В клиническом контексте пациенты с локализованным раком поджелудочной железы будут подвергаться панкреатэктомии с последующим адъювантным лечением. Этот протокол, о котором здесь сообщается, направлен на создание безопасного и эффективного метода моделирования этого клинического сценария у обнаженных мышей путем ортотопической имплантации рака поджелудочной железы с последующей дистальной панкреатэктомией и спленэктомией.
Не хватает удовлетворительных моделей на животных для изучения адъювантной и/или неоадъювантной терапии у пациентов, рассматриваемых для хирургии рака поджелудочной железы (ПК). Чтобы устранить этот недостаток, мы описываем модель мыши, включавшую ортотопическую имплантацию ПК с последующей дистальной панкреатэктомией и спленэктомией. Было продемонстрировано, что модель безопасна и достаточно гибка для изучения различных терапевтических подходов в адъювантных и неоадъювантных условиях.
В этой модели опухоль поджелудочной железы сначала генерируется путем имплантации смеси раковых клеток поджелудочной железы человека (помеченных люциферазой AsPC-1) и связанных с раком человека звездчатых клеток поджелудочной железы в дистальную поджелудочную железу атипичных обнаженных мышей Balb / c. Через три недели рак резецируется путем релапаротомии, дистальной панкреатэктомии и спленэктомии. В этой модели биолюминесцентная визуализация может быть использована для отслеживания прогресса развития рака и эффектов резекции / лечения. После резекции может быть дана адъювантная терапия. Альтернативно, неоадъювантное лечение может быть дано до резекции.
Представлены репрезентативные данные 45 мышей. Все мыши прошли успешную дистальную панкреатэктомию / спленэктомию без проблем с гемостазом. Макроскопический проксимальный запас поджелудочной железы более 5 мм был достигнут у 43 (96%) Мышей. Уровень технического успеха резекции поджелудочной железы составил 100%, с 0% ранней смертностью и заболеваемостью. Ни одно из животных не умерло в течение недели после резекции.
Таким образом, мы описываем надежную и воспроизводимую технику для модели хирургической резекции рака поджелудочной железы у мышей, которая имитирует клинический сценарий. Модель может быть полезна для тестирования как адъювантных, так и неоадъювантных методов лечения.
Аденокарцинома протоков поджелудочной железы (рак поджелудочной железы [ПК]) связана с плохим прогнозом1. Хирургическая резекция остается единственным потенциально лечебным лечением ПК и должна рассматриваться для пациентов с ранней стадией заболевания. К сожалению, даже при резекции R0 (т.е. резекционных полях, свободных от опухоли), частота рецидивов (местная или от невыявленной метастатической болезни) высока2,3. Поэтому системная адъювантная терапия показана практически всем пациентам, которые проходят резекцию4. Кроме того, в то время как неоадъювантная терапия в настоящее время рекомендуется только для погранично-резектабельных раковых заболеваний, ее показания расширяются таким образом, что ее рутинное использование находится в центре внимания многих клинических исследований5,6,7,8. Чтобы разработать новые терапевтические подходы к ПК, включающие резекцию, эти подходы должны быть сначала оценены в доклинических моделях, которые точно повторяют клинические условия.
Ортотопические мышиные модели ПК часто использовались в прошлом для тестирования медикаментозноголечения 9,10. Многие из них были получены путем инъекции раковых клеток только в поджелудочную железу мыши, что привело к опухолям, в которых отсутствовала заметная строма, характерная для ПК. Совсем недавно ортотопические модели совместной инъекции, такие как та, которую мы впервые разработали путем инъекции смеси человеческого ПК и звездчатых клеток поджелудочной железы человека (PSC, первичные продуценты коллагеновой стромы в ПК), в регулярное использованиестали использовать 11,12. Опухоли, образуемые при такой совместной инъекции раковых и стромальных клеток, демонстрируют (i) как раковые элементы, так и характерный стромальный (десмопластический) компонент ПК, и (ii) усиленную пролиферацию и метастазирование раковых клеток11. Таким образом, эта модель очень напоминает человеческий ПК. Хотя ряд резекционных моделей ортотопического ПК были описаны13,14,15,16,ни одна из них не отражала клинические реалии резекции поджелудочной железы у людей так же точно, как эта модель, и, следовательно, была неоптимальной для тестирования адъювантных или неоадъювантных методов лечения.
Цель представленной мышиной модели состоит в том, чтобы продемонстрировать, как: (i) успешно имплантировать ортотопический рак поджелудочной железы, сводя к минимуму непреднамеренную перитонеальную диссеминацию и (ii) впоследствии полностью резецировать рак. В статье освещаются советы и потенциальные подводные камни этой техники.
Резекционная ортотопическая мышиная модель рака поджелудочной железы важна, потому что она позволяет тестировать адъювантные и неоадъювантные методы лечения. Это особенно важно при раке поджелудочной железы, где хирургия остается наиболее эффективным лечением, но связана с высоким ?…
The authors have nothing to disclose.
Авторы получили поддержку от Фонда рака поджелудочной железы Авнера.
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. |