Un modèle murin de résection orthotopique du cancer du pancréas
Summary
Dans le contexte clinique, les patients atteints d’un cancer pancréatique localisé subiront une pancréatectomie suivie d’un traitement adjuvant. Ce protocole rapporté ici vise à établir une méthode sûre et efficace de modélisation de ce scénario clinique chez les souris nues, par l’implantation orthotopic du cancer pancréatique suivie de pancreatectomy et de splenectomy distaux.
Abstract
Il y a un manque de modèles animaux satisfaisants pour étudier l’adjuvant et/ou la thérapie neoadjuvant dans les patients étant considérés pour la chirurgie du cancer pancréatique (PC). Pour adresser cette insuffisance, nous décrivons un modèle de souris impliquant l’implantation orthotopic du PC suivi de pancreatectomy et de splenectomy distaux. Il a été démontré que le modèle est sûr et suffisamment flexible pour l’étude de diverses approches thérapeutiques dans des arrangements adjuvants et néo-adjuvants.
Dans ce modèle, une tumeur pancréatique est d’abord générée en implantant un mélange de cellules cancéreuses pancréatiques humaines (AsPC-1 marqué par luciférase) et de cellules étoilées pancréatiques associées au cancer humain dans le pancréas distal de souris nues athymiques Balb/c. Après trois semaines, le cancer est réséqué par re-laparotomie, pancréatectomie distale et splénectomie. Dans ce modèle, l’imagerie par bioluminescence peut être utilisée pour suivre l’évolution du développement du cancer et les effets de la résection/des traitements. Après la résection, on peut donner un traitement adjuvant. Alternativement, le traitement neoadjuvant peut être donné avant la résection.
Des données représentatives de 45 souris sont présentées. Toutes les souris ont subi pancreatectomy/splenectomy distal réussi sans des issues de hemostasis. Une marge pancréatique proximale macroscopique plus grande que 5 millimètres a été réalisée dans 43 (96%) souris. Le taux de succès technique de la résection pancréatique était 100%, avec la mortalité et la morbidité tôt de 0%. Aucun des animaux n’est mort pendant la semaine après la résection.
En résumé, nous décrivons une technique robuste et reproductible pour un modèle chirurgical de résection du cancer pancréatique chez la souris qui imite le scénario clinique. Le modèle peut être utile pour l’essai des traitements adjuvants et néoadjuvants.
Introduction
L’adénocarcinome canalaire pancréatique (cancer du pancréas [PC]) est associé à un pronostic pauvre1. La résection chirurgicale demeure le seul traitement potentiellement curatif pour le PC et devrait être considérée pour des patients présent avec la maladie de partie. Malheureusement, même avec la résection R0 (c’est-à-dire, marges de résection exemptes de tumeur), le taux de récidive (local ou de la maladie métastatique non détectée) est élevé2,3. Par conséquent, la thérapie adjuvante systémique est indiquée dans presque tous les patients qui subissent la résection4. En outre, alors que le traitement néoadjuvant n’est maintenant recommandé que pour les cancers borderline-résécables, ses indications se développent de telle sorte que son utilisation systématique est au centre de nombreuses recherches cliniques5,6,7,8. Afin de développer des approches thérapeutiques originales pour le PC impliquant la résection, ces approches doivent d’abord être évaluées dans les modèles précliniques qui récapitulent exactement les arrangements cliniques.
Des modèles murins orthotopiques de PC ont été fréquemment utilisés dans le passé pour tester des traitements médicamenteux9,10. Plusieurs de ces ceci ont été produits par l’injection des cellules cancéreuses seules dans le pancréas de souris, ayant pour résultat les tumeurs qui ont manqué du stroma en avant qui est caractéristique du PC. Plus récemment, les modèles orthotopiques de co-injection, tels que celui que nous avons d’abord développé en injectant un mélange de PC humain et de cellules étoilées pancréatiques humaines (PSCs, les producteurs primaires du stroma collagène dans le PC), sont entrés en usage régulier11,12. Les tumeurs produites par une telle co-injection du cancer et des cellules stromal montrent (i) les éléments de cancer et le composant stromal caractéristique (desmoplastic) du PC, et (ii) la prolifération et la métastase augmentées de cellule cancéreuse11. Ainsi, ce modèle ressemble étroitement au PC humain. Tandis qu’un certain nombre de modèles résectional de PC orthotopic ont été décrits13,14,15,16,aucun n’a reflété les réalités cliniques de la résection pancréatique chez l’homme aussi précis que ce modèle, et ont donc été sous-optimaux pour tester des traitements auxiliaires ou neoadjuvants.
