Établissement de modèles de xénogreffe dérivés du cancer gastrique et de lignées cellulaires primaires
Summary
Le protocole actuel décrit les méthodes pour établir des modèles de xénogreffe (PDX) dérivés du patient et des lignées cellulaires cancéreuses primaires à partir d’échantillons chirurgicaux de cancer gastrique. Les méthodes fournissent un outil utile pour le développement de médicaments et la recherche en biologie du cancer.
Abstract
L’utilisation de modèles précliniques pour faire progresser notre compréhension de la biologie tumorale et d’étudier l’efficacité des agents thérapeutiques est la clé de la recherche sur le cancer. Bien qu’il existe de nombreuses lignées cellulaires cancéreuses gastriques établies et de nombreux modèles de souris transgéniques conventionnels pour la recherche préclinique, les inconvénients de ces modèles in vitro et in vivo limitent leurs applications. Parce que les caractéristiques de ces modèles ont changé dans la culture, ils ne modélisent plus l’hétérogénéité tumorale, et leurs réponses n’ont pas été en mesure de prédire les réponses chez l’homme. Ainsi, des modèles alternatifs qui représentent mieux l’hétérogénéité tumorale sont en cours de développement. Les modèles de xénogreffe (PDX) dérivés du patient préservent l’aspect histologique des cellules cancéreuses, conservent l’hétérogénéité intratumorale, et reflètent mieux les composants humains pertinents du microenvironnement de tumeur. Cependant, il faut habituellement 4-8 mois pour développer un modèle de PDX, qui est plus long que la survie prévue de beaucoup de patients gastriques. Pour cette raison, l’établissement de lignées cellulaires cancéreuses primaires peut être une méthode complémentaire efficace pour les études de réponse médicamenteuse. Le protocole actuel décrit les méthodes d’établissement des modèles De PDX et des lignées cellulaires cancéreuses primaires à partir d’échantillons chirurgicaux de cancer gastrique. Ces méthodes constituent un outil utile pour le développement de médicaments et la recherche en biologie du cancer.
Introduction
Le cancer gastrique est le cinquième cancer le plus fréquent dans le monde et la troisième cause de décès par cancer. En 2018, plus d’un million de nouveaux cas de cancer gastrique ont été diagnostiqués dans le monde, et on estime que 783 000 personnes ont été tuées par cette maladie1. L’incidence et la mortalité du cancer gastrique restent très élevées dans les pays du nord-est de l’Asie2,3. Malgré des progrès significatifs dans le domaine de la thérapeutique du cancer, le pronostic des patients atteints d’un cancer gastrique avancé demeure faible, avec un taux de survie à cinq ans d’environ 25 %4,5,6, 7,. Il est donc urgent de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le cancer gastrique
Le traitement du cancer gastrique est difficile en raison de sa haute hétérogénéité8,9. Ainsi, la question de savoir comment relever les défis de l’hétérogénéité tumorale pour réaliser la médecine de précision est au cœur de la recherche sur le cancer. Les modèles in vitro et in vivo jouent un rôle crucial dans l’élucidation des mécanismes hétérogènes et de la biologie du cancer gastrique. Cependant, bien qu’il existe de nombreuses lignées de cellules cancéreuses gastriques et de nombreux modèles de souris transgéniques conventionnels pour la recherche préclinique, les inconvénients de ces modèles limitent leurs applications10. Parce que les caractéristiques de ces modèles ont changé dans la culture, ils ne modélisent plus l’hétérogénéité tumorale, et leurs réponses n’ont pas été en mesure de prédire les réponses chez l’homme11. Ces problèmes limitent considérablement la possibilité d’identifier des sous-groupes de patients atteints de cancer qui répondront aux médicaments ciblés. La culture à court terme des tumeurs primaires fournit un moyen relativement rapide et personnalisé d’étudier les propriétés pharmacologiques anticancéreuses, qui seront probablement la marque du traitement personnalisé du cancer.
Les xénogreffes dérivées du patient (PDX) sont préférées comme modèle préclinique alternatif pour le profilage de réponse de drogue12. En outre, les modèles PDX offrent un outil puissant pour étudier l’initiation et la progression du cancer13,14. Les modèles De PDX préservent l’aspect histologique des cellules cancéreuses, conservent l’hétérogénéité intratumorale, et reflètent mieux les composants humains pertinents du microenvironnement de tumeur15,16. Cependant, la limitation des modèles largement utilisés de PDX est le faible taux de succès pour établir et propager en série des tumeurs solides humaines. Dans cette étude, des méthodes décemment réussies pour établir des modèles de PDX et des lignées cellulaires primaires sont décrites.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le cancer gastrique est une maladie agressive avec des options thérapeutiques limitées; ainsi, les modèles de cancer gastrique sont devenus une ressource essentielle pour permettre des études de recherche fonctionnelle avec la traduction directe à la clinique4,8,17. Ici, nous avons décrit les méthodes et le protocole d’établir des modèles gastriques de PDX de cancer et des lignées primaires de cellules. Fait important,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par la National Natural Science Foundation of China (81572392); le National Key Research and Development Program of China (2016YFC1201704); Conseils scientifiques et techniques des jeunes talents innovateurs du Programme de soutien spécial du Guangdong (2016TQ03R614).
Nous remercions particulièrement Guangzhou Sagene Biotech Co., Ltd. pour son aide dans la préparation des chiffres.
Materials
| 40 μm Cell Strainer | Biologix, Shandong, China | 15-1040 | |
| Biological Microscope | OLYMPUS, Tokyo, Japan | OLYMPUS CKX41 | |
| Centrifuge | Eppendorf, Mittelsachsen, Germany. | 5427R | |
| CO2 Incubator | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | HERACELL 150i | |
| DPBS | Basalmedia Technology, Shanghai, China | L40601 | |
| Electro-Thermostatic Water Cabinet | Yiheng, Shanghai, China | DK-8AXX | |
| Fetal bovine serum | Wisent Biotechnology, Vancouver, Canada | 86150040 | |
| Isoflurane | Baxter, China | CN2L9100 | |
| Live Tissue Kit Cryo Kit | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2601 | |
| Live Tissue Thaw Kit | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2602 | |
| NSG | Biocytogen, Beijing, China | B-CM-002-4-5W | |
| Penicilin&streptomycin | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 15140122 | |
| Red blood cell lysis buffer | Solarbio, Beijing, China | R1010 | |
| RPMI-1640 medium | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 8118367 | |
| Surgical Suture Needles with Thread | LingQiao, Ningbo, China | 3/8 arc 4×10 | |
| Tissue-processed molds and auxiliary blades | Celliver Biotechnology, Shanghai, China | LT2603 | |
| Trypsin-EDTA | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 2003779 | |
| Type 1 collagenase | Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, California, USA | 17100017 |
References
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