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JoVE Journal Cancer Research
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Cancer Research

生体内伝播および培養VX2細胞から作られた後腹部リンパ管リンパデノパシーを有するオルトトピック子宮内膜癌モデル

Published: September 12, 2019 doi: 10.3791/59340
Automatic Translation
1,2, 3, 4, 5, 6, 5,6, 5,7,8, 7,9,11, 10, 5,11
1Institute of Medical Science, University of Toronto, 2Department of Obstetrics and Gynecology, University of Toronto, 3Guided Therapeutics Laboratory, TECHNA Institute, University Health Network, 4Department of Pathology, Princess Margaret Cancer Center, University Health Network, 5Department of Medical Biophysics, University of Toronto, 6Princess Margaret Cancer Center, University Health Network, 7Techna Institute, University Health Network, 8Department of Surgery, University of Toronto, 9Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, University of Toronto, 10Division of Gynecologic Oncology, University of Toronto /Princess Margaret Cancer Center, University Health Network, 11Princess Margaret Cancer Center, University Health Network

Summary

このプロトコルは、培養中のVX2細胞を増殖させ、ウサギの後精膜リンパ節転移を伴う子宮内膜癌の直腸VX2モデルを作成する標準化された方法を提示する。オルトトピック子宮内膜癌モデルは、リンパ節転移の診断のための新規イメージングモダリティの前臨床研究にとって重要である。

Abstract

子宮内膜癌は、北米で最も一般的な婦人科悪性腫瘍であり、発生率は世界的に上昇しています。治療は、リンパ節摘出術によって決定されるリンパ節関与に応じてアジュバント療法の有無にかかわらず外科手術からなる。リンパ節切診は、多くの患者で治療上の利益を有することが示されていない罹患性の処置であり、したがって、リンパ節転移を診断する新しい方法が必要である。新しいイメージング剤を試験するには、後米泌性リンパ節転移を伴う子宮内膜癌の信頼性の高いモデルが必要である。VX2子宮内膜癌モデルは、文献に頻繁に記載されています。しかし、モデル確立の方法に関しては大きなばらつきが存在する。さらに、生体内で伝播した細胞のみが以前に使用されていたため、このモデルを作成するために培養されたVX2細胞の使用に関する研究は報告されていません。本明細行では、VX2子宮内膜癌モデルの確立のための標準化された外科的方法および術後モニタリング方法を提示し、このモデルを作成するための培養VX2細胞の最初の使用について報告する。

Introduction

子宮内膜癌、または子宮の内層の癌は、世界で2番目に一般的な婦人科悪性腫瘍であり、先進国で最も一般的な悪性腫瘍1である。子宮内膜癌の発生率は着実に増加しており、2005年から2013年の間に年間2.3%増加し、死亡率1、2、3の死亡率は2.2%増加した。リンパ節転移の診断は、陽性リンパ節の存在が生存4、5、6、7の強い陰性予測変数であり、投与を導くことができるので最も重要であるアジュバント療法8,9,10,11,12,13.リンパ節転移は現在、骨盤および腹部の主要な血管を覆うリンパ組織を外科的に除去することによって診断される。リンパ節切除術として知られるこの手順は、2つの大きな試験14、15、16、17、18および既知の生存データの競合のために論争を呼んでいる。術中15、19、20および術後の罹患率21、22、23のリスク。現在の非侵襲的なイメージングモダリティは、リンパ節解剖24を置き換えるために必要な感度および特異性を有していないため、新しい画像診断技術を開発するプッシュがあった。これらの新しい技術を前臨床設定で試験するには、後食後リンパ節転移を伴う子宮内膜癌の信頼性の高いモデルが必要である。

ウサギVX2腫瘍モデルは、肺26、頭頸部27、28、肝臓29、腎臓30を含む複数のヒト固形臓器腫瘍25を研究するために広く使用されている確立されたモデルです。骨31、32、脳33、膵臓34および子宮35、36、37。VX2モデルはもともと1933 39でShopeによって発見された綿のウサギのパピローマウイルスを移植することに成功したキッドとルース38によって1940年に開発されました。それ以来、VX2モデルは生体内で維持されており、ホワイトニュージーランドウサギ40の四頭筋の連続通路を必要としています。しかし、より最近では、複数の群がインビトロ40、41、42でVX2細胞を正常に増殖させ、培養した細胞株31の保持腫瘍性を実証した。42、43。VX2腫瘍は、組織学的に異形成性扁平上皮癌44として定義され、腺癌26に似た腺特徴を含有する。腫瘍は、移植の容易さ、急速な成長および高血管性44、45および確実に転移し、最も一般的に局所および遠隔リンパ節45に特徴付ける。子宮血管およびリンパ切除術46および直腸成長部位の類似性は、ウサギVX2癌の転移パターンがヒト子宮内膜癌の転移パターンを模倣することを保証し、VX2モデルはヒトを研究するための信頼できるモデルを作る転移性疾患。さらに、異常な微小血管増殖47、ならびに免疫学的類似性49、ヒトとウサギの間の50などの組織学的特徴は、腫瘍を示唆する微小環境はヒト子宮内膜癌のそれを反映する可能性がある。

