تفعيل الطفرات الكامنة مع اتش، لجنة المساواة العرقية في نتائج نظام الأقنية اللبنية في الثدي النقيلي سرطان ذات الصلة سريريا. إدماج المروج YFP يسمح تتبع خلايا الورم النقيلي البعيدة. هذا النموذج هو مفيد لدراسة الانبثاث الكامنة، والحصانة المضادة للورم، وللتصميم المناعية رواية لعلاج سرطان الثدي.
سرطان الثدي هو مرض غير المتجانسة التي تنطوي على تفاعلات معقدة بين الخلوية السرطانية النامية والجهاز المناعي، مما أدى في نهاية المطاف في نمو الورم والانبثاث الأسي إلى الأنسجة البعيدة وانهيار المناعة المضادة للورم. وجود العديد من نماذج حيوانية مفيدة لدراسة سرطان الثدي، ولكن لا شيء تماما ألخص تطور المرض الذي يحدث في البشر. من أجل الحصول على فهم أفضل للتفاعلات الخلوية التي تؤدي إلى تشكيل ورم خبيث الكامنة وانخفض البقاء على قيد الحياة، ونحن قد ولدت في نموذج الفأر وراثيا محرض من YFP، معربا عن سرطان الأقنية التي يتطور بعد إلى مرحلة النضج الجنسي في الفئران المناعة المختصة وتحركها بواسطة متسقة، الغدد الصماء مستقلة الجين الورمي التعبير. وقد تحقق تفعيل YFP، الاجتثاث من البروتين p53، وتعبير عن شكل من أنكجنيك K-راس من قبل التسليم للجنة المساواة العرقية، معربا اتش recombinase في القناة الثديية من ناضجة جنسيا، إناث الفئران عذراء. الأورامتبدأ في الظهور بعد 6 أسابيع من بدء الأحداث أنكجنيك. بعد أن تصبح الأورام واضحة، فإنها تقدم ببطء لمدة أسبوعين تقريبا قبل أن تبدأ في النمو باطراد. بعد 7-8 أسابيع بعد الحقن اتش، لوحظ الأوعية الدموية التي تربط كتلة الورم إلى العقد الليمفاوية البعيدة، مع الغزو lymphovascular في نهاية المطاف من الخلايا السرطانية YFP + إلى العقد الليمفاوية الإبطية البعيدة. التسلل السكان الكريات البيض هي مماثلة لتلك التي وجدت في سرطان الثدي البشرية، بما في ذلك وجود αβ وγδ الخلايا التائية، الضامة وMDSCs. وهذا نموذج فريد من نوعه تسهيل دراسة الآليات الخلوية والمناعية تشارك في الانبثاث الكامنة والسكون بالإضافة إلى كونها مفيدة لتصميم التدخلات immunotherapeutic جديدة لعلاج سرطان الثدي.
سرطان الثدي هو الورم الخبيث الأكثر شيوعا التي تحدث عند النساء في جميع أنحاء العالم 1،2 والسبب الرئيسي الثاني للوفيات المرتبطة بالسرطان 2. مجمع الوراثية 3،4، 5 النسيجي، والظواهر السريرية تستخدم 6 لتوصيف أنواع فرعية مختلفة من سرطان الثدي، وغالبا ما تستخدم كوسيلة للتنبؤ البقاء على قيد الحياة. وأشار تحليل لفيف كبير من النساء المصابات بسرطان الثدي أن معظم (تقريبا 80٪) من المرضى الذين لقوا حتفهم قد تكررت في غضون 10 سنة إزالة آخر من الورم الرئيسي 7. بالنسبة لغالبية سرطانات الثدي الغازية، وقد تبين الغزو lymphovascular أن ترتبط بقوة إلى نتيجة الفقراء وبالطبع السريرية أكثر عدوانية من المرض 8.
