위암 환자 유래 이종이식 모델 및 1차 세포주 구축
Summary
현재 프로토콜은 외과 위암 견본에서 환자 파생된 이종이식 (PDX) 모형 및 1 차적인 암 세포주를 설치하는 방법을 기술합니다. 이 방법은 약물 개발 및 암 생물학 연구에 유용한 도구를 제공합니다.
Abstract
종양 생물학에 대한 이해를 증진하고 치료제의 효능을 조사하기 위해 전임상 모델을 사용하는 것이 암 연구의 핵심입니다. 전임상 연구를 위한 많은 확립된 위암 세포주 및 많은 전통적인 형질전환 마우스 모델이 있지만, 이러한 생체외 및 생체내 모델의 단점은 그들의 적용을 제한합니다. 이 모형의 특성이 문화에서 변경되었기 때문에, 그(것)들은 더 이상 종양 이질성을 모델링하지 않으며, 그들의 반응은 인간에 있는 반응을 예측할 수 없었습니다. 따라서, 종양 이질성을 더 잘 나타내는 대체 모델이 개발되고 있다. 환자 유래 이종이식(PDX) 모델은 암세포의 조직학적 외관을 보존하고 종양 내 이질성을 유지하며 종양 미세 환경의 관련 인간 성분을 더 잘 반영합니다. 그러나, 그것은 일반적으로 많은 위 환자의 예상된 생존 보다는 더 긴 PDX 모형을 개발하기 위하여 4-8 달이 걸립니다. 이러한 이유로, 1차 암 세포주를 확립하는 것은 약물 반응 연구를 위한 효과적인 상보적인 방법일 수 있다. 현재 프로토콜은 수술 위암 샘플에서 PDX 모델과 1 차적인 암 세포주를 설치하는 방법을 기술합니다. 이러한 방법은 약물 개발 및 암 생물학 연구에 유용한 도구를 제공합니다.
Introduction
위암은 전 세계적으로 다섯 번째로 흔한 암이며 암 사망의 세 번째 주요 원인입니다. 2018년에는 1,000,000건 이상의 새로운 위암 사례가 전 세계적으로 진단되었으며, 약 783,000명이 이 질병으로 사망했습니다1. 위암의 발생률과 사망률은 동북아시아국가에서 매우 높게 남아 2,3. 암 치료 분야에서 상당한 진전에도 불구하고, 진행성 위암 환자의 예후는 약 25 % 4,5,6의 5 년 생존율로 가난한 상태로 남아 있습니다. 7,. 따라서, 위암에 대한 새로운 치료 전략의 개발이 절실히 요구되고 있다.
위암의 치료는 높은 이질성 때문에 도전이다8,9. 따라서 정밀 의학을 실현하기 위해 종양 이질성의 과제를 해결하는 방법에 대한 질문은 암 연구의 핵심입니다. 생체 외 및 생체 내 모델은 위암의 이기종 메커니즘과 생물학을 해명하는 데 중요한 역할을합니다. 그러나, 전임상 연구를 위한 수많은 위암 세포주 및 많은 종래의 형질전환 마우스 모델이 있지만, 이들 모델의 단점은 그들의 적용을 제한한다10. 이러한 모델의 특성이 배양에서 변화했기 때문에, 그들은 더 이상 종양 이질성을 모델링하지 않으며, 그들의 반응은 인간11에서반응을 예측할 수 없었다. 이 문제점은 표적으로 한 약에 반응할 암 환자의 소집단을 확인하는 가능성을 가혹하게 제한합니다. 1 차적인 종양의 단기 문화는 아마 개인화한 암 처리의 특징일 것이다 항암 약리학적인 속성을 조사하는 상대적으로 급속하고 개인화한 쪽을 제공합니다.
환자 유래 이종이식(PDX)은 약물 반응 프로파일링(12)에 대한대체 전임상 모델로서 바람직하다. 또한, PDX 모델은 암의 개시 및 진행을 연구하기위한 강력한 도구를 제공합니다13,14. PDX 모델은 암세포의 조직학적 외관을 보존하고, 종양 내 이질성을 유지하고, 종양 미세환경(15,16)의관련 인간 성분을 더 잘 반영한다. 그러나, 널리 사용되는 PDX 모델의 한계는 인간 고형 종양을 확립하고 연속적으로 전파하기 위한 낮은 성공률이다. 이 연구에서는 PDX 모델 및 1 차 세포주를 확립하기위한 상당히 성공적인 방법이 설명되어 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
위암은 제한된 치료 옵션을 가진 공격적인 질병입니다. 따라서, 위암의 모델은 클리닉 4,8,17에직접 번역하여 기능적 연구 연구를 가능하게하는 중요한 자원이되었다. 여기에서, 우리는 위암 PDX 모형 및 1 차적인 세포주를 설치하는 방법 그리고 프로토콜을 기술했습니다. 중요한 것은, 위암 견본의 형태학적 및 생물학적 특성 둘…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 중국의 국립 자연 과학 재단에 의해 지원되었다 (81572392); 중국 의 국가 핵심 연구 개발 프로그램 (2016YFC1201704); 광동 특별 지원 프로그램 (2016TQ03R614)의 팁 탑 과학 기술 혁신 청소년 재능.