複数のグループは、成功率が高い後膜転移を伴う子宮内膜癌のモデルを作成するためにVX2の使用について報告しています36,51,52;しかし、モデル作成の方法に関しては、現在の文献内に大きなばらつきが存在する。細胞懸濁量は4 x 105細胞/子宮角51と高く5 x 109細胞/子宮角37、53は、必要なVX2細胞用量に関する標準的なコンセンサスなしで報告されている。また、子宮筋膜36への腫瘍の微小外科的移植、VX2細胞懸濁液の注射37、44、52を含む様々な接種方法が報告されている。,53および場合によっては、接種前の子宮角縫合の添加52.最後に、培養された VX2 セルを使用してこのモデルを作成したグループは報告されていません。したがって、本研究の目的は、VX2モデル作成の標準化された方法を実証し、培養されたVX2細胞の最初の使用を報告し、ウサギの後腹部転移を伴う子宮内膜癌のモデルを作成することである。

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Protocol

深い腹壁閉鎖:腹膜切開の頂点を特定し、組織鉗子で腹膜、直腸筋および筋膜をつかむ。すべての動物研究は、大学保健ネットワークの動物資源センター(ARC)承認施設で行われ、承認された動物の使用とケアプロトコル(AUP#3994/#4299)に従って行われました。VX2細胞株は、大学ヘルスネットワークのアケン博士の研究室から得られた。

