Метастазы рака молочной железы в мозг (BCBM) развиваются, когда клетки распространяются от первичной опухоли молочной железы к мозгу. Рак молочной железы является второй наиболее частой причиной метастазирования в мозг после рака легких, причем метастазы встречаются у 10-16% пациентов1. К сожалению, метастазы в мозг остаются неизлечимыми, так как >80% пациентов умирают в течение года после постановки диагноза метастазирования в мозг, а качество их жизни ухудшается из-за неврологических дисфункций2. Существует острая необходимость в определении более эффективных вариантов лечения. Однослойные двухмерные или трехмерные модели культур являются наиболее часто используемыми методами тестирования терапевтических агентов в лаборатории. Тем не менее, они не имитируют сложную микросреду BCBM, основной фактор фенотипа и роста опухоли. Хотя эти модели полезны, они не охватывают сложные опухолево-стромальные взаимодействия, уникальные метаболические требования и гетерогенность опухолей3. Чтобы более точно повторить опухолево-стромальные взаимодействия и гетерогенность микроокружения, наша группа и другие начали генерировать органотипические культуры метастазов в мозг с опухолевыми клетками, полученными от пациента (первичными или метастатическими) или раковыми клеточными линиями 4,5,6. По сравнению с классическими системами in vitro, эта краткосрочная модель ex vivo может обеспечить более подходящие условия для скрининга новых терапевтических средств до доклинической оценки в больших когортах животных.
Модели ex vivo были построены и успешно используются в первую очередь для выявления успешных методов лечения различных видов рака. Они требуют нескольких дней оценки и, кроме того, могут быть адаптированы к скринингу лекарств для конкретного пациента. Например, ткани мочевого пузыря и предстательной железы ex vivo показали дозозависимый противоопухолевый ответ доцетаксела и гемцитабина7. Подобные ткани колоректальной карциномы ex vivo были разработаны для скрининга химиотерапевтических препаратов Оксалиплатина, Цетуксимаба и Пембролизумаба8. Это применение широко используется при раке поджелудочной железы, учитывая существенное взаимодействие между стромальной средой и генотипическими и фенотипическими характеристиками аденокарциномы протоков поджелудочной железы 9,10. Кроме того, такие органотипические модели были разработаны для аналогичных скринингов опухолей головы, шеи, желудка и молочной железы11,12.
Здесь генерируется модель среза мозга ex vivo ксенотрансплантированных метастатических опухолевых клеток рака молочной железы в их микросреде. Мышам интракраниально вводили метастатические трофическиеклетки мозга MDA-MB-231BR рака молочной железы - общий участок метастазирования TNBC14,15 и позволяли развивать опухоли. Срезы мозга были получены из этих ксенотрансплантированных животных и поддерживались ex vivo как оловоорганические культуры, как описано16,17. Эта новая модель ex vivo позволяет анализировать рост клеток BCBM в паренхиме мозга и может быть использована для тестирования терапевтических агентов и радиационного воздействия на опухолевые клетки в микроокружении мозга.