調整後の推進決定をサポートします。
実施上の検討事項
- マウスモデルへの移植に向けた、正位手術手技および腫瘍細胞調製に関する専門知識が必要です。
- マウスの手術手順における、滅菌手術インフラおよび麻酔プロトコルへの依存があります。
- CAMモデルの実施には、有精卵および孵化施設へのアクセスが必要です。
- モデル間で、腫瘍細胞懸濁液の調製および注入量（20 µL）の標準化が必要です。
- 転移の検出にはBLIおよびIHCによる組織病理学的検証に依拠するため、イメージングおよび病理学的リソースが必要です。