1. インビトロVX2セルラインの作成

  1. ウサギの四頭筋からVX2腫瘍を収穫し、マウス脇腹の成長を促進する。
    1. 凍結したVX2腫瘍ブロック(1cm x 1cm)を解凍し、メスブレードを使用して培養プレート上のミンチを70 μmフィルターを介して、ハンクスバランス塩溶液(HBSS)を少量ずつ加え、すべての細胞が1mLの最終容積に対して歪んでいることを確認します。
    2. 細胞を数え、0.9%リン酸緩衝生理食液を1 x 107/mLの濃度に希釈し、無菌チューブに氷の上に置きます。
      注:腫瘍ブロックは、ウサギ四頭筋におけるVX2腫瘍の以前の伝播からラボの共同研究者から得られた。
    3. 2-5%吸入イソフルランで雌白いニュージーランドウサギ(重量2.5〜3.5kg)を麻酔し、注射部位の上に毛皮を取り除き、ポビドネヨウ素溶液で注射部位を浄化する。ウサギの四頭筋に500μLのVX2細胞懸濁液(5 x 106細胞/mL)を注入する。10日目から腫瘍の増殖を臨床的に検査する。
    4. 腫瘍が直径1〜1.5cm(キャリパーで外部で測定)に達した後、獣医承認法を使用してウサギを安楽死させる。心拍数や呼吸数などのバイタルサインを確認して安楽死を確認します。ベタジン溶液で領域を洗浄した後、無菌器具を使用して腫瘍を物品税抜き。
    5. 滅菌器具を使用した生物学的安全キャビネットでは、メスブレードを使用して10cmの組織培養皿に腫瘍を小片(0.2cm)にミンチします。ステップ1.1.1に記載されているように、HBSSの1 mLを使用して70 μmセルストレーナーを通して腫瘍断片を渡します。0.9%の生理生理液を用いて細胞を数え、希釈し、200μLで7.5 x 105細胞を得る。
    6. 1L/minで4%のイゾフランを用いて雄のNODの性腺ガンママウス(重量25g)を麻酔し、2%のイゾフランを用いて麻酔を維持する。マウスが麻酔されると、ステップ1.1.5から27ゲージ針を使用してマウス側の皮下組織に溶液の200 μLを注入する。
  2. インビトロでのVX2細胞の収穫と通過
    1. 腫瘍がキャリパーを使用して直径1cmに達するまで、異種移植片の成長を週2回臨床的に監視する。
    2. CO2室に入れたり、4%のイソルランガスで麻酔した後に子宮頸部脱臼を行ってマウスを安楽死させる。生物学的安全キャビネット内の無菌条件下で腫瘍を物品税抜き。
    3. ダルベッコの改変イーグルミディアム(DMEM)/ハムのF12+10%胎児ウシ血清(FBS)メディアの3 mLを含む6cm組織培養皿で1〜2ミリメートルの部分にメスを持つミンチ腫瘍。
    4. 細胞が腫瘍片から成長し始めるまで、5%CO2で37°Cインキュベーターで腫瘍断片を乱さなままにします。その後、細胞合流のための光顕微鏡検査によって毎日培養プレートをチェックします。70%の合流度に達すると、フラスコに0.05%トリプシンの1 mLを加え、37°Cインキュベーターに5分間戻して細胞をトリプシン化します。
    5. DMEM/HamのF12 +10%FBS培地の6 mLでトリプシンを中和し、300 x gで5分間4°Cで細胞と遠心分離機を集める。新しいDMEM/ハムのF12 + 10%FBSメディアの3.5 mLで上清を取り除き、ペレットを再サスペンドします。種子新鮮な6cmコラーゲンIは、約50%の細胞播種密度を達成するために、プレートあたり1.6 x 106細胞でプレートをコーティングしました。
      注:50%の細胞密度は、取り付けられたときにプレートの表面積の50%を占める細胞を指します。
    6. 早期通過:細胞が5回通過するまで上記のプロセス(トリプシン化、播種)を繰り返し、定量的PCRアッセイを用いてPCRで細胞株の純度を評価し、ウサギゲノムDNAとマウスゲノムDNAを区別します(ステップ1.3.1-1.3.4を参照)。
      注:8回の通過後、細胞は、非コラーゲンコーティングされた定期的な付着組織培養プレート上に伝播することができる。
    7. DMEM/HAM F12+30% FBS+10%DMSOの細胞の凝://トリプシン化および凍結は、バイアル当たり2 x 106の濃度で。実験に必要になるまで液体窒素中に細胞を貯蔵する。
  3. 生存細胞のVX2起源の確認:
    1. 精製されたゲノムマウスとウサギのDNAから標準的な治療法を作成します(ステップ1.3.2とステップ1.3.3)。LINE-1レトロトランスポゾン要素の2番目の開いた読み取りフレーム内で種固有の配列をターゲットとするプライマーを使用します。
      注:CRPV E6のプライマー配列は次のとおりです: 5'- GATCCTGGCACCCAAGTGAND 5'-CCTGCCGGTCCGGATTTT.LINE-1レトロトランスポゾン要素を使用しました。ウサギのLINE-1のプライマーシーケンスは、5'-TCAGGAACCCCAAAATGCと5'-TTTGTTTTTTGGAATGTのプライマーシーケンスは、マウスLINE-1のプライマーシーケンスです:5'-AATGGAAAGAAGAATTGGTTTTGAATGG
    2. CRPV E6の標準曲線を作成するには、メーカーのプロトコルに従って市販キットを使用してVX2腫瘍細胞リサート(ステップ1.1.1)を精製します。市販のアッセイを使用してこのDNAを定量します。低 EDTA-TE バッファーで、225 pg/μL から 0.925 pg/μL までの 6 つのシリアル希釈を実行します。マウスゲノムDNAの標準曲線を作成するには、低EDTA-TEバッファーで100μgの市販マウスゲノムDNAを125 pg/μLから0.0125 pg/μLまで5希釈して希釈します。
    3. ステップ1.3.2のサンプルから各希釈液から4 μLをウェルに入れ、PCRサーモサイクラーでサンプルを実行します。各実行の Cq 値と井戸ごとの DNA 量を使用して、サーモサイクラー ソフトウェアの自動しきい値設定を使用して標準曲線を計算します。
    4. サーモサイクラーで2ステップサイクリング(98°C、60°C)の40サイクルでPCRを実行するには、標準のqPCR手順を使用します。しきい値を設定し、デルタ Ct 値を >35 に設定して、ウサギ VX2 セルライン内のマウスの汚染を最小限に抑えます。各反応の総体積は10μLで、2x Mastermixの5μL、250nMでの反応における最終プライマー濃度を有するフォワード+リバースプライマーの1μL、および4μLのDNAサンプルからなる。
      注:PCRの実行の詳細については、リファレンス54、55を参照してください。しきい値が設定され、デルタ Ct 値は >35 に設定され、ウサギ VX2 セルライン内のマウスの汚染が最小限に抑えられます。qPCRによる信頼性の高い検出のためのVX2 DNAの推奨レベルは1-10 pgです。

2. VX2細胞培養と細胞懸濁液の作成

  1. VX2細胞を含むバイアルを37°Cの水浴中で1分間凍結し、10mLの培養培地(1:1 DMEM/F-12+10%FBSおよび1%ペニシリン連鎖虫シン)を有する円錐遠心管に細胞を移す。107 x gで8分間遠心分離機を、上清を廃棄し、9mLの培体で細胞ペレットを再懸濁させる。
  2. 再懸濁細胞を大きな培養フラスコに移す。37°Cで振らずに細胞をインキュベートします。光顕微鏡を使用して合流のために毎日細胞をチェックし、3日ごとに培養培養培養剤を変更します。
  3. 注入のための培養VX2細胞懸濁液の作成
    1. 細胞が80%の合流に達したらフラスコに0.25%トリプシンの3 mLを加えて細胞をトリプシン化する。フラスコをインキュベーター(37°C)に5分間置き、円錐遠心管と遠心分離機に溶液を107 x gで8分間移し、上清を取り除きます。
    2. 細胞ペレットを9mLのリン酸緩衝生理食液で3回洗浄し、遠心分離機を使用し、上記のように上清を除去する。細胞を数え、0.9%リン酸緩衝生理食液を4 x 107細胞/mLの濃度に希釈し、氷上の無菌円錐遠心管に置きます。
  4. インビボ伝播VX2細胞サスペンションのインクリファクション
    1. 凍結VX2腫瘍ブロック(1cm x 1 cm)を解凍し、メスブレードを使用して培養プレート上にミンチを塗り、ステップ1.1.1のように70 μmフィルターを通してひずみ。少量のHBSSを順次追加して、すべてのセルが1 mLの最終体積に対して緊張していることを確認します。細胞を数え、0.9%リン酸緩衝生理食生を1 x107/mLの濃度に希釈し、無菌チューブに氷の上に置きます。
      注:腫瘍ブロックは、ウサギ四頭筋におけるVX2腫瘍の以前の伝播からラボの共同研究者から得られた。