Les buts du modèle murin présenté étaient de démontrer comment : (i) implanter avec succès le cancer pancréatique orthotopic tout en réduisant au minimum la diffusion péritonéale négligente et (ii) plus tard réséquer complètement le cancer. L’article met en évidence les astuces et les pièges potentiels de cette technique.
Protocol
Representative Results
Discussion
Un modèle de souris orthotopic résectional de cancer pancréatique est important parce qu’il tient compte de l’essai des traitements auxiliaires et néoadjuvants. Ceci est particulièrement important dans le cancer du pancréas où la chirurgie reste le traitement le plus efficace, mais est associée à un risque élevé de récidive. Cet article décrit une méthode qui produira sûrement un cancer pancréatique qui est potentiellement curable avec la résection, reproduisant le scénario clinique où la thérapie…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs ont reçu le soutien de la Fondation avner du cancer pancréatique.
Materials
| Animals, Materials and Equipment for Implantation Procedure | |||
| AsPC-1 human pancreatic cancer cell line, luciferase tagged (luc+ gene from Promega PGL3 Basic plasmid) | American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA | supplied by Professor Takashi Murakami, Saitama Medical University, Saitama, Japan | |
| Autoclip wound clips, 9 mm | Becton Dickson Pty Ltd, North Ryde, NSW, Australia | 500346 | |
| Basic Dressing Pack | Multigate Medical Products Pty Ltd, Villawood, NSW, Australia | ||
| Cancer associated human pancreatic stellate cells | Pancreatic Research Group cell bank | In house cell bank | |
| Cryogenic tubes, 1.0 mL | Thermo Fisher Scientific Australia Pty Ltd, Scoresby, VIC, Australia | 366656 | |
| Disposable stainless-steel scalpel blade with handle, size 15 | Livingstone International, Mascot, NSW, | SCP15 | |
| Foetal bovine serum (FBS) | Life Technologies Corporation, Tullamarine, VIC, Australia | 16000044 | |
| Gilles fine tooth forceps 12 cm | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Heated mats to maintain body temperature during surgery and postoperative recovery | Generic | ||
| Homozygous athymic nude mice: Strain BALB/c-Fox1nu/Ausb, female | Australian Bioresources, Moss Vale, NSW, Australia | ||
| Iscove's modified Dulbecco's medium (IMDM) with 4mM L-glutamine and no phenol red | Life Technologies Corporation, Tullamarine, VIC, Australia | 21056023 | |
| Jewellers forceps 11.5 cm | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Micro needle holder (round handle) 15 cm straight | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Micro scissors (round handle) 15 cm straight | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Penicillin 10,000 U/mL, streptomycin 10,000 μg/mL | Life Technologies Corporation, Tullamarine, VIC, Australia | 15140122 | |
| Polyglycolic acid suture, size USP 5/0 on 13mm half-circle round-bodied needle | Braun Australia Pty Ltd, Bella Vista, NSW, Australia | C1049407 | |
| Portable weighing scale | Precision balances, Bradford, MA, USA | ||
| Reflex clip applier and clip remover | World Precision Instruments, Sarasota, FL, USA | 500345 | |
| Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 with phenol red and 300 mg/L Lglutamine | Life Technologies Corporation, Tullamarine, VIC, Australia | 11875085 | |
| Round bodied vessel dilator 15 cm, 0.1 mm tip | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Trypsin 0.05%, EDTA 0.02% | Life Technologies Corporation, Tullamarine, VIC, Australia | 25300054 | For pancreatic stellate cells |
