RU2818464C1 - Способ создания ортотопической модели рака эндометрия - Google Patents
Способ создания ортотопической модели рака эндометрия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818464C1 RU2818464C1 RU2024103023A RU2024103023A RU2818464C1 RU 2818464 C1 RU2818464 C1 RU 2818464C1 RU 2024103023 A RU2024103023 A RU 2024103023A RU 2024103023 A RU2024103023 A RU 2024103023A RU 2818464 C1 RU2818464 C1 RU 2818464C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tumor
- guerin
- carcinoma
- rats
- endometrial cancer
- Prior art date
Links
- 206010014733 Endometrial cancer Diseases 0.000 title claims abstract description 21
- 206010014759 Endometrial neoplasm Diseases 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 77
- 201000009030 Carcinoma Diseases 0.000 claims abstract description 29
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 241000700159 Rattus Species 0.000 abstract description 35
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005741 malignant process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007170 pathology Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002626 targeted therapy Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 23
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 19
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 17
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 12
- 238000011161 development Methods 0.000 description 11
- 206010039491 Sarcoma Diseases 0.000 description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 8
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 6
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 6
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 6
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 5
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 5
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 5
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 5
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 5
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 5
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 5
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 4
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 4
- 230000011278 mitosis Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 4
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 3
- 206010028851 Necrosis Diseases 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 3
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 3
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 3
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 3
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 3
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 3
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 3
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 3
- 206010033675 panniculitis Diseases 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 210000004304 subcutaneous tissue Anatomy 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 2
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000009849 Female Genital Neoplasms Diseases 0.000 description 2
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 2
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 2
- 206010059605 Necrobiosis Diseases 0.000 description 2
- 208000015906 Necrobiotic disease Diseases 0.000 description 2
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 2
- 208000009956 adenocarcinoma Diseases 0.000 description 2
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000002729 catgut Substances 0.000 description 2
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 2
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000002008 hemorrhagic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 210000000713 mesentery Anatomy 0.000 description 2
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 2
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 210000000440 neutrophil Anatomy 0.000 description 2
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000001321 subclavian vein Anatomy 0.000 description 2
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 2
- 210000003934 vacuole Anatomy 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- ARSRBNBHOADGJU-UHFFFAOYSA-N 7,12-dimethyltetraphene Chemical compound C1=CC2=CC=CC=C2C2=C1C(C)=C(C=CC=C1)C1=C2C ARSRBNBHOADGJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010008342 Cervix carcinoma Diseases 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000008808 Fibrosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 206010061598 Immunodeficiency Diseases 0.000 description 1
- 208000029462 Immunodeficiency disease Diseases 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 206010027457 Metastases to liver Diseases 0.000 description 1
- 108010011536 PTEN Phosphohydrolase Proteins 0.000 description 1
- 102000014160 PTEN Phosphohydrolase Human genes 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000007660 Residual Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010041067 Small cell lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000033809 Suppuration Diseases 0.000 description 1
- 208000002847 Surgical Wound Diseases 0.000 description 1
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 108700025716 Tumor Suppressor Genes Proteins 0.000 description 1
- 102000044209 Tumor Suppressor Genes Human genes 0.000 description 1
- 208000006105 Uterine Cervical Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011394 anticancer treatment Methods 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 238000011888 autopsy Methods 0.000 description 1
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 201000010881 cervical cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000009509 drug development Methods 0.000 description 1
- 201000003908 endometrial adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 201000003914 endometrial carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000002357 endometrial effect Effects 0.000 description 1
- 210000004696 endometrium Anatomy 0.000 description 1
- 208000029382 endometrium adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 208000023965 endometrium neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000262 estrogen Substances 0.000 description 1
- 229940011871 estrogen Drugs 0.000 description 1
- 230000001076 estrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 238000009093 first-line therapy Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 210000003780 hair follicle Anatomy 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000007813 immunodeficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002350 laparotomy Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000036210 malignancy Effects 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000869 mutational effect Effects 0.000 description 1
- 230000002632 myometrial effect Effects 0.000 description 1
- IAIWVQXQOWNYOU-FPYGCLRLSA-N nitrofural Chemical compound NC(=O)N\N=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 IAIWVQXQOWNYOU-FPYGCLRLSA-N 0.000 description 1
- 210000002747 omentum Anatomy 0.000 description 1
- 238000011275 oncology therapy Methods 0.000 description 1
- 210000002220 organoid Anatomy 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000583 progesterone congener Substances 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000011552 rat model Methods 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 208000000587 small cell lung carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 210000002536 stromal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 238000009121 systemic therapy Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 210000001541 thymus gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к онкологии, а именно к экспериментальной онкологии, и может быть использовано для создания ортотопической модели рака эндометрия у самок белых беспородных крыс. Крысам-самкам в просвет правого маточного рога с помощью внутривенного катетера с инъекционным портом 22G 0,9×25 мм вводят 0,5 мл опухолевой взвеси карциномы Герена, содержащей 2,5-3,5×106 клеток. Изобретение позволяет воспроизвести модель рака эндометрия в условиях эксперимента путем ортотопической трансплантации карциномы Герена, что позволит изучать патогенез злокачественного процесса и влияние на него любой коморбидной патологии, а также проводить поиск мишеней для таргетной терапии. 8 ил.