3. 外科モデルの確立

  1. 外科麻酔と術前準備の確立
    1. プレメディケト女性白ニュージーランドウサギ(2.5-3.5 kg)アセプロマジン(1mg/kg IM)とメロキシカム(0.2 mg/kg SQ)の注射を使用して計画された外科的処置の前に1時間。2-5%吸入イソフルランで雌白いニュージーランドウサギ(重量2.5〜3.5kg)を麻酔し、注射部位の上に毛皮を取り除き、ポビドネヨウ素溶液で注射部位を浄化する。
    2. 喉頭マスク気道(LMA)を用いて麻酔を行い、テープで固定し、吸入したイソファラン用量を2〜5%の間で刺激することにより深い麻酔を維持する。バイタルサイン(呼吸数、毛細血管詰め物、酸素飽和度(可能な場合は酸素飽和度)をチェックし、痛み(運動、刺激からの撤退、騒音)または光の兆候を監視することによって、手順全体を通して定期的に外科的麻酔を監視します。麻酔(動き、LMAチューブを噛む)。
      注:これは、外科麻酔を監視する経験を持つ誰かによって行われるべきです。
    3. 22ゲージの耳静脈カテーテルを限界後部静脈に置きます。セファゾリン(20mg/kg)を外科的皮膚切開の10分前に静脈内投与する。
    4. 手術台にウサギを置く前に骨盤と腹部の上に毛をクリップし、手術台の後の後の位置にウサギを置きます。3段階の外科的皮膚準備(ベタジン石鹸、クロルヘキシジン溶液、ベタジン溶液)を使用して外科場をきれいにする。恥骨の上部を陸上にマーキングした後、開腹術のドレープで外科場をドレープし、下腹部の5cm x 5cmの領域を露出させたままにする。
  2. 開腹切開の作成と子宮角の同定
    1. 外科用キャップとフェイスマスクを着用してください。クロルヘキシジンまたはベタジン外科スクラブ溶液を使用して手をスクラブします。滅菌技術を使用して、生殖不能のガウンおよび無菌の外科手袋を置く。
    2. #11枚のメスを使用して、ウサギの腹部の皮膚および皮下組織を通して交感神経に2.5cmの長さの切開1cmの頭蓋骨を作る。直腸筋膜を切開し、直腸筋を横に解剖して下腹膜を露出させる。下面が腸や他の腹部の器官からはっきりしていることを確認した後、腹膜を鋭く入力します。
    3. 尿膀胱を識別し、手袋をした指を優れた後部および横に膀胱の頂点の上に広げ、子宮角を見つける。
      注:必要に応じて、完全な膀胱はデジタル圧力を使用して空にすることができる。見つかったら、腹の切開を通して子宮角を持って腹壁に休ませる。
    4. 3-0編組吸収性縫合糸を用いて、各子宮角約1.5〜2.0cm遠位の単一縫合ライゲーションを行う。縫合糸を子宮動脈に中間に置き、各角の側面に沿って走ります。縫合糸をぴったりと結び、遠位の子宮角を塞ぐ(図1)。
  3. ミオメトルーシアVX2接種
    1. 27ゲージの針を使用して、以前に調製したVX2細胞懸濁液の0.5 mLを、ステップ2.3.2(培養VX2モデル用)または2.4(生体内伝播VX2モデル用)から縫合部位に近似する各子宮角のミオメリウムに注入する(縫合部位部位間)。と子宮頸部)。1分以上注入し、細胞が基礎となる子宮腔に注入されていないことを確認します。吸入イソファルランを用いて動物を麻酔する(2-5%)ベイン回路を備えた麻酔機。
    2. 細胞の漏出を最小限に抑えるために、注射後30sのミオメト膜注射部位に圧力を加えます。注射部位と縫合部位に間代焼を検査し、子宮角を腹部に戻す。
  4. 外科的切開を閉じる
    1. 深い腹壁閉鎖:腹膜切開の頂点を特定し、組織鉗子で腹膜、直腸筋および筋膜をつかむ。
      1. これを行うには、切開部の一方の側に表面的に縫合し、もう一方の側に表面的に深く縫合することによって、切開部の一方の頂点に縫合を固定します。結び目を結ぶ。付属の縫合糸を使用して、腹壁の層を通して切開部に垂直に走るステッチを、切開部に沿って段階的に作業します。縫合糸を結んで切る。
    2. 表在性腹壁閉鎖:皮膚切開の頂点を特定し、埋もれた皮下3-0吸収性ポリフィラメント縫合糸を使用して腹部皮膚を縫合する。皮膚の端に反対するために閉鎖された切開に外科接着剤を適用する。
      1. これを行うには、切開部の一方の頂点に縫合糸を固定し、切開部の一方の側に深く縫合し、もう一方の側に表面的に縫合する。結び目を結ぶ。付属の縫合糸を使用して、切開部に沿って段階的に作業する真皮層に平行にステッチを並べて、切開部に沿って段階的に並べてステッチを行います。縫合糸を結んで切る。
  5. 術後ケア
    1. 麻酔からの目覚め:切開が閉じたらイソファランをオフにし、目覚めの兆候を監視しながら、ウサギにマスクで酸素を呼吸させる(例えば、自発的な動き、目の開口部、喉頭マスク気道の咀嚼運動)。これらの兆候が指摘されたらウサギを吐き出し、ウサギが警戒し、独立して座ることができるまで、マスクと暖かい毛布で酸素を提供します。
    2. 術後のモニタリング:ウサギを1日2回4日間、手術後10日間毎日監視します。彼らの一般的な状態、彼らの食べ物と水の摂取量、尿と大腿骨の出力、痛み評価、体重、バイタルサイン(心拍数、呼吸数)および腫れ、紅斑、排出または脱骨を探してそれらの外科的部位を評価する。
    3. 術後疼痛コントロール:術後48時間のメロキシカムを毎日(0.2mg/kg SQ)投与し、必要に応じて疼痛評価に基づいて投与する。ブプレノルフィンを直ちに術後に投与し、12時間毎に24時間(0.01-0.05 mg/kg SQ)を投与し、痛みの評価に基づいて必要に応じて
    4. 抗生物質(エンロフロキサシン5mg/kg IM)は、あなたの獣医によって推奨される創傷感染を防ぐために、術後7日間毎日投与することができる。脱水やソフト食品やその他の栄養補助食品に必要な1日2回皮下液(SQの15 mL)を投与し、減量のために必要に応じて毎日提供されます。

