Her beskriver vi utviklingen av en klinisk relevant murine modell av leverkreft recapitulating typiske immun funksjoner av lever Cancer (HCC).
Fraværet av en klinisk relevant dyremodell som omhandler de typiske immun egenskapene til leverkreft (HCC), har i betydelig grad hindret elucidation av de underliggende mekanismene og utviklingen av innovative immunotherapeutic strategier. For å utvikle en ideell dyremodell recapitulating menneskelige HCC, immunkompetente mannlige C57BL/6J mus først motta en karbon karbontetraklorid (CCl4) injeksjon å indusere leveren fibrose, deretter motta histologisk-normal kreftfremkallende hepatocytter fra unge mannlige SV40 T antigen (TAg)-transgene mus (MTD2) ved intra-milt (ISPL) inoculation. Androgen generert i mottaker mannlige mus i puberteten initierer TAg uttrykk under kontroll av en lever-spesifikk promoter. Som et resultat, de overførte hepatocytter blir kreftceller og danne tumor masser i innstillingen av leveren fibrose/skrumplever. Denne romanen modellen etterligner menneskelige HCC innvielse og progresjon i sammenheng med leveren fibrose/skrumplever og reflekterer de mest typiske trekk ved menneskelige HCC inkludert immun dysfunksjon.
Lever Cancer (HCC) er den raskest økende type kreft i USA (US)1,2,3. Hvert år, ca 850 000 nye tilfeller er diagnostisert4,5 og 700 000 pasienter dør av denne dødelige sykdommen6,7,8,9,10 , noe som gjør den til den nest høyeste årsaken til kreft relaterte dødsfall over hele verden. Behandling av HCC omfatter kirurgisk reseksjon, transplantasjon, ablasjon, chemoembolization eller systemisk behandling, for eksempel sorafenib11. Tidlig diagnose og ledelse med kirurgisk reseksjon eller transplantasjon har den høyeste totale overlevelse fordel4. Dessverre, de fleste pasientene til stede på et senere stadium og krever ledelse med ablasjon, chemoembolization eller sorafenib12. Sorafenib, en reseptor tyrosin kinase inhibitor (RTKI), ble godkjent av Food and Drug Administration i 2008 som den eneste systemiske legemiddel behandlingen som er tilgjengelig for behandling av inoperabel HCC. Selv om stoffet bare gir en beskjeden økning i total overlevelse, fra 7,9 til 10,7 måneder13, det gitt en ny terapeutisk strategi som kan utnyttes til å administrere HCC.
Manipulere immunforsvaret for å eliminere etablerte kreft er et raskt voksende felt i kreftforskning14. Immun kontrollpunktet studier har betydelig avansert immunotherapeutic narkotika utvikling i kreft behandling15,16. FDA godkjente bruken av antistoffer (ABS) mot cytotoksisk T-lymfocytter antigen 4 (CTLA-4), programmert celle død protein 1 (PD-1), og dens ligand PD-L1 for behandling av melanom, lungekreft, hode og nakke kreft, og blære kreft17, 18 av år , 19 andre priser , 20. kliniske studier av monoterapi eller Kombinasjonsbehandling ved bruk av én eller flere antistoffer mot PD-1, PD-L1 eller CTLA-4 for behandling av avansert HCC pågår21,22,23, og noen prøvelser har vist gunstige resultater. I 2017, FDA innvilget akselerert godkjenning for anti-PD-1 antistoff å behandle HCC pasienter, som er motstand mot sorafenib, men den generelle responsen rate av denne behandlingen er bare 14,3%. Andre strategier har ikke blitt oversatt til klinisk praksis på dette tidspunktet24,25. Overvinne tumor-indusert dyp immun toleranse å forbedre immun kontrollpunkt terapi26; forutsi effekten av immun kontrollpunkt terapi; forebygge immunrelaterte bivirkninger; optimalisere administrasjon rute, dosering, og frekvens; og finne effektive kombinasjoner av terapier27,28,29 alle er fortsatt ekstremt utfordrende oppgaver.
