Здесь мы описываем разработку клинически релевантной модели рака печени, подражая типичные иммунные особенности гепатоцеллюлячного рака (HCC).
Отсутствие клинически релевантной модели животных, касающейся типичных иммунных характеристик гепатоцеллюлярного рака (HCC), значительно затрудняет разъяснение основных механизмов и разработку инновационных иммунотерапевтических стратегий. Для разработки идеальной модели животных recapitulating человека HCC, иммунокомпетентных мужчин C57BL/6J мышей сначала получить углеродный тетрахлорид (CCl4) инъекции, чтобы вызвать фиброз печени, а затем получить гистологически нормальные онкогенные гепатоциты от молодого мужчины SV40 T антиген (TAg)-трансгенных мышей (MTD2) путем внутриселекционной (ISPL) прививки. Андроген, генерируемый у мышей-реципиентов в период полового созревания, инициирует экспрессию TAg под контролем фиченного промоутера. В результате передаваемые гепатоциты становятся раковыми клетками и образуют опухолевые массы в условиях фиброза/цирроза печени. Эта новая модель имитирует инициацию и прогрессирование HCC человека в контексте фиброза печени / цирроза и отражает наиболее типичные особенности человеческого HCC, включая иммунную дисфункцию.
Гепатоцеллюлярный рак (HCC) является наиболее быстро растущим типом рака в Соединенных Штатах (США)1,2,3. Каждый год, около 850000 новых случаев диагностируется4,5 и 700000 пациентов умирают от этого смертельного заболевания6,7,8,9,10 , что делает его второй по значимости причиной смерти, связанной с раком во всем мире. Управление HCC включает в себя хирургическую резекцию, трансплантацию, абляцию, химиоэмболизацию или системную терапию, такую как sorafenib11. Ранняя диагностика и управление хирургической резекцией или трансплантацией имеют самое высокое общее преимущество выживания4. К сожалению, большинство пациентов, присутствующих на более поздней стадии и требуют управления с абляцией, химиоэмболизацией или сорафениб12. Sorafenib, ингибитор тирозина киназы рецептора (RTKI), был одобрен Пищевых продуктов и медикаментов в 2008 году в качестве единственной системной медикаментозной терапии для лечения нерезектационных HCC. Хотя препарат обеспечивает лишь незначительное увеличение общей выживаемости, с 7,9 до 10,7 месяцев13, он предоставил новую терапевтическую стратегию, которая может быть использована для управления HCC.
Манипулирование иммунной системой для устранения установленных раковых заболеваний является быстро растущей области в исследовании рака14. Иммунные контрольные исследования имеют значительно продвинутые иммунотерапевтические разработки лекарств в лечении рака15,16. FDA одобрило использование антител (Abs) против цитотоксического T-лимфоцита антиген айген 4 (CTLA-4), запрограммированный белок смерти клеток 1 (PD-1), и его лиганд PD-L1 для лечения меланомы, рака легких, головы и рака шеи, и рака мочевого пузыря17, 18 лет , 19 лет , 20. Клинические испытания монотерапии или комбинированной терапии с использованием одного или нескольких антител против PD-1, PD-L1, или CTLA-4 для лечения передовых HCC продолжаются21,22,23, и некоторые испытания показали положительные результаты. В 2017 году FDA предоставило ускоренное одобрение антител против PD-1 для лечения пациентов HCC, которые сопротивляются сорафенибу, но общий процент ответов на эту терапию составляет всего 14,3%. Другие стратегии не были переведены в клиническую практику в это время24,25. Преодоление опухоли индуцированной глубокой иммунной толерантности для улучшения иммунной терапии контрольно-пропускной пункт26; прогнозирование эффективности иммунной контрольно-пропускной терапии; предотвращение побочных явлений, связанных с иммунитетом; оптимизация маршрута администрирования, дозировки и частоты; и найти эффективные комбинации терапии27,28,29все остаются чрезвычайно сложными задачами.
Есть несколько обычных подходов, используемых для индуцирования HCC в мышиных моделях в настоящее время и используются в зависимости от конкретного исследовательского вопроса следователя30. Химически индуцированных моделей мыши HCC с генотоксическими соединениями имитируют злокачественность, вызванную травмами. Модели xenograft через эктопическую или ортотопическую имплантацию клеточных линий HCC подходят для скрининга наркотиков. Ряд генетически модифицированных мышей были разработаны для исследования патофизиологии HCC. Трансгенные мыши, выражающие вирусные гены, онкогены и/или факторы роста, позволяют выявлять пути, участвующие в гепатокарциногенезе. Из-за присущих им ограничений, эти модели не резюмируют типичные иммунные характеристики, наблюдаемые в HCC человека, что значительно препятствует разъяснению основных механизмов и разработке инновационных иммунотерапевтических стратегий14 ,15. Недавно мы создали клинически актуальную модель мурина. Эта новая модель не только имитирует инициации и прогрессирование HCC человека, но и отражает наиболее типичные особенности болезни человека, включая иммунную дисфункцию. Мы охарактеризовали его биологические и иммунологические характеристики. Используя эту новую модель, мы изучили различные иммунотерапевтические стратегии для лечения HCC31,32,33,34,35,36, 37. Эта уникальная платформа позволяет нам изучать механизмы иммунопереносимости, вызванной опухолью, и разрабатывать доказательства концепции терапевтических стратегий для HCC в направлении возможного клинического перевода.
С помощью этого протокола мы создали надежную и воспроизводимую модель моверина HCC, которая имитирует инициацию и прогрессирование hCC человека. Клинически, многие факторы риска последовательно вызывают травмы печени, фиброз печени, цирроз печени и заключительной стадии HCC. В нашем прот…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа поддерживается NIH/NCI R01 CA164335-01A1 (К. Ф. Стэйвли-О’Кэрролл, PI) и NIH/NCI R01CA208396 (Марк Кестер, Гуанфу Ли, Кевин Ф. Стэйвли-О’Кэрролл).
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 |