4. 腫瘍増殖モニタリング

  1. 臨床モニタリング:術後14日目から腫瘍増殖の臨床徴候を2日ごとにモニタリングする。腫瘍の成長の臨床徴候は、経口摂取の減少、無気力、腹部の圧痛、触知可能な腹部の塊およびセコトロフィーの喪失を含むことができる。
  2. イメージングと侵襲的な監視
    1. CTイメージング:術後21~28日目に、3.1.1-3.1.2で前述したように、プレメディカット、麻酔、および挿管ウサギ。前臨床CTスキャナで背面位置にウサギを配置し、静脈内イオヘキソール造影剤の10 mLを投与した後、骨盤および腹部の画像を得る。
    2. 外科的モニタリング:全身麻酔下でウサギをイメージング後に手術室に移す。ステップ3.1.4で前述したようにウサギの位置、準備及びドレープを行い、前の切開を通して約1.5cmの長さの開腹切開を繰り返す。と子宮角を識別し、腫瘍を慎重に調べます。切開を閉じ、前述の手順 3.5.2-3.5.4 で説明したように、術後ケアを提供します。
    3. ウサギモデルの使用:ウサギが外科的モニタリング時に腫瘍を持つことが判明した場合は、計画実験のためにウサギの子宮内膜癌モデルを使用してください。生体内で作成されたウサギを接種後4週間の追加実験に使用し、接種後約5~6週間で培養VX2細胞から作成したウサギモデルを使用して、腫瘍の増殖が遅くなることを説明します。腫瘍が直径1〜1.5cm(キャリパーで外部で測定)に達した後、獣医承認法を使用してウサギを安楽死させる。心拍数や呼吸数などのバイタルサインを確認して安楽死を確認します。ベタジン溶液で領域を洗浄した後、無菌器具を使用して腫瘍を物品税抜き。