بسبب تعقيد الوراثية والمظهرية لسرطان الثدي، لا يوجد نموذج الحيوان الذي يلخص كامل من المرض. وقد الثدي خطوط الخلايا السرطانية البشرية في كثير من الأحيانتستخدم طعم أجنبي أو 9 نماذج مثلي من سرطان الثدي الغازية والمنتشر في الفئران تعاني من نقص المناعة. على الرغم بالمعلومات، تحدث هذه النماذج في غياب الضغط المناعي، ولأنه هو الكسب غير المشروع عبر الأنواع، تشويه آثار المكروية الورم بأكمله. وقد ساهمت الطفرات الوراثية محرض يقودها المروجين محددة الثديية مثل الفئران فيروس الورم الثديية (MMTV) ومصل اللبن البروتين الحمضية (WAP) قدرا هائلا من المعرفة حول طبيعة وراثية لسرطان الثدي. ومع ذلك، يتم المساس التعبير الأنسجة محددة من هذه المروجين من قبل استجابتها للنظام الغدد الصماء 10-16، مما أدى إلى التعبير متغير من الطفرات الوراثية التي يسببها والتي لا تعكس التعبير عن الجينات المسرطنة بإفراط (overexpressed) عادة في سرطان الثدي البشرية. للتغلب على سيطرة الغدد الصماء التعبير MMTV مدفوعة من الجينات المسرطنة، موديز وآخرون. لدت مشروطة، الدوكسيسيكلين محرض نموذج overexpressing نوي في الثديظهارة 17. هذا النموذج هو مفيد لdeinducing نوي بعد تشكيل الورم لدراسة الانحدار وتكرار، ولكن يتطلب إدارة الدوكسيسيكلين المستمر للمتسقة وطويلة الأجل التعبير الجين الورمي. مناقشة شاملة للعديد من النماذج ورم الثدي ذات الصلة المتاحة يمكن العثور عليها في الاستعراض الذي فارجو-Gogola وآخرون 10
كان هدفنا لتطوير نموذج الفأر من سرطان الثدي يمكن عزوها على كامل C57BL / 6 خلفية أنه بعد تحريض دائم من الأحداث طفرية، ونماذج تشكيل الورم الوليدة في وجود ضغط المناعي. قدمنا اتش معربا جنة المساواة العرقية، recombinase في القنوات الثديية من الفئران المعدلة وراثيا تحتوي على الأليلات floxed من TP53، وشكل أنكجنيك من K-راس، وYFP. لجنة المساواة العرقية التعبير ablates TP53، وهو الجين المتحور في كثير من الأحيان في العديد من سرطانات الثدي والحث على 18 أليل أنكجنيك من K-راس بالإضافة إلى YFP التعبير على وجه التحديدفي ظهارة الأقنية الثديية. على الرغم من الطفرات في K-راس نادرة في سرطان الثدي، والتي تحدث في 6.5٪ فقط من مرضى سرطان الثدي 19،20، وoverexpression من تحركات المنبع مثل محفز Her2 وEGFR النتيجة في تفعيل التأسيسية للمسار رأس يشير في أورام الثدي البشرية 21-23. كما تم الإبلاغ تفعيل مسار الإشارات رأس في كثير من خطوط الخلايا السرطانية الثدي 24،25. سنقوم بشرح الشروع في تشكيل الورم وتقنية الحقن ينترادوكتال لجنة المساواة العرقية، معربا اتش recombinase في ناضجة جنسيا، إناث الفئران عذراء. هذا النموذج من سرطان الثدي يتطور الآفات العلنية التي تنمو باطراد بعد حوالي 8 أسابيع من بطء تطور الورم، مع الغزو lymphovascular والانبثاث العقدة الليمفاوية الإبطية من قبل 7-8 أسابيع. لأن هذه الفئران هي على كامل C57BL / 6 الخلفية وYFP، معربا عن الخلايا السرطانية هي ارجاعها في الغدد الليمفاوية البعيدة، وهذا النموذج يوفر أداة ذات الصلة لدراسة مسوف آليات llular والمناعية من ورم خبيث الكامنة وتساعد على وضع نهج علاجية جديدة لعلاج سرطان الثدي النقيلي الأقنية.
