$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Rak nerkowokomórkowy (RCC) jestsiódmym najczęściej występującym nowotworem w Stanach Zjednoczonych. Szacuje się, że rocznie 74 000 Amerykanów jest nowo zdiagnozowanych, co odpowiada za ponad 14 000 zgonów (podtyp histologiczny jasnokomórkowy lub ccRCC jest najczęstszym podtypem, stanowiącym około 80% przypadków RCC). Pacjenci z miejscowym nowotworem złośliwym są leczeni nefrektomią i mają korzystny wskaźnik 5-letniego przeżycia wynoszący 73%1. Jednak u 25%-30% pacjentów rozwijają się odległe przerzuty do ważnych narządów, takich jak płuca, co skutkuje słabym średnim przeżyciem wynoszącym 13 miesięcy i 5-letnim wskaźnikiem przeżycia wynoszącym zaledwie 11%1,2,3. Potrzebne jest dalsze zrozumienie mechanizmu przerzutów, aby poprawić śmiertelne wyniki w przypadku przerzutowego ccRCC.
Utrata genu supresorowego VHL jest charakterystyczną zmianą genetyczną obserwowaną w większości przypadków ccRCC u ludzi4,5,6,7. Jednak dokładny onkogenny mechanizm utraty VHL w ccRCC nie jest znany. Ponadto stan wyrażenia VHL nie jest predyktorem wyniku w ccRCC8. Warto zauważyć, że pomimo licznych prób nokautu VHL ukierunkowanego na nabłonek nerkowy, naukowcom nie udało się wygenerować nieprawidłowości nerek poza przednowotworowymi zmianami torbielowatymi obserwowanymi u myszy9, nawet w połączeniu z delecją innych supresorów nowotworów, takich jak PTEN i p5310. Wyniki te potwierdzają tezę, że sama utrata VHL jest niewystarczająca do nowotworzenia lub późniejszych spontanicznych przerzutów.
Niedawno, nasze laboratorium stworzyło nową linię komórkową VHL knockout (VHL-KO), wykorzystując delecję genu VHL za pośrednictwem CRISPR/Cas9 w mysiej linii komórkowej VHL+ ccRCC (RENCA, lub VHL-WT)11,12. Wykazaliśmy, że VHL-KO jest nie tylko mezenchymalnym, ale także promuje przejście nabłonkowe do mezenchymalnego (EMT) komórek VHL-WT12. Wiadomo, że EMT odgrywa ważną rolę w procesie przerzutowym13. Nasze prace wykazały ponadto, że odległe przerzuty do płuc występują tylko przy jednoczesnej implantacji komórek VHL-KO i VHL-WT w nerce, co wspiera kooperacyjny mechanizm przerzutów. Co ważne, nasz ortotopowo wszczepiony model VHL-KO i VHL-WT prowadzi do silnych przerzutów do płuc, podsumowując kliniczne przypadki ccRCC. Ten spontaniczny model ccRCC z przerzutami kompensuje brak transgenicznego modelu myszy z przerzutami, zwłaszcza w przypadku opracowywania nowych leków przeciwprzerzutowych. Protokół ten demonstruje implantację torebki nerkowej heterogenicznych populacji komórek genetycznie modyfikowanych komórek RENCA.
Modele CAM kurczaków mają długą historię w badaniach nad angiogenezą i biologią nowotworów ze względu na ich liczne zalety, jak podsumowano w Tabeli 114,15,16,17,18. Krótko mówiąc, okno czasowe dla wzrostu guza CAM jest krótkie, co pozwala na maksymalnie 11 dni, aż CAM zostanie zniszczony po wykluciu się kurczaka16. Pomimo krótkiego czasu wzrostu, bogate zaopatrzenie w składniki odżywcze i stan niedoboru odporności zarodka kurczaka umożliwiają bardzo skuteczne wszczepienie guza16,19,20,21. Wreszcie, koszt każdego zapłodnionego jaja wynosi ~ 1 USD, w porównaniu do ponad 100 USD za mysz SCID. Razem, model CAM może służyć jako cenny alternatywny model zwierzęcy w tworzeniu nowych PDX przy dużej oszczędności czasu i kosztów w porównaniu z myszą. W tym protokole oceniliśmy, czy model był w stanie podsumować biologię przerzutowego ccRCC obserwowaną w mysim modelu ortotopowym.
| (SCID) Mysz | krzywka | nuta |
| koszt | >100 $ za sztukę | ~$1 za sztukę | Rentowność w zakresie 50-75% |
| Potrzeba obudowy barierowej | tak | Nie | Jeszcze bardziej obniża koszty i upraszcza seryjne monitorowanie guzów |
| Guz widoczny bezpośrednio | Nie | tak | Rysunek 3A |
| Czas do pierwszego wszczepienia (RENCA) | 2 tygodnie | 2-4 dni | Odnośnik 14, 15 |
| Punkt końcowy wzrostu (RENCA) | 3-6 tygodni | 10 dni | Odnośnik 14, 15 |
| Obserwowane przerzuty (RENCA) | tak | Tak u piskląt | Rysunek 3D |
| Przejścia szeregowe | tak | tak | Odnośnik 16-18 |
| Przejście do myszy (RENCA) | tak | tak | Hu, J. i in. w trakcie przeglądu (2019) |
| Utrzymuj heterogeniczność guza | tak | tak | Hu, J. i in. w trakcie przeglądu (2019) |
Tabela 1: Zalety i ograniczenia modeli myszy i CAM. W tej tabeli porównano oba modele pod kątem ich zalet i ograniczeń pod względem wymaganego czasu, kosztów, pracy, a także biologii. Model CAM ma zalety w zakresie wydajności, ale ma również swoje unikalne ograniczenia ze względu na różną morfologię ptaków i ssaków. Dlatego ważne jest, aby potwierdzić, że model może zachować biologię ksenoprzeszczepów.