Niercelcarcinoma (RCC) is de7e meest voorkomende kanker in de Verenigde Staten. Jaarlijks, 74.000 Amerikanen worden geschat op nieuw gediagnosticeerd, goed voor meer dan 14.000 sterfgevallen (Clear-cell histologische subtype, of ccRCC, is de meest voorkomende subtype, goed voor ongeveer 80% van de RCC gevallen. Patiënten met gelokaliseerde maligniteit worden behandeld met nefrectomie en hebben een gunstige 5-jaars overlevingskans van 73%1. Echter, 25%-30% van de patiënten ontwikkelen verre metastasen naar vitale organen zoals de longen, wat resulteert in een slechte gemiddelde overleving van 13 maanden en 5-jaars overlevingskans van slechts 11%1,2,3. Verder begrip van het uitgezaaide mechanisme is nodig om de dodelijke uitkomst voor gemetastaseerde ccRCC te verbeteren.
Het verlies van het VHL tumorsuppressorgen is een kenmerk genetische laesie waargenomen in een meerderheid van de menselijke ccRCC gevallen4,5,6,7. Het precieze oncogene mechanisme van VHL-verlies in ccRCC is echter onbekend. Ook is de VHL-expressiestatus niet voorspellend voor de uitkomst in ccRCC8. Met name, ondanks talrijke pogingen tot nier-epitheliale gerichte VHL knock-out, wetenschappers hebben nagelaten om nierafwijkingen te genereren dan de preneoplastische cystische laesies waargenomen in muizen9, zelfs in combinatie met het verwijderen van andere tumorsuppressors zoals PTEN en p5310. Deze bevindingen ondersteunen het idee dat VHL verlies alleen onvoldoende is voor tumorigenese of de daaropvolgende spontane metastase.
Onlangs heeft ons laboratorium een nieuwe VHL knock-out (VHL-KO) cellijn met behulp van CRISPR / Cas9 gemedeerde schrapping van het VHL-gen in de murine VHL + ccRCC cellijn (RENCA, of VHL-WT)11,12. We toonden aan dat VHL-KO niet alleen mesenchymale is, maar ook epitheel bevordert tot mesenchymale overgang (EMT) van VHL-WT cellen12. Het is bekend dat EMT een belangrijke rol speelt in het uitgezaaide proces13. Ons werk toonde verder aan dat verre longmetastase alleen optreedt met co-implantatie van VHL-KO- en VHL-WT-cellen in de nier, ter ondersteuning van een coöperatief mechanisme van metastase. Belangrijk is dat ons orthotopically geïmplanteerde VHL-KO- en VHL-WT-model leidt tot robuuste longmetastasen, die de klinische ccRCC-gevallen samenvatten. Dit spontane gemetastaseerde ccRCC-model compenseert het ontbreken van een transgeen gemetastaseerd muismodel, vooral bij de ontwikkeling van nieuwe antimetastasegeneesmiddelen. Dit protocol toont de niercapsule implantatie van de heterogene celpopulaties van genetisch gemanipuleerde RENCA-cellen.
Chicken CAM modellen hebben een lange geschiedenis in onderzoek naar angiogenese en tumorbiologie als gevolg van hun talrijke voordelen, zoals samengevat in tabel 114,15,16,17,18. Kortom, het tijdvenster voor CAM tumor groei is kort, waardoor een maximum van 11 dagen totdat de CAM wordt vernietigd bij het uitkomen van de kip16. Ondanks de korte groeitijd maken de rijke voeding en de immunodeficiëntie van het kippenembryo een zeer efficiënte tumorengraftment16,19,20,21mogelijk . Ten slotte, de kosten van elke bevruchte eicel is ~ $ 1, vergeleken met meer dan $ 100 voor een SCID muis. Samen kan het CAM-model dienen als een waardevol alternatief diermodel bij het opzetten van nieuwe PDX's tegen een grote besparing in tijd en kosten in vergelijking met de muis. In dit protocol hebben we beoordeeld of het model in staat was om de biologie van gemetastaseerde ccRCC in het orthotopopisch model van de muis samen te vatten.
| (SCID) Muis | Cam | Opmerking |
| Kosten | >$100 per stuk | ~$1 per stuk | Levensvatbaarheid variërend van 50-75% |
| Behoefte aan barrièrehuisvesting | Ja | № | Verder vermindert de kosten en vereenvoudigt de seriële monitoring van de tumoren |
| Tumor direct zichtbaar | № | Ja | Figuur 3A |
| Tijd tot eerste engraftment (RENCA) | 2 weken | 2-4 dagen | ref 14, 15 |
| Eindpunt van de groei (RENCA) | 3-6 weken | 10 dagen | ref 14, 15 |
| Metastase (RENCA) waargenomen | Ja | Ja bij kuikens | Figuur 3D |
| Seriële passages | Ja | Ja | ref 16-18 |
| Passage naar muizen (RENCA) | Ja | Ja | Hu, J., et al. onder de loep (2019) |
| Behoud tumorheterogeniteit | Ja | Ja | Hu, J., et al. onder de loep (2019) |
Tabel 1: Voordelen en beperkingen van de muis- en CAM-modellen. Deze tabel vergelijkt de twee modellen voor hun voordelen en beperkingen in termen van vereiste tijd, kosten, arbeid, evenals de biologie. Het CAM-model heeft voordelen in efficiëntie, maar heeft ook zijn eigen unieke beperkingen vanwege de verschillende morfologie tussen vogels en zoogdieren. Daarom is het belangrijk om te bevestigen dat het model de biologie van de xenografts kan behouden.