Le présent protocole décrit la méthode d’établissement d’un modèle murin de xénogreffe dérivée d’un patient (PDX) à partir de tissu d’ostéosarcome humain.
L’ostéosarcome est la tumeur osseuse maligne primitive la plus fréquente chez les enfants et les adolescents. Malgré l’élaboration de nouveaux plans de traitement ces dernières années, le pronostic des patients atteints d’ostéosarcome ne s’est pas amélioré de manière significative. Par conséquent, il est crucial d’établir un modèle préclinique robuste avec une haute fidélité. Le modèle de xénogreffe dérivée du patient (PDX) préserve fidèlement les caractéristiques génétiques, épigénétiques et hétérogènes des tumeurs malignes humaines pour chaque patient. Par conséquent, les modèles PDX sont considérés comme des modèles in vivo authentiques pour l’étude de divers cancers dans des études de transformation. Cet article présente un protocole complet pour la création et la maintenance d’un modèle de souris PDX qui reflète avec précision les caractéristiques morphologiques de l’ostéosarcome humain. Il s’agit de transplanter immédiatement du tissu d’ostéosarcome humain fraîchement réséqué chez des souris immunodéprimées, suivi d’un passage successif. Le modèle décrit sert de plate-forme pour l’étude de la croissance, de la résistance aux médicaments, de la rechute et des métastases de l’ostéosarcome. De plus, il aide à sélectionner les traitements cibles et à établir des schémas de traitement personnalisés.
L’ostéosarcome est une tumeur maligne osseuse primitive dérivée des cellules du lobe interosseux et est plus fréquent chez les adolescents ainsi que chez les enfants. Elle survient souvent dans l’épiphyse de la diaphyse longue et se caractérise par une tumeur maligne élevée, des métastases précoces et un mauvais pronostic 1,2. Les métastases pulmonaires sont la principale cause de décès chez les patients atteints d’ostéosarcome. Le taux de survie à 5 ans des patients atteints d’ostéosarcome non métastatique est de 65 % à 70 %3. Cependant, au cours des 40 dernières années, le taux de survie à 5 ans (seulement 20 %) des patients atteints d’ostéosarcome métastatique ne s’est pas amélioré de manière significative, et 25 % des patients atteints d’ostéosarcome ont des métastases au moment du diagnostic4. À l’heure actuelle, les médicaments de première intention pour le traitement de l’ostéosarcome ont fait l’objet d’un consensus, mais il existe encore des différences significatives dans le régime de chimiothérapie et la durée du traitement5. Il est important de réaliser des expériences précliniques basées sur des modèles animaux appropriés pour obtenir des schémas de chimiothérapie plus efficaces.
À l’heure actuelle, les modèles couramment utilisés pour les expériences précliniques sur l’ostéosarcome comprennent la culture cellulaire in vitro basée sur des lignées cellulaires et les xénogreffes dérivées de cellules in vivo (CDX), ainsi que les xénogreffes dérivées de patients (PDX)6,7.
Les lignées cellulaires sont pratiques pour la culture et pour une utilisation dans des études in vitro , ou pour la transplantation chez des souris immunodéficientes afin d’établir des modèles CDX8. Cependant, les lignées cellulaires cultivées in vitro peuvent ne pas refléter avec précision l’hétérogénéité des tumeurs malignes et les caractéristiques individuelles des patients en raison de mutations potentielles qui se produisent pour s’adapter à l’environnement de culture in vitro lors de passages répétés. De plus, ils n’ont pas le microenvironnement et le système immunitaire nécessaires à la croissance et au développement tumoral in vivo. Bien que les modèles CDX offrent certains avantages par rapport à la culture cellulaire in vitro , ils peuvent ne pas refléter pleinement les caractéristiques individuelles des patients atteints d’ostéosarcome, bien que les tissus tumoraux obtenus à partir de modèles CDX aient une hétérogénéité intratumorale et une représentation du système immunitaire limitées par rapport aux lignées cellulaires cultivées in vitro9. Par conséquent, l’établissement d’un modèle préclinique avec une haute fidélité est crucial.
Les modèles PDX impliquent la transplantation immédiate de tissus cancéreux humains fraîchement réséqués chez des souris immunodéficientes. Cette méthode permet de conserver fidèlement les caractéristiques génétiques, épigénétiques et hétérogènes des tumeurs malignes humaines pour chaque patient, même après des passages successifs chez la souris. De plus, les modèles PDX sont connus pour prédire avec précision les résultats cliniques ultérieurs10, ce qui en fait des outils précieux pour créer des traitements individualisés et faire progresser la recherche en médecine de précision11.
