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Methodenartikel

Patientenabgeleitetes heterogenes Xenograft-Modell von Bauchspeicheldrüsenkrebs mit Zebrafischlarven als Wirte für vergleichende Arzneimittelbewertung

8.2K Aufrufe

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DOI:

10.3791/59507

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30. April 2019

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt Optimierungsverfahren in einem virusbasierten Dual-Fluoreszenz-markierten Tumor-Xenograft-Modell unter Verwendung von Larvenzebrafischen als Wirte. Dieses heterogene Xenograft-Modell imitiert die Gewebezusammensetzung der Mikroumgebung von Bauchspeicheldrüsenkrebs in vivo und dient als präziseres Werkzeug zur Beurteilung von Arzneimittelreaktionen in personalisierten zPDX-Modellen (Zebrafish Patient-derived xenograft).

Zusammenfassung

Patienten-abgeleitetes Tumorxenograft (PDX) und zellabgeleitetes Tumorxenograft (CDX) sind wichtige Techniken für die präklinische Bewertung, Medikationsberatung und grundlegende Krebsforschung. Generationen von PDX-Modellen in traditionellen Wirtsmäusen sind zeitaufwändig und arbeiten nur für einen kleinen Teil der Proben. In letzter Zeit hat sich zebrafish PDX (zPDX) zu einem einzigartigen Wirtssystem entwickelt, mit den Eigenschaften von klein und hoch effizient. Hier beschreiben wir eine optimierte Methodik zur Erzeugung eines dualen fluoreszenzmarkierten Tumor-Xenograft-Modells zur vergleichenden Chemotherapie-Bewertung in zPDX-Modellen. Tumorzellen und Fibroblasten wurden aus frisch geerntetem oder gefrorenem Bauchspeicheldrüsenkrebsgewebe unter verschiedenen Kulturbedingungen angereichert. Beide Zellgruppen wurden durch Lentivirus mit grünen oder roten fluoreszierenden Proteinen sowie einem Anti-Apoptose-Gen BCL2L1gekennzeichnet. Die transfizierten Zellen wurden vorgemischt und in die 2 dpf Larvenzebrafische mitinjiziert, die dann in modifiziertem E3-Medium bei 32 °C gezüchtet wurden. Die Xenograft-Modelle wurden mit Chemotherapie-Medikamenten und/oder BCL2L1-Hemmern behandelt, und die Viabilitäten von Tumorzellen und Fibroblasten wurden gleichzeitig untersucht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Protokoll es Forschern ermöglicht, schnell eine große Menge an zPDX-Modellen mit einer heterogenen Tumormikroumgebung zu generieren und bietet ein längeres Beobachtungsfenster und eine genauere Quantifizierung bei der Bewertung der Effizienz von Wirkstoffkandidaten.

Einleitung

Die Präzisionsonkologie zielt darauf ab, die vorteilhaftesten therapeutischen Strategien für den einzelnen Patienten zu finden1. Derzeit werden zahlreiche präklinische Modelle wie In-vitro-Primärkultur, In-vitro-Organoidkultur2und patientenabgeleitete Xenografts (PDX) bei Mäusen vor oder nach der Organoidkultur zur Diagnose und zur Prüfung/Bewertung des Potenzials vorgeschlagen. therapeutische Entscheidungen3. PDX-Modell durch die Injektion von menschlichen primären Krebszellen in immungeschwächte Mäuse generiert, ist eines der vielversprechendsten Werkzeuge für personalisierte Arzneimittel-Screen....

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Protokoll

Alle tierischen Verfahren wurden genehmigt und folgten den Richtlinien der Animal Ethics Committee an der Fudan University und alle Proben von Bauchspeicheldrüsenkrebs wurden vom Fudan University Shanghai Cancer Center bezogen. Die Ethikkommission der FUSCC erhielt die ethische Zustimmung, und jeder Patient erhielt die schriftliche Zustimmung in Kenntnis der Sachlage.

1. Vorbereitung der Ausrüstung für die Mikroinjektion

  1. Vorbereitung der Injektionsplatte.
    1. Bereiten Sie eine 50 ml Lösung von 1% Agarose gelöst in E3-Lösung (0,6 g/L Aquariensalz in doppelt destilliertem Wasser + 0,01 mg/L Methylenblau). Die....

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Ergebnisse

Eine schematisierte Gliederung der Prozedur ist in Abbildung 1dargestellt. Kurz gesagt, die primären Krebsgewebezellen wurden nach der Verdauung mit oder ohne Zugabe von Pankreaskrebs-Fibroblasten in das gesamte Medium eingesät. Krebszellen und Fibroblasten wurden als zwei verschiedene Populationen angereichert, die Fibroblasten ohne Inhibitoren dominierten, und das Wachstum von Krebszellen setzte sich nach der Zugabe von Inhibitoren durch (

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Diskussion

Sowohl PDX- als auch CDX-Modelle sind wichtige Plattformen im Bereich der Tumorbiologie22, und der entscheidende Schritt einer erfolgreichen Tierübergreifenden Transplantation ist die Verbesserung des Überlebens des Xenografts.  Kürzlich haben einige Studien gezeigt, dass die transiente Expression von BCL2L1 (BCL-XL) oder BCL2 die Lebensfähigkeit menschlicher embryonaler Stammzellen in Mäusewirten signifikant verbessern kann, ohne die Zellidentitäten und Schicksale zu be.......

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Offenlegungen

Es wurden keine potenziellen Interessenkonflikte offengelegt.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde unterstützt von National Natural Science Foundation of China 81402582, Natural Science Foundation of Shanghai 12DZ2295100, 14YF1400600 und 18ZR1404500

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
DMEMGIBCOC11995500BT
FBSHyclonesv30087.03
Y-27632CliniscienceY0503Rho-Kinase-Inhibitor
Primocininvivogenant-pm-1ein Antibiotikum für primäre Zellkulturen
PutrescindihydrochloridSigmaP5780
NicotinamidSigmaN3376
Penicillin-StreptomycinGIBCO15140122.00
Phosphatpuffer (PBS)GIBCOC10010500CP
HBSSGIBCO14170112.00
Kollagenase Typ IVGIBCO17104019.00
HyaluronidaseSigmaH3884
Dnase ISigmaD5025
InsulinSigmaI9278
b-FGFGIBCOPHG0264
EGFGIBCOPHG0314
Fibroblastenhemmer bei BauchspeicheldrüsenkrebsCHI ScientificFibrOUT
0,45 μ m SterilfilterMilliporeSLHV033RB
KonzentrationssäuleMillipore MilliporeUFC910008Konzentrat das Virus
PolybreneSigmaH9268
Hyaluronsäure NatriumsalzSigmaH7630
L-GlutaminGIBCO21051024.00
GemcitabinGemzan
MethylcelluloseSigmaM0262
Navitoclax(ABT-263)SelleckS1001Bcl-xL Inhibitor
Equipment
MicroinjectorNARISHIGE
StereomikroskopOLYMPUSMVX10
KonfokalmikroskopLEICASP80,00
Uhr

Referenzen

  1. Collins, D. C., Sundar, R., Lim, J. S. J., Yap, T. A. Towards Precision Medicine in the Clinic: From Biomarker Discovery to Novel Therapeutics. Trends in Pharmacological Sciences. 38 (1), 25-40 (2017).
  2. Huang, L., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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