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Representative Results

子宮内膜癌モデルの作成には28匹のウサギが使用された。ウサギの平均体重は2.83kg(2.71~3.58kg)でした。子宮腫瘍は21匹のウサギで正常に成長し、全体的なモデル成功率は75%であった。プロトコルに子宮縫合を含める前に、成功率は子宮縫合が加えられた後の81%と比較して57%であった。子宮縫合は、最初の低モデル成功率に応答して7番目のウサギの後にプロトコルに追加された。培養VX2細胞(8匹のウサギで試行、成功率63%)から5つのモデルを作成し、16個のウサギモデルを生体内伝播細胞から作成しました(22、73%の成功率で試みた)。生体内で作製されたモデルでは、子宮角当たり5 x 106の細胞用量が全ての動物で使用され、接種から実験までの平均日数は29日(範囲24〜31日)であった。培養VX2細胞から作成されたモデルでは、エスカレート用量プロトコルを使用して適切な接種用量を決定した。子宮角当たり2.5 x 106細胞および5 x 106細胞の用量は失敗し、子宮角当たり10 x 106細胞の用量は1匹のウサギで成功したが、腫瘍の増殖は接種から実験まで57日で遅かった。子宮角当たり20 x 106細胞の用量は、接種から実験までの平均時間45日(範囲36〜51日)で4匹のウサギに成功し、したがって最適な注射用量として決定された。このデータは表 1に要約されています。通過5後のPCR分析では、培養されたVX2細胞は、マウスLI NE-1の微量しか同定されなかった(<0.01 pg/μL)のみのウサギLINE-1およびCRPV-E6の両方に対して高陽性であった。細胞はその後細胞培養で増殖したが、フラスコ合流を達成するために7日(6-9 d)の平均時間で成長が遅かった。

すべてのモデルは、後米後リンパ節の転移性転換に成功した(図2)。19匹のウサギは病理学的にリンパ節転移を確認し、11匹は病的に超節体腹部転移を確認した。1匹のウサギは、明確なリンパ節を取り除いていなかった。しかし、リンパ節転移を想定した腹腔内疾患の負担が大きく、実験前にウサギ1匹が死亡した。培養VX2細胞からの腫瘍および転移性リンパ節は、細胞学上の生体内伝播VX2細胞(図3)の腫瘍と同様に現れ、緻密なヘマトキシリン染色細胞が筋肉に侵入し、腺様構造を形成する。病理学的な人数学的な数字。

新しいイメージング剤を用いて、ポルフィソーム、81個のリンパ節を手術中に同定し、細胞学的分析のために外科的に除去した。74のリンパ節は左骨盤リンパ節、5は右骨盤リンパ節、2は右大動脈性リンパ節であった。生体内で生体内でウサギから取り出したリンパ節は、培養VX2腫瘍を有するウサギから除去されたものよりも有意に大きく、壊死性が高く、平均体積は0.99cm3(範囲0.12~3.89)対0.59 cm 3(0.01-2.92) (p=0.037)。また、生体内伝播腫瘍を有するウサギは、平均長さ5.6cm(4-6.8cm)、平均幅5.2cm(3.3~9cm)対3.6cm(2-5cm)と4.56cm(3-7cm)の培養細胞腫瘍を有するウサギよりも壊死性子宮腫瘍の方が大きかった。最後に、生体内伝播VX2細胞から作られたウサギモデルは、生体内で見つかった全転移の91%を持つ培養細胞から作られたウサギモデルよりも、より多くの節目の腹部転移を持っていた。

Figure 1
図1:子宮縫合。黒い矢印=縫合糸、赤い矢印=子宮角。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 2
図2:VX2腫瘍(A)子宮内腫瘍黒い矢印=腫瘍、赤い矢印=子宮角(B)転移性左骨盤リンパ節。黒い矢印=転移性リンパ節。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 3
図 3:培養細胞VX2腫瘍の細胞学(A)H&E染色は、周囲の筋肉の腫瘍浸潤を示す(10倍倍、スケールバー=300μm)(B)パンサイトケラチン染色は、H&E上の腫瘍領域に対応する密染色腫瘍細胞を示す(10倍)拡大、スケール = 300 μm)。黒い矢印 = VX2腫瘍。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

モデルタイプ インビボ VX2 腫瘍モデル 培養VX2腫瘍モデル
成功したモデルの数 16 5
試行されたモデルの数 22* 8
モデルの成功率 73% 63%
接種から実験までの時間 29日 (24-31) 45日 (36-51)
成功した注射用量 1×107 40×106
(子宮角あたり5x106) (子宮角あたり20 x 106)
全体的な成功率 75%
子宮縫合前の全体的な成功率 57%
子宮縫合後の全体的な成功率 81%

表1:実験条件、使用動物数、成功率を含むモデルデータ。成長が失敗した培養細胞腫瘍モデルに最初に使用された2匹のウサギは、その後生体内腫瘍モデルに使用された

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Discussion

本明細損では、VX2子宮内膜癌モデルの確立のための標準化された外科的方法を報告し、このモデルを作成するために培養されたVX2細胞の最初の使用について報告した。75%の腫瘍摂取率は、以前に文献35、37、53、56で報告された100%の率よりも低い。しかしながら、病理学的に確認されたリンパ節転移の90%の割合は、このモデル35、53の以前の研究と一致している。