| Trypsin 0.25%, EDTA 0.02% | Life Technologies Corporation, Tullamarine, VIC, Australia | 25200056 | For ASPC-1 cells |
| U-100 insulin syringes, 0.5 mL with 29 G (0.33 mm) × 13 mm needle | Terumo Medical Corporation, Elkton, MD, USA | ||
| Equipment for Resection Procedure | |||
| Alm self-retaining retractor | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Autoclip wound clips 9 mm | Becton Dickson Pty Ltd, North Ryde, NSW | 500346 | |
| Basic Dressing Pack | Multigate Medical Products Pty Ltd, Villawood, NSW, Australia | 08-559NP | |
| Disposable stainless-steel scalpel blade with handle, size 15 | Livingstone International, Mascot, NSW, | SCP15 | |
| Gilles fine tooth forceps 12 cm | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Hand-held high temperature fine tip cautery | Bovie Medical Corporation, Melville, NY, USA | AA01 | |
| Heated mats to maintain body temperature during surgery and postoperative recovery | Generic | ||
| IVIS Lumina II Bioluminescent Imaging Device | Caliper Life Sciences, Hopkinton, MA, USA | ||
| Jewellers forceps 11.5 cm | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Micro needle holder (round handle) 15 cm straight | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Micro scissors (round handle) 15 cm straight | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Polyglycolic acid suture, size USP 5/0 on 13mm half-circle round-bodied needle | Braun Australia Pty Ltd, Bella Vista, NSW, Australia | C1049407 | |
| Portable weighing scale | Precision balances, Bradford, MA, USA | ||
| Reflex wound clip applier and clip remover | World Precision Instruments, Sarasota, FL, USA | 500345 | |
| Round bodied vessel dilator 15 cm, 0.1 mm tip | Generic stainless steel microsurgical instrument set | ||
| Titanium “Weck style” Ligaclip, small | HZMIM, Hangzhou, China | ||
| Titanium Ligaclip applier for open surgery, small | HZMIM, Hangzhou, China | ||
| Volatile anaesthetic machine, including vapouriser and induction chamber | Generic | Generic vapouriser and induction chamber | |
| Drugs for Procedures | |||
| 70% w/w ethanol solution | Sigma-Aldrich Pty Ltd, Castle Hill, NSW, Australia | Applied topically as surgical skin preparation | |
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | Troy Laboratories Pty Ltd, Glendenning, NSW, Australia | Dose: 0.05 mg/kg s.c. | |
| D-Luciferin (1 U/g) | PerkinElmer, Inc., Waltham, MA, USA | 122799 | diluted in PBS to 15 mg/mL. Dose: 150 mg/kg i.p |
| Enrofloxacin 50 mg/mL | Troy Laboratories Pty Ltd, Glendenning, NSW, Australia | Dose: 5 mg/kg s.c. | |
| Flunixin 50 mg/mL | Norbrook Laboratories Australia, Tullamarine, VIC, Australia | Dose: 2.5 mg/kg s.c. | |
| Isoflurane | Zoetis Australia Pty Ltd., Rhodes, NSW, Australia | Dose (vapourised with oxygen): 4% induction, 3% maintenance | |
| Ketamine 100 mg/mL | Maylab, Slacks Creek, QLD, Australia | Dose: 80 mg/kg i.p. | |
| Povidone-Iodine 10% w/v solution | Perrigo Australia, Balcatta, WA, Australia | RIO00802F | Applied topically to the anterior abdomen as surgical skin preparation |
| Refresh eye ointment (liquid paraffin 42.5% w/w, soft white paraffin 57.3% w/w) | Allergan Australia Pty Ltd, Gordon, NSW, Australia | Applied to both eyes | |
| Sodium chloride 0.9% w/v | Braun Australia Pty Ltd, Bella Vista, NSW, Australia | 9481P | Dose: 900 μL s.c. |
| Water for injections BP | Pfizer Australia, Sydney, NSW, Australia | For dilution of drugs | |
| Xylazine 20 mg/mL | Troy Laboratories Pty Ltd, Glendenning, NSW, Australia | Dose: 10 mg/kg i.p. |
References
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