نجاح هذا الإجراء يتوقف على الأسلوب السليم أثناء الحقن ينترادوكتال، والتي سوف يكون من الصعب على المجربون غير مدربين. الباحثين من ذوي الخبرة في مختبرنا عادة الحصول الجماهير ورم الثدي 79٪ من المرات التي تدير الحقن الغدانية. مشاكل مع حقن يمكن أن يؤدي إلى تأخر كثيرا، متغير، أو تطور الورم غائبة. إذا تم إدخال الإبرة العميقة جدا أو في زاوية غير مناسب، قد يكون غاب القناة الأقنية. فمن المهم لدخول الحلمة قليلا الماضي شطبة من الإبرة (لا يزيد عن 2 ملم)، لمنع الاختراق من خلال الأنسجة الثديية وإلى الأغشية المصلية من تجويف الجسم البطني. أيضا، والتنسيب ضحلة جدا من الإبرة أو الحقنة أكبر من 3 مل من رواسب الفيروس يمكن أن يؤدي إلى انسكاب الإعدادية الفيروسية خارج الغدة الثديية وتحريض الأورام غير مقصود. طريقة واحدة للتغلب على هذه القضايا هو لادخال الإبرة في الحلمة deepe قليلاص من 3 مم، واستخلاص ببطء الحقنة مرة أخرى للخروج من القناة حتى 2 ملم من غيض من شطبة. وهذا يضمن أن الأنسجة الثديية ويستهدف بدلا من العضلات المحيطة التجويف البريتوني من الفئران (الشكل 1A). وهذا أيضا تمتد الحلمة على طول حواف الحقنة بحيث عندما يتم طرد الفيروس في القناة، وليس هناك تسرب وفقدان رواسب الفيروسية.
التصور من حقن صعب وينصح الممارسة لهذه الخطوة. لاحظنا زيادة في حقن ناجحة التالية الممارسة، مما أدى إلى انتفاذ أعلى من التنمية الورم. لأن هذا الأسلوب يستخدم nonlactating الإناث البكر، فمن الأهمية بمكان لإزالة المكونات الكيراتين الذي يغطي الحلمة للكشف عن القناة القناة الأساسية. نوصي ممارسة هذه الخطوة عن طريق حقن التريبان الأزرق أو بعض الدول الأخرى صبغ ارجاعها معقمة داخل القناة وإعداد يتصاعد الثديية كله لتأكيد استهداف آر الأقنيةهه. بالإضافة إلى ذلك، بروتوكولات أخرى تصف حقن ينترادوكتال من الكواشف وقد نشرت 33،34، والتي قد تكون مفيدة لتطوير الأسلوب السليم. ويمكن أيضا القضايا مع إعداد الفيروسية أو إصابة تجويف الأقنية يتم التحقيق باستخدام معربا عن mCherry اتش. الفئران Nontransgenic يمكن استخدامها لكل من هذه الأغراض حتى يتم تحسين تقنية الحقن.
