Rak nerkowokomórkowy (RCC) odpowiada za większość złośliwych nowotworów nerki i około 3% wszystkich nowotworów złośliwych dorosłych na świecie1,2. Z powodu braku objawów, błędnej diagnozy i niewystarczających narzędzi do badań przesiewowych w kierunku RCC, prawie 30% pacjentów będzie miało przerzutowy RCC (mRCC) w momencie diagnozy, a dodatkowe 20-30% pacjentów będzie się rozwijać do stadium przerzutowego2. Przypadki te skutkują ~13 500 zgonami rocznie1,3. Chociaż wcześniejsze wykrywanie i leczenie pierwotnego RCC uległo poprawie, wskaźnik zgonów związanych z RCC nadal rośnie, co sugeruje, że choroba przerzutowa jest w dużej mierze odpowiedzialna za śmiertelność3. Rozwój terapii RCC poczynił postępy w ciągu ostatniej dekady wraz z odkryciem i wdrożeniem terapii celowanych i immunoterapii. Niestety, przeżycie wolne od progresji choroby i całkowite przeżycie w zaawansowanych przypadkach są nadal znacznie poniżej 2 lat dla większości pacjentów4,5,6. Statystyki te uzasadniają potrzebę dalszych badań nad identyfikacją i opracowaniem skutecznych metod leczenia RCC. Aby odpowiednio rozwinąć interwencje terapeutyczne w przypadku mRCC, najpierw potrzebne są odpowiednie dla translacji modele przedkliniczne choroby.
Opracowanie odpowiedniego i spójnego modelu do podsumowania ludzkiej kondycji zaawansowanego RCC powinno odpowiedzieć na kilka kluczowych pytań: 1) Czy model jest anatomicznie istotny; 2) Czy guz postępuje podobnie do patologii człowieka; 3) Czy przerzuty powstają z guza pierwotnego; oraz 4) Czy można monitorować progresję guza pierwotnego i przerzutowego w czasie? W zależności od rodzaju badanego leczenia, u myszy z niedoborem odporności lub niedoboru odporności można stosować mysie linie komórek nowotworowych RCC, ludzkie linie komórek nowotworowych RCC i ksenoprzeszczepy pochodzące od pacjentów z ludzkim RCC. Gospodarz z nienaruszonym i funkcjonalnym układem odpornościowym jest wymagany do badań oceniających jakiś aspekt immunoterapii, co wymaga użycia dobrze opisanej linii komórkowej Renca pochodzącej z samoistnego gruczolakoraka nerki myszy Balb/c7. Większość badań polega na wstrzyknięciu komórek Renca podskórnie (s.c.), co tworzy łatwy do zmierzenia miejscowy guz, lub dożylnie (i.v.) myszom Balb/c w celu wytworzenia eksperymentalnych "przerzutów" do płuc 8,9,10,11,12. Wykorzystanie guza Renca z implantem s.c. do modelowania ludzkiego RCC ma szereg ograniczeń, w tym niedokładny unerwienie naczyń krwionośnych13, różnice w mikrośrodowisku14,15 oraz brak komunikacji komórkowej narządu/guza13,16. Ponadto wiele guzów s.c. (zwłaszcza Renca) nie daje przerzutów do dystalnych narządów, co hamuje badanie zdarzenia, które jest powszechną cechą kliniczną17. Aby zbadać mRCC, komórki Renca mogą być wstrzykiwane dożylnie w celu ustalenia obciążenia guza w płucach - pierwotnej lokalizacji przerzutów u pacjentów z RCC. Metoda iniekcji dożylnej polegająca na inicjowaniu guzów przerzutowych nie pozwala jednak na zbadanie, jak, kiedy i dlaczego komórki migrowały z pierwotnego narządu (tj. nerki) do odległego miejsca. Model z widoczną zarówno chorobą pierwotną, jak i przerzutową u tego samego zwierzęcia ma kluczowe znaczenie dla badania progresji i leczenia zaawansowanej choroby, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że przerzuty są zwykle przyczyną śmiertelności u tych pacjentów.
Nasze laboratorium opracowało mysi model mRCC, który zawiera wszystkie cechy opisane powyżej. Aby ustalić pierwotne, ortotopowe guzy, komórki Renca są wszczepiane bezpośrednio do nerki zwierzęcia przez przezroczystą otrzewną. Małe nacięcie w lewym boku pozwala na uwidocznienie śledziony (jako punktu orientacyjnego) i lewej nerki. Za pomocą igły o małej średnicy komórki nowotworowe Renca są wstrzykiwane bezpośrednio do nerki przez otrzewną w celu implantacji ortotopowej. W porównaniu z innymi metodami wszczepiania komórek Renca poniżej torebki nerkowej18, ta metoda implantacji pozwala na większą przepustowość, ponieważ jest dość nieinwazyjna, nie wymaga szycia, ma niską klasę bólu i jest efektywna czasowo, gdy jest praktykowana.
Ten dobrze scharakteryzowany model skutkuje powtarzalnym obciążeniem pierwotnym nowotworem (~ 99% wskaźnika poboru) w wstrzykniętej nerce, jak również przerzutowym obciążeniem guza w płucach. Do istotnych zalet tego modelu należą: jego syngeniczny charakter, pozwalający na prowadzenie badań nad immunoterapią; jego spontaniczne przerzuty, w celu zbadania zaawansowanej choroby; oraz jego implantację ortotopową, w celu modelowania anatomicznego wpływu na postęp choroby i leczenie. Terapie ukierunkowane na raka nerkowokomórkowego odniosłyby ogromne korzyści z wykorzystania tego modelu podczas rozwoju przedklinicznego.