子宮縫合を含めることは、モデルの成功率を57%から81%に有意に増加させ、このステップは外科的プロトコルの不可欠な部分であると考える。子宮縫合は、文献における縫合の使用の矛盾した報告と、両側子宮動脈結節からの子宮角脱方分別に関する懸念のために、最初は行われなかった。子宮縫合の添加による服用率の著しい改善を考えると、注射部位から離れた細胞懸濁液の漏出が初期の低成功率に寄与した可能性があると仮定する。子宮角の小さな部分に細胞懸濁液を解剖学的に含有することは、高い局所濃度の細胞が腫瘍の生着を改善する可能性が高い筋膜の血管系に曝露されることを保証する。さらに、実験では子宮角壊死の症例は指摘されなかった。細胞懸濁液がミオメリウムに注入されることを確実にすることは、子宮内注射または筋膜外注射も細胞懸濁液の損失を増加させる可能性があるため、重要である。ウサギの子宮筋膜は非常に薄く、真の心筋内注射は困難である。このため、マトリゲルなどの細胞マトリックス足場を使用すると、誤って子宮腔に注入される細胞の取り込み速度が向上する可能性があると仮定します。これらの潜在的な限界にもかかわらず、我々は、この方法が技術的に困難であるとして、腫瘍ブロックが子宮筋膜上に移植される以前に報告されたマイクロ外科的方法36よりも細胞懸濁方法が優れていると考えている。これに比べて、ここでの方法は簡単で、一般的に使用される技術を組み込んでおり、これらの理由から、我々はそれが非常に再現性があると考えています。

生体内伝播VX2ウサギモデルは、VX2ウサギモデルとの共同作業者の経験に基づいて、子宮角当たり5 x 106細胞の標準用量で注入された。この用量は、Huang 37、53およびXu35の両方によって播磨らによって1 x 108と高い細胞用量が使用された文献で報告されたよりも有意に低い。モデルが確立された短い時間枠とリンパ節節と超節点転移の両方の高い率を考えると、より高用量の使用がモデルを改善したとは考えていない。より高用量は、モデルの有用性を損なうであろう、より迅速かつ積極的な腫瘍広がりを促進した可能性があります。生体内伝播VX2モデルの83%は実験時に節行性疾患を有しており、他のグループが30日で腹部転移の発症を報告しなかったことは驚くべきことである。この違いの考えられる説明は、より急速な遠方転移を引き起こす可能性のある高圧または高速注入による不注意な血管内接種27である可能性がある。したがって、注入速度が転移率の要因となりうる、プロトコルで遅い射出速度を推奨する理由を仮定します。

比較的、高い注射用量(子宮角当たり20 x 106)にもかかわらず、培養されたVX2モデルウサギの40%のみが超節点疾患を発症し、すべての転移沈着物はこれらのウサギにおいて顕著に小さく、壊死性が低かった。このモデルを作成するために培養された VX2 セルを使用することが最初に報告されたため、結果を直接比較する文献はありません。しかし、この知見は、高い接種用量が必要であり、腫瘍の増殖が遅いと指摘された他の培養VX2腫瘍の研究と一致している。この実験を通して、エスカレートする用量プロトコルを用いてウサギの80%で信頼性の高い増殖と転移をもたらした子宮角あたり20 x 106細胞の最適な注射用量を同定した。培養されたVX2細胞のさらに高用量は、より速い転移転移をもたらす可能性がありますが、VX2細胞が培養中にゆっくりと成長するにつれて、より高用量を試みるのに十分な細胞を培養することは困難でした。これは研究の限界であり、将来の調査の潜在的な領域としてこれを特定しました。しかし、子宮内膜癌は一般的に転移が遅い疾患であるため、培養細胞モデルの成長速度が遅いと考えられる。骨盤リンパ節および後期遠隔転移をもたらす。マウスでVX2細胞を伝播する最初の選択は、より速いターンアラウンドと安価なメンテナンスコストを可能にしました。しかし、あるいは、細胞はウサギの四頭筋から直接導き出された可能性がある。

我々は、腫瘍増殖の徴候および症状に対する術後の密接なモニタリングがプロトコルの重要な側面であると考えている。私たちの経験では、ウサギが転移性疾患を発症すると、彼らは臨床的に不調に急速に進行し、特に生体内で伝播した群で最も顕著です。この急速で積極的な成長は、計画された実験日からわずか2日の遅れの後に転移性疾患から1匹のウサギの死によって強調された。VX2モデルの確立の速度は強さと考えられてきたが、同様のマウスモデル(すなわち、マウスのリンパ節転移を有するHEC-1子宮内膜癌モデル)は、57を確立するのに最大2倍の時間がかかる可能性があり、これらの知見はまた、実証する最適な実験タイミングの決定が最も重要である。この知見は、手術後21日目37,53の後に腫瘍の増殖とリンパ節肥大が有意に増加した以前の研究と相関する。しかし、我々は、使用されるVX2細胞株に関して変動性があると考えており、グループに特定の実験タイミングを理解するよう奨励する。このタイムラインは、培養されたVX2モデルには当てはまらず、さらなる研究が必要な分野として認識されています。腫瘍の増殖について確かめるために、我々はプロトコルの間に非侵襲的および侵襲的な腫瘍モニタリングの両方を使用することを選んだ。しかし、別の将来の方向性は、第2の侵襲的処置の必要性を避けるために術後イメージングプロトコルを改良することかもしれない。