Det er flere konvensjonelle tilnærminger som brukes til å indusere HCC i musemodeller for tiden og benyttes avhengig av etterforsker spesielle spørsmål30. Kjemisk-indusert HCC mus modeller med gentoksisk forbindelser etterligne skade-indusert kreft. Xenograft modeller gjennom enten utenfor livmoren eller orthotopic implantation av HCC cellelinjer er egnet for narkotika screening. En rekke genmodifiserte mus er konstruert for å undersøke patofysiologi til HCC. Transgene mus uttrykker viral gener, oncogenes og/eller vekstfaktorer tillate identifisering av trasé involvert i hepatocarcinogenesis. På grunn av iboende begrensninger, disse modellene ikke recapitulate de typiske immun egenskaper sett i menneskets HCC, som har betydelig hindret elucidation av underliggende mekanismer og utvikling av innovative immunotherapeutic strategier14 ,15. Vi har nylig opprettet en klinisk relevant murine modell. Denne romanen modellen ikke bare etterligner menneskelige HCC innvielse og progresjon, men også reflekterer de fleste typiske trekk ved menneskelig sykdom, inkludert immun dysfunksjon. Vi har preget sine biologiske og immunologiske egenskaper. Utnytte denne romanen modellen, har vi utforsket ulike immunotherapeutic strategier for å behandle HCC31,32,33,34,35,36, 37. denne unike plattformen tillater oss å studere mekanismer av tumor-indusert immunotolerance og å utvikle proof-of-Concept terapeutiske strategier for HCC mot eventuell klinisk oversettelse.
Med denne protokollen har vi etablert en pålitelig og reproduserbar murine modell av HCC som etterligner menneskets HCC innvielse og progresjon. Klinisk, mange risikofaktorer suksessivt induserer leverskade, leveren fibrose, skrumplever og den siste fasen av HCC. I vår protokoll, IP-injeksjon av CCl4 brukes til å først produsere leveren fibrose i vill type mus, som gjør at den påfølgende kreftfremkallende hepatocytter å danne svulster i innstillingen av leveren fibrose. Vi fant at tumor formasjon skjed…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet er støttet av NIH/NCI R01 CA164335-01A1 (K. F. Staveley-O ‘ Carroll, PI) og NIH/NCI R01CA208396 (Markus Kester, Guangfu Li, Kevin F. Staveley-O ‘ Carroll).
Anesthesia machine | VETEQUIP | IMPAC6 | anesthesia machine for surgery |
Butterfly needle | BD | 8122963 | Needle used for liver perfusion |
C57BL/6 mice | Jackson Lab | 000664 | mice used in prototol |
Carprofen | CRESCENT CHEMICAL | 20402 | carprofen for pain release |
Cell Strainer | CORNING | REF 431751 | Cell strainer, 70µm, for hepatocytes isolation |
Centrifuge | Beckman Coulter | Allegra X-30R | centrifuge for cell isolation |
Clips | Teleflex Medical | REF 523700 | Titanium Clips for spleen |
Microscope | Zeiss | Primovert | microscope for cell observation |
Mtd2 mice | N/A | Gift from Dr. William A Held at roswell Park Cancer Institute in 2002, maintained in our lab | |
Needle | BD | REF 305109 | BD precisionglide needle, 27G x 1/2 (0.4mm x 13mm) |
Suture | ETHICON | J303H | coated VICRYL suture |
SV40 T Ag antibody | Abcam | ab16879 | anti-SV40 T-antigen antibody for IHC |
Syringe | BD | REF 309626 | 1 mL TB syringe for cell injection |
Trypan blue | SIGMA | T 8154 | Trypan blue solution for cell viability test |
Wound clips | Reflex | reflex9, Part. No. 201-1000 | stainless steel wound clips for wound close |