Um modelo de rato de osteossarcoma ortotópico sintérico sprague dawley com amputação para controlar a taxa de metástase
Summary
Aqui, uma implantação ortotópica sinténica seguida de um procedimento de amputação do osteossarcoma com metástase pulmonar espontânea que pode ser usada para investigação pré-inlinética da biologia da metástase e desenvolvimento de novas terapêuticas é descrita.
Abstract
O avanço mais recente no tratamento do osteossarcoma (OS) ocorreu na década de 1980, quando a quimioterapia multi-agente mostrou melhorar a sobrevida geral em comparação apenas com a cirurgia. Para resolver esse problema, o objetivo do estudo é refinar um modelo menos conhecido de OS em ratos com uma abordagem cirúrgica histológica, de imagem, biológica, implantação e amputação abrangente que prolonga a sobrevivência. Utilizamos um imunocompetente, sprague-Dawley (SD), modelo de rato síngênico com linha celular UMR106 OS implantada (originária de um rato SD) com implantes de tumor tibial ortotópico em ratos machos e fêmeas de 3 semanas de idade para modelar o OS pediátrico. Descobrimos que os ratos desenvolvem tumores pulmonares primários e metastáticos reprodutíveis, e que as amputações de membros em 3 semanas após a implantação reduzem significativamente a incidência de metástase pulmonar e previnem mortes inesperadas. Histologicamente, as OSs primárias e metastáticas em ratos eram muito semelhantes aos humanos. Usando métodos imunohistoquímicos, o estudo mostra que os os ratos estão infiltrados com macrófagos e células T. Um levantamento de expressão proteica das células de OS revela que esses tumores expressam cineases familiares ErbB. Uma vez que essas quinases também são altamente expressas na maioria das OSs humanas, este modelo de rato poderia ser usado para testar inibidores da via ErbB para terapia.
Introduction
O osteossarcoma (OS) é o tumor ósseo primário mais comum em crianças, adolescentes e adultos jovens. O avanço mais recente no tratamento da OS ocorreu na década de 1980, quando a quimioterapia multi-agente mostrou-se para melhorar a sobrevida geral em comparação apenas com a cirurgia1. O SISTEMA OPERACIONAL desenvolve-se durante o rápido crescimento ósseo, tipicamente ocorrendo em ossos tubulares longos como fêmur, tíbia e úmero. Caracterizam-se por uma aparência osteolítica, osteoblástica ou mista com notável reação peristeal2. A quimioterapia e a ressecção cirúrgica podem melhorar o resultado para pacientes com sobrevida de 5 anos para 65% dos pacientes2,3. Infelizmente, pacientes com doença metastática de alto grau têm 20% de sobrevida. O OS invade regionalmente e metástase principalmente para os pulmões ou outros ossos e é mais prevalente em machos. A necessidade mais convincente para esses pacientes jovens é uma nova terapia que previne e elimina a viabilidade de metástases distantes.
Foram revisados modelos pré-clínicos de OS4,5,6,7 e poucos modelos imunocompetntes disponíveis utilizando amputação de os os ortotópicos. Em 2000, um modelo importante foi desenvolvido utilizando camundongos BALB/c com OS ortotópicos e amputação8. Comparado a este modelo de camundongo, o modelo de rato é baseado em animais geneticamente superados e 10 vezes maiores levando a algumas vantagens. O modelo UMR106 de rato foi desenvolvido a partir de um SO induzido de 32P em um rato Sprague Dawley (SD), que foi derivado em uma linhacelular 9. Em 2001, a implantação ortotópica de UMR106-01 foi descrita pela primeira vez em tíbias implantadas de camundongos atrímicos com desenvolvimento rápido e consistente do tumor primário e características radiológicas, histológicas em comum com o OS em humanos. As metástases pulmonares desenvolveram-se e dependiam da colocação ortotópica de UMR106 no microambiente ósseo10. Em 2009, Yu et al.11 estabeleceram um modelo de rato de fêmur ortotópico reprodutopico usando células UMR106 em ratos maiores do sexo masculino. As implantações tumorais bem sucedidas e a taxa de metástase pulmonar em ratos sem amputação foram semelhantes aos dados aqui apresentados. Neste estudo, foi realizada uma amputação adicional ao modelo de uso de ratos jovens, o que sugere que o tempo de remoção do tumor primário é crucial na modelagem da OS, especialmente relacionada à progressão metastática. Com este refinamento, amputação e imagem in vivo melhoram este modelo para estudos pré-clínicos para avaliação de novos medicamentos para OS.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ratos com implantes tibiais da OS desenvolvem tumores mensuráveis por 3 semanas após a implantação. Se os membros com tumores forem amputados 3 semanas após a implantação, a incidência de metástase pulmonar é reduzida significativamente. Os OSs são osteolíticos e osteoblásticos. Ratos sem amputação desenvolvem metástases pulmonares de tamanho múltiplo e variado, observadas por radiografia ou necropsia por 7 semanas após a implantação. EGFR, ErbB2 e ErbB4 são expressos em umr106 OS de rato, semelhante…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Financiamento do NIH através do Instituto Nacional do Câncer, conceder # CA228582. Shun Ishiyama está recebendo uma bolsa da Toray Medical Co., Ltd.
Materials
| 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 |
References
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