على الرغم من أن أي الغدة الثديية يمكن استخدامها لبدء الأورام، وحققنا معدلات نمو أكثر اتساقا من خلال استهداف الغدة الثديية 4 أو 9، الذي نعتقد أنه لأنه من الأسهل لإجراء الحقن السليم على هذه الغدد، مما أدى إلى استهداف أكثر كفاءة من لاصق. القرب من اليسار أو اليمين ال 4 ال 9 الغدد الثديية الأربية إلى العقدة الليمفاوية الأربية استنزاف مفيد أيضا لدراسة المضادة للورم الاستجابات المناعية خلال مختلف النقاط الزمنية لتطور الورم. لنموذج المواقع البعيدة وتتبع الانبثاث الكامنة ل، روقد عبرت الفئران ransgenic مع الفئران LSL-EYFP. كما تقدم الورم، والأوعية الدموية التي تربط الورم إلى العقد الليمفاوية الإبطية تصبح محتقن قليلا في ما يقرب من 5 أسابيع، قبل أن يبدأ الورم في النمو بشكل كبير (الشكل 3A). في نهاية المطاف، وبعد 7-8 أسابيع، وسوف الغزو lymphovascular يؤدي إلى نمو الأورام داخل العقدة الليمفاوية الإبطية (أرقام 3A 3B و). باستخدام الفئران مراسل والتكنولوجيا جنة المساواة العرقية، loxP، إدماج YFP يخلق منصة لتعقب الخلايا السرطانية الانتشار إلى المواقع البعيدة في جميع أنحاء لتطور الورم. هذا يمكن أن يسهل الدراسات التي تهدف إلى توضيح الآليات الخلوية وجينية التي تعزز الانبثاث الكامنة. في أيدينا، وأعرب خطوط الخلايا السرطانية الثدي cytokeratin-8، mesothelin، مستقبلات هرمون الاستروجين-α، ومحفز Her2، مؤكدا استهداف ظهارة الأقنية. ومع ذلك، وهذا يتوقف على الطفرات المستحثة، ونظرا لصعوبة وتباين الحقن، ونحن نوصييتم تأسيس توصيف النسيجي للأورام بمجرد أن نموذج جيد في المختبر.
لأن سرطان الثدي مثل هذا المرض الفتاك وانتشارا 1،2، فمن المهم استخدام نماذج حيوانية أن ألخص بدقة تفاعل معقد بين الورم والمضيف. نحن هنا وصف backcrossed بالكامل C57BL / 6 نموذج الفئران من ورم الثدي. أولا، عن طريق حفز الأورام من خلايا الأم، ونحن نسمح للورم أن تتطور بشكل طبيعي في المكروية المناعي الكامل. المكروية المناعي في أورام الثدي المتقدمة الماوس يلخص سكان αβ وخلايا T γδ، خلايا الدم النخاعي القامع المشتقة، والضامة يلاحظ عموما في سرطان الثدي البشرية (الشكل 4). كما نشرنا سابقا باستخدام اتش لجنة المساواة العرقية، للحث على أورام المبيض، وجدنا أن حقن الفيروس لم يكن لها أثر يذكر على تتسرب الورم المقابلة وتطور الورم 28. الثانية، والغدد الصماء مستقلةالتعبير عن الجينات المسرطنة يضمن أن الخلايا السرطانية لديهم مستويات عالية باستمرار لهدف التعبير الجيني. الثالث، من خلال الاستفادة من الطفرات الكامنة، لا يمكننا السيطرة على توقيت تكون الأورام لتسهيل تتبع الزمنية الدقيقة لتطور الورم. وتشمل تطبيقات هذا النموذج الأبحاث على بيولوجيا الخلايا السرطانية، ودراسات عن العوامل في المكروية الورم، والمضادة للورم الاستجابات المناعية، وحتى تقييم فعالية العلاجات الجديدة. من خلال توافر نظام لجنة المساواة العرقية، loxP، هذه التقنية يمكن استخدامها كمنصة للتحقيق في مجموعة متنوعة من الطفرات إضافية في بدء وتطور أورام الثدي. نأمل أن استخدام هذا النموذج من شأنها تعزيز فهم بيولوجيا سرطان الثدي، وفي نهاية المطاف تؤدي إلى علاجات جديدة تستهدف علاج سرطان الثدي النقيلي.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من قبل لجنة التحقيق الوطنية المنح RO1CA157664 وRO1CA124515، وجائزة سرطان الثدي التحالف. نود أن نشكر جيفري فاوست، ديفيد أمبروز، وسكوت فايس من مرفق يستار التدفق الخلوي الأساسية، جيمس هايدن من مرفق يستار التصوير، وجميع موظفي مرفق الحيوان معهد ويستار للدعم التقني لا تقدر بثمن بهم.