우리는 특히 수치의 준비에 도움을 광저우 새진 생명 공학 (주)에 감사드립니다.
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
- Bray, F., et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. Ca-a Cancer Journal for Clinicians. 68 (6), 394-424 (2018).
- Sugano, K. Screening of gastric cancer in Asia. Best Practive & Research in Clinical Gastroenterology. 29 (6), 895-905 (2015).
- Nikfarjam, Z., et al. Demographic survey of four thousand patients with 10 common cancers in North Eastern Iran over the past three decades. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 15 (23), 10193-10198 (2014).
- Coccolini, F., et al. Advanced gastric cancer: What we know and what we still have to learn. World Journal of Gastroenterology. 22 (3), 1139-1159 (2016).
- Goetze, O. T., et al. Multimodal treatment in locally advanced gastric cancer. Updates in Surgery. 70 (2), 173-179 (2018).
- Graziosi, L., Marino, E., Donini, A. Multimodal Treatment of Locally Advanced Gastric Cancer: Will the West Meet the East?. Annals of Surgical Oncology. 26 (3), 918 (2019).
- Choi, Y. Y., Noh, S. H., Cheong, J. H. Evolution of Gastric Cancer Treatment: From the Golden Age of Surgery to an Era of Precision Medicine. Yonsei Medical Journal. 56 (5), 1177-1185 (2015).
- Zhang, W. TCGA divides gastric cancer into four molecular subtypes: implications for individualized therapeutics. Chinese Journal of Cancer Research. 33 (10), 469-470 (2014).
- Tirino, G., et al. What’s New in Gastric Cancer: The Therapeutic Implications of Molecular Classifications and Future Perspectives. International Journal of Molecular Sciences. 19 (9), (2018).
- Roschke, A. V., et al. Karyotypic complexity of the NCI-60 drug-screening panel. Cancer Research. 63 (24), 8634-8647 (2003).
- Wilding, J. L., Bodmer, W. F. Cancer cell lines for drug discovery and development. Cancer Research. 74 (9), 2377-2384 (2014).
- Siolas, D., Hannon, G. J. Patient-derived tumor xenografts: transforming clinical samples into mouse models. Cancer Research. 73 (17), 5315-5319 (2013).
- Xu, C., et al. Patient-derived xenograft mouse models: A high fidelity tool for individualized medicine. Oncology Letters. 17 (1), 3-10 (2019).
- Lai, Y., et al. Current status and perspectives of patient-derived xenograft models in cancer research. Journal OF Hematology & Oncology. 10 (1), 106 (2017).
- Kawaguchi, T., et al. Current Update of Patient-Derived Xenograft Model for Translational Breast Cancer Research. Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia. 22 (2), 131-139 (2017).
- Cassidy, J. W., Caldas, C., Bruna, A. Maintaining Tumor Heterogeneity in Patient-Derived Tumor Xenografts. Cancer Research. 75 (15), 2963-2968 (2015).
- Liu, X., Meltzer, S. J. Gastric Cancer in the Era of Precision Medicine. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 3 (3), 348-358 (2017).
- Shultz, L. D., et al. . Human cancer growth and therapy in immunodeficient mouse models. (7), 694-708 (2014).
- McDermott, S. P., et al. Comparison of human cord blood engraftment between immunocompromised mouse strains. Blood. 116 (2), 193-200 (2010).
- Ito, M., et al. NOD/SCID/gamma (c) (null) mouse: an excellent recipient mouse model for engraftment of human cells. Blood. 100 (9), 3175-3182 (2002).
- Wege, A. K., et al. Co-transplantation of human hematopoietic stem cells and human breast cancer cells in NSG mice: a novel approach to generate tumor cell specific human antibodies. MAbs. 6 (4), 968-977 (2014).