全体として、我々はウサギの後ろ精膜リンパ節腫脹を有する子宮内膜癌のモデルを作成するための簡単で標準化された方法を報告した。このプロトコルを通じて、細胞線量、外科的手法および術後モデルモニタリングに関してVX2文献内の有意な変動に対処しました。我々は、研究のさらなる限界は、ヒト異種移植片の代わりにVX2細胞株を使用する場合、我々は完全にヒト癌の腫瘍生物学と微小環境を模倣していないことを認識する。しかし、この細胞型が成長の遅さと転移傾向の低下を通じてヒト子宮内膜癌をより確実にモデル化する可能性があると考えているため、他のグループが培養VX2細胞を使用してモデルを作成することを期待しています。我々は、転移性子宮内膜癌患者を助けるために新しいイメージング療法を研究するために、子宮由来後食後リンパ節転移のこの迅速かつ容易なモデルに他のグループを奨励する。

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Disclosures

著者は何も開示していない。

Acknowledgments

この研究は、テリー・フォックス研究所(PPG#1075)、カナダ健康研究所(財団助成金#154326)、カナダ癌学会研究所(704718)、カナダ自然科学工学研究評議会、カナダ自然科学工学研究評議会によって資金提供されました。ガナダイノベーション財団とプリンセスマーガレット癌財団。

初期VX2モデルと凍結VX2腫瘍ブロックの確立のための初期VX2細胞を提供してくれたマルゲライト・アケンズ博士に感謝します。最初のVX2細胞培養実験を行い、VX2細胞培養を支援してくれたリリ・ディンに感謝します。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
11-blade scalpel, Sterile, Disposible Aspen Surgical (VWR) 80094-086
22-gague ear vein catheter CDMV 14332
3-0 absorbable poly-filament suture (Polysorb) Covidien 356718
3-0 braided absorbable suture (Polysorb) Covidien 356718
70uM cell strainer, Individually wrapped, Nylon Falcon 352350
Acepromazine (Atravet) CDMV 1047
Betadine soap (Poviodone iodine 7.5%) CDMV 4363
Betadine solution (Poviodone iodine 10%) UHN Stores 457955
Buprenorphine McGill University
Cefazolin UHN in-patient pharmacy No Cat # Needed
Chlorhexidine solution CDMV 119872
Corning BioCoatCellware, Collagen Type I, 100mm dishes Corning 354450 brand not important
Corning BioCoatCellware, Collagen Type I, 24-well plates Corning 354408 brand not important
Corning BioCoatCellware, Collagen Type I, 6-well plates Corning 354400 brand not important
Corning Matrigel Basement Membrane Matrix, *LDEV-free, 10 mL Corning 354234
DMEM/HAM F12 1:1 Life Technologies 11320 brand not important
DMSO Caledon Lab Chem 1/10/4100
Enrofloxacin (Baytril injectable) CDMV 11242
Falcon Tube Corning Centri-Star 430828
Fetal Bovine Serum, Qualified, Canadian Origin, 500ml Life Technologies 12483020 brand/source not important
Isoflurane UHN in-patient pharmacy No Cat # Needed
Isohexol contrast GE Healthcare 407141210
Meloxicam (Metacam 0.5%) CDMV 104674
Normal Saline House Brand (UofT Medstore) 1011
PBS Multicell or Sigma 331-010-CL or D8537-500mL
Penicillin/Streptomycin (100mL; 10000U Penicillin, 10000ug Streptomycin) Corning-Cellgro CA45000-652
Sterile Hanks Balanced Salt Solution (-Ca++, -Mg++, -Phenol Red) T.C.M.F (Dr Bristow) 28-Jan-11
Surgical Glue (Tissue Adhesive) 3M Vetbond 14695B
Trypsin (0.25%), Proteomics Grade Sigma T-6567-5X20UG
Trypsin-EDTA, 0.05%, 100ml Wisent Inc 325-542-EL brand not important

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がん研究,問題151,子宮内膜癌,直腸癌モデル,VX2細胞株,リンパ節腫脹,ウサギモデル,外科モデル,細胞培養
生体内伝播および培養VX2細胞から作られた後腹部リンパ管リンパデノパシーを有するオルトトピック子宮内膜癌モデル
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Philp, L., Chan, H., Rouzbahman, M., Rostami, A., Ding, L., Bratman, S. V., Akens, M. K., Irish, J. C., Bernardini, M. Q., Zheng, G. An Orthotopic Endometrial Cancer Model with Retroperitoneal Lymphadenopathy Made From In Vivo Propagated and Cultured VX2 Cells. J. Vis. Exp. (151), e59340, doi:10.3791/59340 (2019).

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