在这里,描述了同源原位植入术,然后是伴有自发性肺转移的骨肉瘤的截肢手术,可用于转移生物学的临床前研究和新疗法的开发。
骨肉瘤(OS)治疗的最新进展发生在20世纪80年代,当时与单独手术相比,多药化疗被证明可以提高总生存率。为了解决这个问题,该研究的目的是通过全面的组织学,成像,生物学,植入和截肢手术方法来完善大鼠OS的鲜为人知的模型,以延长生存期。我们使用免疫功能正常的,异种的Sprague-Dawley(SD),同源大鼠模型,植入UMR106 OS细胞系(来自SD大鼠)与原位胫骨肿瘤植入物到3周大的雄性和雌性大鼠中来模拟儿科OS。我们发现大鼠发展为可重复的原发性和转移性肺肿瘤,并且在植入后3周截肢可显着降低肺转移的发生率并防止意外死亡。从组织学上讲,大鼠的原发性和转移性OS与人类OS非常相似.使用免疫组织化学方法,研究表明大鼠OS被巨噬细胞和T细胞浸润。对OS细胞的蛋白质表达调查显示,这些肿瘤表达ErbB家族激酶。由于这些激酶在大多数人类操作系统中也高度表达,因此该大鼠模型可用于测试ErbB途径抑制剂的治疗。
骨肉瘤(OS)是儿童,青少年和年轻人中最常见的原发性骨肿瘤。OS治疗的最新进展发生在20世纪80年代,当时与单独手术相比,多药化疗被证明可以提高总生存率1。OS 在骨快速生长期间发展,通常发生在长管骨中,如股骨、胫骨和肱骨。它们的特征在于溶骨,成骨细胞或混合外观,伴有显着的骨膜反应2。化疗和手术切除可以改善65%的患者5年生存期患者的预后2,3。不幸的是,患有转移性疾病的高等级OS患者的生存率为20%。OS侵犯区域性,主要转移到肺部或其他骨骼,在男性中更为普遍。对这些年轻患者最迫切的需求是一种预防和消除远处转移可行性的新疗法。
OS临床前模型已经过审查4、5、6、7 和少数可用的使用截肢原位OS的免疫功能正常的模型已经开发出来。2000年,使用具有原位同源OS和截肢8的BALB / c小鼠开发了一个重要模型。与该小鼠模型相比,大鼠模型基于遗传异种和10倍大的动物,从而具有一些优势。大鼠UMR106模型是从Sprague Dawley(SD)大鼠中的32P诱导OS开发的,该OS衍生到细胞系9中。2001年,UMR106-01的原位植入首次在无胸腺小鼠的植入胫骨中描述,这些胫骨具有快速,一致的原发性肿瘤发展和放射学,组织学特征与人类OS相同。肺转移发展并依赖于UMR106的原位放置到骨微环境中10。2009年,Yu等人11在较大的雄性SD大鼠中使用UMR106细胞建立了可重复的原位股骨OS大鼠模型。未截肢大鼠肿瘤植入的成功率和肺转移率与此处提供的数据相似。在这项研究中,使用年轻大鼠对模型进行了额外的截肢,这表明原发性肿瘤切除的时间对于建模OS至关重要,特别是与转移进展有关。通过这种改进,截肢和体内成像改进了该模型,用于OS新药评估的临床前研究。
具有OS胫骨植入物的大鼠在植入后3周内出现可测量的肿瘤。如果植入后3周截肢肿瘤,肺转移的发生率显着降低。操作系统既是溶骨细胞又是成骨细胞。没有截肢的大鼠出现多个且大小不一的肺转移,通过X线照相观察或在植入后7周进行尸检观察。EGFR,ErbB2和ErbB4在大鼠UMR106 OS中表达,类似于人类OS 16,17,18。CD3 T细胞和巨噬细?…
The authors have nothing to disclose.
NIH通过国家癌症研究所资助,拨款编号CA228582。Shun Ishiyama目前正在接受东丽医疗株式会社的资助。
AKT | Cell Signaling TECHNOLOGY | 4685S | |
absorbable suture | Ethicon | J214H | |
β-actin | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-47778 | |
β2-AR antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-569 | replaced by β2-AR (E-3): sc-271322 |
Bis–Tris gels | Thermo Fisher | NP0321PK2 | |
Buprenorphine SR Lab | ZooPharm | IZ-70000-201908 | |
CD3 antibody | Dako | #A0452 | |
CD68 antibody | eBioscience | #14-0688-82 | |
Chemiluminescent substrate | cytiva | RPN2232 | |
CL-Xposure film | Thermo Fisher | 34089 | |
Complete Anesthesia System | EVETEQUIP | 922120 | |
diaminobenzidine | VECTOR LABORATORIES | SK-4100 | |
Doxorubicin | Actavis | NDC 45963-733-60 | |
EGFR antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-03 | replaced by EGFR (A-10): sc-373746 |
ERBB2 antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-284 | replaced by Neu (3B5): sc-33684 |
ERBB4 antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-283 | replaced by ErbB4 (C-7): sc-8050 |
ERK antibody | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-514302 | |
eye lubricant | PHARMADERM | NDC 0462-0211-38 | |
Hamilton syringe (100 µL) | Hamilton | Model 1710 SN SYR | |
horseradish peroxidase-linked secondary antibody | cytiva | NA934 | |
HRP polymer detection kit | VECTOR LABORATORIES | MP-7401 | |
HRP polymer detection kit | VECTOR LABORATORIES | MP-7402 | |
isoflurane | BUTLER SCHEIN | NDC 11695-6776-2 | |
isoflurane vaporizer | EVETEQUIP | 911103 | |
UMR-106 cell | ATCC | CRL-1661 | |
X-ray | Faxitron | UltraFocus | |
X-ray processor | Hope X-Ray Peoducts Inc | MicroMax X-ray Processor | Hope Processors are not available in USA anymore |
wound clips | BECTON DICKINSON | 427631 |