Ce travail décrit la procédure d’établissement d’un modèle PDX chez des souris immunodéficientes par transplantation de tissu d’ostéosarcome humain. Ces modèles servent de plates-formes pour la réalisation d’expériences précliniques sur l’ostéosarcome.
Les modèles PDX peuvent simuler les caractéristiques des cancers humains et conserver plus de similitudes avec la tumeur primaire, y compris les altérations génétiques et génomiques, l’histologie, l’hétérogénéité et le profil d’expression génique 16,17,18,19. Par conséquent, ils préservent les phénotypes moléculaires et les génotypes des …
The authors have nothing to disclose.
Ce travail est soutenu par des subventions de (1) la National Nature Science Foundation (81973877 et 82174408) ; (2) Projet de construction du centre de recherche prioritaire de Shanghai (2022ZZ01009) ; (3) Programme national de R&D clé de la Chine (2020YFE0201600) ; (4) Centre d’innovation collaborative de Shanghai pour la transformation industrielle de la préparation à la MTC hospitalière et (5) Projets de recherche dans le cadre du budget de l’Université de médecine traditionnelle chinoise de Shanghai (2021LK047).
10% formalin neutral solution | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | G1101-500ml | Fix the tissues |
Autoclave | Japan Hiryama Company | HVE-50 | Sterilization surgical instruments |
CAnN.Cg-Foxn1nu/Crl | Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd. | / | Animal |
Caliper | Yantai Green Forest Tools Co., Ltd. | 034180A | Measure the tumor volume |
Dish (60mm) | Shanghai NianYue Biotechnology Co., Ltd | 430166, Corning | Sample placment during transplantation |
Disinfectant cotton balls | Shanghai Honglong Industrial Co., Ltd. | 20230627 | Disinfect the skin of mice |
Disposable sterile gloves | Guilin Hengbao Health Protection Co., Ltd. | YT21131 | Sterile operation |
Double lion Irradiated Rodent Diet | Suzhou Shuangshi Experimental Animal Feed Technology Co., Ltd. | GB 14924.3 | Animal feed |
Electronic scale | Shanghai NianYue Biotechnology Co., Ltd | 1-2000 | Weigh the weight of the tumor |
Eosin | Shanghai Gengyun Biotechnology Co., Ltd | E4009-25G | Hematoxylin eosin stain |
Hematoxylin | Shanghai Gengyun Biotechnology Co., Ltd | H3136-25G | Hematoxylin eosin stain |
Isoflurane | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | VETEASY | Mouse anesthesia |
IVCs mice cage | Suzhou Monkey King Animal Experimental Equipment Technology Co., Ltd. | HH-MMB-2 | Animal barrier |
Mark pen | Zebra Trading (Shenzhen) Co., Ltd. | YYST5 | Mark the surgical incision |
Olympus Optical microscope | Japanese Olympus Company | BH20 | Scan tissue slices |
Ophthalmic ointment | Shanghai Gengyun Biotechnology Co., Ltd | SOICOEYEGRL | Avoid dry eyes of mice during anesthesia |
Ophthalmic scissors | Shanghai NianYue Biotechnology Co., Ltd | Y00030 JZ | Cut the skin |
Ophthalmic tweezers | Shanghai NianYue Biotechnology Co., Ltd | BS-ZER-S-100 Biosharp | Hold osteosarcoma tissues during transplantation |
Paraffin | Jiangsu Shitai Experimental Equipment Co., Ltd. | 80200-0015 | Buried osteosarcoma tissue |
Paraffin slicing machine | Lyca Microsystem (Shanghai) Trading Co., Ltd. | RM2235 | Osteosarcoma tissue section |
physiological saline | Guangzhou Jinsheng Biotechnology Co., Ltd. | 605-004057 | Rinse and temporary storage of osteosarcoma tissue |
Scalpels | Surgical Instrument Factory of Shanghai Medical Devices (Group) Co., Ltd. | J11010-10# JZ | Separation of osteosarcoma tissue and making surgical incisions |
Sterile hood | Thermo Fisher Technology (China) Co., Ltd. | ECO0.9 | Surgical operation table |
sterile surgical drapes | Henan Huayu Medical Equipment Co., Ltd. | 20160090 | Provide sterile surgery area |
Straight needle holder | Shanghai Gengyun Biotechnology Co., Ltd | J31050 JZ | Suture the wound |
Suture line | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd | F3124 | Suture the wound |
Suture needle | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd | F3124 | Suture the wound |
Tissue protective solution | Nanjing Shenghang Biotechnology Co., LTD | BC-CFM-03 | Maintain the activity of tissue cells |
Tube (50 mL) | Shanghai Baisai, Biotechnology Co., Ltd. | BLD-BL2002500 | Install formalin fixation solution |