Här har vi etablerat en metod för läkemedlets effektivitet testning med kirurgisk exemplar av hjärntumörer, kallas "tumör Explantation metod". Med denna metod kan vi utvärdera läkemedlets effektivitet utan att bryta mikromiljön av solida tumörer. För att validera tillförlitligheten av denna metod, beskriver vi representativa uppgifter med våra gliom provet behandlas med dagens första linjens kemoterapibehandling, temozolomid.
Den nuvarande terapier för maligna gliom har bara lindrande effekt. För terapeutisk utveckling är ett hinder skillnaden effekt bestäms av nuvarande tester läkemedlets effektivitet och effekt på patienter. Således är nya och tillförlitliga metoder för att utvärdera läkemedlets effektivitet befogat i preklinisk fas. In vitro-kultur av tumörvävnad, inklusive cellinjer, har betydande fenotypiska, genetiska och epigenetiska förändringar i cancerceller från artificiell miljö av cellodling, som återspeglar inte biologi ursprungliga tumörer på plats. Xenograft modeller med immunbrist möss har också begränsningar, det vill säga bristen på immunförsvaret och mellan arter genetiska och epigenetiska skillnader i mikromiljö. Här visar vi en ny metod med hjälp av den kirurgiska exemplar av malignt gliom som odissocierad tumörvävnad för att utvärdera behandlingseffekter. För att validera denna metod är data med den aktuella första linjens kemoterapibehandling, temozolomid (TMZ), beskrivs.
Vi använde färska avlägsnas kirurgiskt exemplar av malignt gliom för vårt experiment. Vi gjorde intratumoral injektion av TMZ eller andra kandidater drog, följt av inkubering och analys om kirurgiska preparat. Här försökte vi att etablera en tumör metod vävnad Explantation som en plattform för att fastställa effekten av nya cancerbehandlingar, så att vi kanske kan övervinnas, åtminstone vissa av de nuvarande begränsningarna och överbrygga klyftan mellan den nuvarande experimentella data och effekten på en faktisk patientens tumör. Denna metod kan ha potential att påskynda identifiera nya kemoterapeutika för fasta cancerbehandling.
Det finns en klyfta mellan läkemedlets effektivitet i nuvarande prekliniska experimentella modeller och effekt hos patienter. Mer specifikt i hjärntumör forskningsområdet, är nya och tillförlitliga metoder krävs som skulle hjälpa att fylla den nuvarande luckan mellan drogen utvärdering med nuvarande metoder och effekt hos patienter. Den beskrivna analysen i denna studie är en extra tillgång, om inte en lösning, för att underlätta påfyllning skillnaden i experimentella data och resultatet av drabbade patienter.
In vitro cellodlingar företrädesvis utöka vissa tumörtyper cellen oberoende av odlingsbetingelser, och utgör endast en subpopulation av hela tumören. 5 Dessutom förekommer genetiska och fenotypiska omvandling av den konstgjorda cellen expansion och är oundvikligt med den långsiktiga cellkulturer . En av de stora hindren för att behandla malignt gliom är den heterogenitet tumörceller, både inom en och samma tumör och mellan tumörprover 6, 7. Därför selektiv anrikning av en viss population av tumörceller, oberoende av en typ eller en annan, kanske inte är ett lämpligt medel för att fastställa effekten av cytostatika på heterogena tumörceller. 8 9 Alla djurmodell av hjärntumörer härrör från en subpopulation av tumörceller kasta ljus på mediciners effekt på en subpopulation, men inte hela tumören.
Flera begränsningar, å andra sidan, fortfarande kvar i denna tumör Explantation metod. En sådan begränsning är den relativt korta period av behandling. Eftersom maligna tumörceller anses förvärva resistens mot de flesta, om inte alla,, behandlingar över tid kan den första kontrollen av de kortsiktiga tumörcellernas tillväxt inte återspeglas av den långsiktiga patientens prognos, var som nyligen rapporterades med en anti- angiogena agent, bevacizumab 10. Således är förbättring av protokollet för denna Explantation analys för att bevara vävnader under en längre tid krävs ytterligare undersökningar. En annan fråga är en specifik effekt av ett testat läkemedel på SCLTC i tumören. Med tanke på att SCLTC är relativt resistenta mot dagens behandlingar för maligna gliom, identifiering av nya läkemedel mot cancer som en potent utrota SCLTC är motiverad. I detta sammanhang vill vi nu att kombinera denna explantation analys med efterföljande försök in vitro, t ex neurosphere bildar analys (data visas inte). Vi förväntar oss att lära sig mer om effekterna, om några, av en läkemedelskandidat för SCLTC igenom dessa kombinerade analyser. Slutligen kan med hjälp av små block av tumörprover inte speglar hela befolkningen tumörceller, vilket är fallet med konventionella tumörcellinjer eller primära kulturer från kirurgiska preparat. Dessa frågor åt sidan, bevara Proteiners, inklusive vaskulära nisch, är till hjälp i kännetecknar miljöfaktorer för tumörceller. Därför kan denna analys har potential att utvärdera eventuella terapeutiska strategier i en mer fysiologiskt relevant tillstånd.
Här har vi etablerat test för läkemedlets effektivitet testning med explants av kirurgiska exemplar av GBM. I själva verket, med de testade kirurgiska exemplar, fann vi att en direkt injektion av TMZ minskar spridningen i GBM prover. Denna vävnad Explantation Metoden är teoretiskt gäller för andra solida cancerformer och ger tillgång att avgöra läkemedlets effektivitet på en patients tumör, som förhoppningsvis kommer att hjälpa oss att undvika ännu ett misslyckande i kliniska prövningar för cancer.
The authors have nothing to disclose.
American Cancer Society (MRSG-08-108-01), Vincent J. Sgro / The American Brain Tumor Association, och Khan Family Foundation för I Nakano.
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
Fetal Bovine Serum, Qualified, Heat-Inactivated | GIBCO | 16140-071 |
D-MEM/F-12 (1X) Liquid 1:1 | Invitrogen | 10565-042 |
Agar-Agar Purified, Granulated | EMD | 1.01614.1000 |
DPBS for staining | Invitrogen | 14190 |
Hematoxyllin | Richalrd allan sci | 7211 |
10% w/v formalin Caspase-3 | Ricca chemical company | 3810 |
Caspase-3 | R&D systems | AF835 |
Ki67 | Dako | 15626 |
DMSO | Sigma | D2650 |
Envision system- anti-mouse | Dako | 2012-07 |
Envision system- anti-rabbit | Dako | 2011-12 |
DAB-kit | Vector Lab. | SK-4100 |
Table 1. Materials.
Name of the equipment | Company | Catalogue number |
6 Well Plate | Greiner-bio one | 657160 |
Petri dish | VWR | 25384-302 |
Serological pipette | Axygen | |
Filter tips | USA scientific | |
500 μm polyester mesh Netwell insert | Costar | 3480 |
Matrigel Matrix | BD Biosciences | 354230 |
BD 10 mL syringe | BD biosciences | 309604 |
Hypodermic needle Aluminum Hub. | Tyco Health Care | 2000029 |
Tissue culture flask | Corning | |
Centrifuge tubes | Basix | 5539800 |
Thin wall tubes | Eton | 1107A |
Surgical Blade stainless steel | Feather | 2976#10 |
Insulin Syringe | Comfort point | 26027 |
50mL flat top screw cap tube | Basix | 5539802 |
Dissection microscope | Tritech | |
Fluorescence microscope | Olympus | DP-72 |
Forcep | Fisher Sci |
Table 2. Equipment.