Trp53tm1Brn transgenic mice Krastm4Tyj transgenic mice |
Obtained from NCI mouse models of human cancer consortium | Mice were backcrossed ten times to a full C57BL/6 background | |
B6.129X1-Gt(ROSA)26Sortm1(EYFP)Cos/J Transgenic mice | Jackson labs | 006148 | |
Primers p53loxp/loxp | Integrated DNA Technologies | 5'-AAGGGGTATGAGGGACAAGG-3' 5'-GAAGACAGAAAAGGGGAGGG-3' |
|
Primers LSL-K-ras G12D/+ | Integrated DNA Technologies | 5'-CGCAGACTGTAGAGCAGCG-3' 5'-CCATGGCTTGAGTAAGTCTGC-3' |
|
Primers for LSL-EYFP to detect Rosa promoter | Integrated DNA Technologies | 5'-AAGACCGCGAAGAGTTTGTC-3' 5'-GGAGCGGGAGAAATGGATATG-3' 5'-AAAGTCGCTCTGAGTTGTTAT-3' |
|
Primers for detection of Mesothelin expression |
Integrated DNA Technologies | 5'-TTGGGTGGATACCACGTCTG-3' 5'-CGGAGTGTAATGTTCTTCTGTC-3' |
|
Primers for detection of Progesterone Receptor expression |
Integrated DNA Technologies | 5'-GCAATGGAAGGGCAGCATAA-3' 5'-TGGCGGGACCAGTTGAATTT-3' |
|
Primers for detection of Cytokeratin 8 expression |
Integrated DNA Technologies | 5'-ATCAGCTCTTCCAGCTTTTCCC-3' 5'-GAAGCGCACCTTGTCAATGAAGG-3' |
|
Primers for detection of Erbb2 expression |
Integrated DNA Technologies | 5'-ACCTGCCCCTACAACTACCT-3' 5'-AAATGCCAGGCTCCCAAAGA-3' |
|
Primers for detection of Estrogen Receptor A expression |
Integrated DNA Technologies | 5'-ATGAAAGGCGGCATACGGAA-3' 5'-GCGGTTCAGCATCCAACAAG-3' |
|
Primers for detection of Estrogen Receptor B expression |
Integrated DNA Technologies | 5'-ACCCAATGTGCTAGTGAGCC-3' 5'-TGAGGACCTGTCCAGAACGA-3' |
|
Primers for detection of B-Actin expression |
Integrated DNA Technologies | 5'-GCCTTCCTTCTTGGGTATGG-3' 5'-CAGCTCAGTAACAGTCCGCC-3' |
|
Adenovirus-CRE | Gene Transfer Vector Core from the University of Iowa | Ad5CMVCre | Store aliquots of virus (4 x 108 pfu/aliquot) at -80C to avoid repeated freeze thaw cycles |
Adenovirus-mCherry | Gene Transfer Vector Core from the University of Iowa | Ad5CMVmCherry | Store aliquots of virus (4 x 108 pfu/aliquot) at -80C to avoid repeated freeze thaw cycles |
Hamilton syringe | Hamilton company | 701RN | 10ml syringe, RN series Autoclave before and after each use. Clean with PBS and 75% ethanol. |
Custom needle | Hamilton company | 7803-05 | 33 gauge 0.5 inch long RN needle, with a 12 degree bevel. Autoclave before and after each use. Clean with PBS and 75% ethanol. |
Surgical forceps | Dumont | 52100-58 | Dumostar No5 forceps. Clean with 75% ethanol after each use, followed by autoclaving |
MEM powder | Cellgro | 50 012 PB | Store at 4C in powder and reconstituted form |
Sodium Bicarbonate | Fisher | S233 | Add to MEM and filter stearilize |
Calcium Chloride | Sigma | C4901 | Minimum 96%, anhydrous |