Hier haben wir eine Methode zur Wirksamkeit von Medikamenten-Tests mit chirurgischen Proben von Hirntumoren, sogenannte "Tumor-Explantat-Methode". Mit dieser Methode können wir Wirksamkeit von Medikamenten ohne die Mikroumgebung von soliden Tumoren zu bewerten. Zur Validierung Zuverlässigkeit dieser Methode beschreiben wir repräsentative Daten mit unseren Gliom Probe mit der gängigen First-Line Chemotherapeutikum Temozolomid behandelt.
Die derzeitigen Therapien bei malignen Gliomen haben nur palliative Wirkung. Für die therapeutische Entwicklung, ist eine Hürde die Diskrepanz der Wirksamkeit durch aktuelle Wirksamkeit von Medikamenten-Tests und die Wirksamkeit am Patienten bestimmt. Somit sind neue und zuverlässige Methoden zur Bewertung der Wirksamkeit von Arzneimitteln in der vorklinischen Phase gewährleistet. In-vitro-Kultur von Tumorgewebe, einschließlich Zelllinien, hat erhebliche phänotypische, genetischen und epigenetischen Veränderungen von Krebszellen durch künstliche Umgebung von Zellkultur verursacht, die nicht unbedingt die Biologie der ursprünglichen Tumoren in situ. Xenograft-Modellen mit der immundefizienten Mäusen haben auch Einschränkungen, dh das Fehlen von Immunsystem und Interspezies genetischen und epigenetischen Unterschiede in Mikroumgebung. Hier zeigen wir eine neue Methode mit der chirurgischen Proben von malignem Gliom undissoziierten Tumorblöcke auf die Behandlung Auswirkungen zu bewerten. Zur Validierung dieser Methode werden die Daten mit der aktuellen First-Line-Chemotherapeutikum Temozolomid (TMZ), beschrieben.
Wir nutzten die frisch entfernt chirurgischen Exemplar malignem Gliom für unsere Experimente. Wir führten intratumorale Injektion von TMZ oder anderer Wirkstoffkandidaten durch Inkubation und Analysen über chirurgische Proben verfolgt. Hier haben wir versucht, ein Tumorgewebe Explantation Methode als eine Plattform, um die Wirksamkeit von neuartigen Krebstherapien bestimmen zu etablieren, so dass wir in der Lage zu überwinden, zumindest einige der derzeitigen Einschränkungen und füllen die Lücke zwischen der aktuellen experimentellen Daten und die Wirksamkeit auf einer tatsächlichen Patienten Tumor. Diese Methode kann das Potenzial haben, zu beschleunigen Identifizierung neuartiger Chemotherapeutika für feste Krebsbehandlung.
Es besteht eine Kluft zwischen der Wirksamkeit von Medikamenten in der aktuellen präklinischen experimentellen Modelle und die Wirksamkeit bei Patienten. Genauer gesagt, in den Hirntumor Forschungsgebiet, sind neu und zuverlässige Methoden erforderlich, dass würde helfen, die Lücke zwischen dem Medikament Auswertung mit den aktuellen Methoden und die Wirksamkeit bei Patienten. Der beschriebene Test in dieser Studie ist ein zusätzlicher Vorteil, wenn nicht eine Lösung zu erleichtern füllen die Diskrepanz der experimentellen Daten und die Ergebnisse der betroffenen Patienten.
In-vitro-Zellkulturen bevorzugt erweitern bestimmten Tumor Zelltypen unabhängig von den Kulturbedingungen und stellen nur eine Subpopulation der gesamte Tumor. 5 Darüber hinaus tritt genetische und phänotypische Umwandlung der künstlichen Zelle Expansion und ist mit dem langfristigen Zellkulturen unvermeidlich . Eine der wichtigsten Hürden zu malignem Gliom zu behandeln, ist die Heterogenität der Tumorzellen, sowohl innerhalb eines einzelnen Tumors und zwischen Tumorproben 6, 7. Daher selektiven Anreicherung von einer bestimmten Population von Tumorzellen, unabhängig von einen oder anderen Art, kann kein geeignetes Mittel, um die Wirksamkeit von Chemotherapeutika auf heterogenen Tumorzellen zu bestimmen. 8 9 Jede Tiermodell von Hirntumoren aus einer Subpopulation von abgeleiteten Tumorzellen vergossen Lichter an der Wirksamkeit von Arzneimitteln auf einer Subpopulation, aber nicht den gesamten Tumor.
Mehrere Einschränkungen, auf der anderen Seite, noch in diesem Tumor Explantation Methode bleiben. Eine solche Einschränkung ist die relativ kurze Dauer der Behandlung. Da bösartige Tumorzellen betrachtet werden, Beständigkeit gegen die meisten zu erwerben, wenn nicht alle Therapien im Laufe der Zeit, erste Kontrolle des kurzfristigen Wachstums der Tumorzellen kann nicht durch die langfristige Prognose der Patienten berücksichtigt werden, wurde erst mit einem Anti-gemeldet Angiogenese-Medikament, Bevacizumab 10. So ist die Verbesserung des Protokolls für diesen Test zur Explantation Gewebe über einen längeren Zeitraum zu bewahren mit weiteren Untersuchungen erforderlich. Eine andere Frage ist eine spezifische Wirkung des getesteten Medikaments auf SCLTC in den Tumor. Da SCLTC relativ resistent gegenüber der aktuellen Therapien bei malignen Gliomen, die Identifizierung von neuartigen Anti-Krebs-Medikamente, die dabei wirksam beseitigen SCLTC gerechtfertigt ist sind. In diesem Zusammenhang haben wir derzeit versuchen, diese Explantat-Assay mit der anschließenden Kombination in vitro-Experimenten, wie Neurosphäre-Assay (Daten nicht gezeigt). Wir erwarten, dass mehr über die Auswirkungen zu lernen, wenn überhaupt, der ein Arzneimittelkandidat auf SCLTC durch diese kombinierte Tests. Schließlich kann die Verwendung von kleinen Blöcken von Tumorproben nicht den gesamten Tumor Zellpopulationen, wie es der Fall mit der konventionellen Tumor-Zelllinien oder primären Kulturen aus chirurgischen Proben. Diese Fragen beiseite, die Erhaltung Tumorstroma, einschließlich der vaskulären Nische, ist hilfreich bei der Charakterisierung der Umweltfaktoren für Tumorzellen. Daher kann dieser Test haben das Potenzial für eine therapeutische Strategien unter einer physiologisch relevanten Bedingungen zu evaluieren.
Hier haben wir einen Test zur Wirksamkeit von Medikamenten-Tests mit Explantaten von chirurgischen Exemplare der GBM. In der Tat, mit der geprüft chirurgischen Proben fanden wir, dass eine direkte Injektion von TMZ Verbreitung in der GBM Proben reduziert. Dieses Gewebe Explantation Methode ist theoretisch auch für andere solide Tumoren und stellt Gewinn für Wirksamkeit von Medikamenten bei einem Patienten der Tumor, die hoffentlich helfen wird, uns zu vermeiden ein weiteres Scheitern in klinischen Studien für Krebserkrankungen zu bestimmen.
The authors have nothing to disclose.
Die American Cancer Society (MRSG-08-108 bis 01), Vincent J. Sgro / The American Brain Tumor Association, und der Khan Family Foundation denn ich 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.