Description
Изобретение относится к онкологии, а именно к экспериментальной онкологии, и может быть использовано для создания ортотопической модели карциномы Герена у самок белых беспородных крыс.
Рак эндометрия (РЭ) является вторым по частоте гинекологическим раком во всем мире, сразу после рака шейки матки, и шестым по частоте среди всех типов злокачественных новообразований у женщин (см. Sung H., Ferlay J., Siegel R.L., Laversanne M., Soerjomataram I., Jemal A., Bray F. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN estimates of worldwide incidence and mortality from 36 cancers in 185 countries. C.A. Cancer J. Clin. 2021;71:209-249. doi: 10.3322/caac.21660). Основные ассоциации специалистов по гинекологическим опухолям: ESGO (Европейское общество гинекологической онкологии), ESTRO (Европейское общество лучевой терапии и онкологии) и ESP (Европейское общество патологии) разработали обновленное руководство по классификации РЭ, которое объединяет клинические и молекулярные параметры для оценки риска возникновения рецидива (см. Konkin N., H. Matias-Guyou, I. Vergot, D. Tsybula, M. R. Mirza, S. Marnitz, J. Ledermann, T. Bosse, K. Chargary, A. Fagotti, et al. ESGO Recommendations / ESTRO / ESP for the management of patients with endometrial carcinoma. Int. J. Gynecol. Cancer. 2021;31:12-39. doi: 10.1136/ijgc-2020-002230).
Среди различных клинических классификаций, опухоли оцениваются по следующим параметрам: по гистологическому типу (эндометриоидные и неэндометриоидные), степени дифференцировки опухоли (от низкой до высокой), стадии Международной федерации гинекологии и акушерства (FIGO), инвазии миометрия, инфильтрации лимфатических узлов и остаточной опухоли. Несмотря на успехи в лечении женщин с гинекологическими опухолями, достигнутыми за последние несколько лет, женщины с высоким риском рецидива, который может возникать после терапии первой линии, по-прежнему имеют ограниченные возможности лечения (см. Neri M, Peiretti M, Melis GB, Piras B, Vallerino V, Paoletti AM, Madeddu S, Scartozzi M, Mais V. Systemic therapy for the treatment of endometrial cancer. Expert opinion. Pharmacother. 2019;20:2019-2032. doi: 10.1080 / 14656566.2019.1654996).
Таким образом, доклинические методические приемы, такие как экспериментальные модели, могут улучшить понимание развития заболеваний высокого риска и дать оценку новых противоопухолевых методов лечения в доклинических исследованиях, в том числе и для лечения РЭ.
В течение многих лет использование клеточных линий злокачественных опухолей были наиболее осуществимым подходом, используемым при разработке лекарственных препаратов, однако методы in vitro не отражают всю сложность живого организма (см. Daniel V.S., Marchionny L., Hierman J.S., Rhodes J.T., Devereaux W.L., Rudin K.M., Jung R., Parmigani G., Dorsch M., Peacock K. .D. et al. The primary small cell lung cancer xenograft model reveals irreversible changes in gene expression induced by in vitro culture. Cancer Res. 2009;69:3364-3373. doi: 10.1158 / 0008-5472.CAN-08-4210). Модели злокачественных опухолей, полученные от пациента, такие как 3D-сфероиды / органоиды и модели ксенотрансплантата, полученные от пациента (PDX), стали наиболее оптимальными в преодолении предыдущих ограничений (см. Tentler J.J., Tan A.K., Weeks K.D., Himeno A., Leong S., Pitts T.M., Arcaroli J.J., Messersmith V.A., Eckhardt S.G. . Tumor xenografts obtained from patients as models for the development of oncological drugs. Nat. Rev. Clin. oncol. 2012;9:338-350. doi: 10.1038/nrclinonc.2012.61.).
PDX модели обеспечивают множество преимуществ, а именно: сохранение экспрессии генов и мутационного статуса, сохранение архитектуры ткани за счет сохранения молекулярных и гистологических особенностей опухоли, а также возможность создания “идентичной” когорты мышей с опухолями, которая может быть использована для разработки доклинических исследований для тестирования и прогнозирования специфического ответа пациента на противоопухолевые препараты (см. Izumchenko E., Paz K., Zhiznadia D., Sloma I., Katz A., Vasquez-Dandel D., Ben-Zvi I., Stebbing J., McGuire W., Harris W. et al. Xenografts, obtained from patients effectively capture the response to oncological therapy in a heterogeneous cohort of patients with solid tumors. Ann. oncol. 2017;28:2595-2605. doi:10.1093/annonc/mdx416.; см. Moyola S.P., Lopez-Gil S., Cabrera S., Garcia A., Van Nien T., Annibali D., Fonnes T., Vidal A., Villanueva A., Matias-Guyu H. et al. Patient-derived xenograft models for endometrial cancer research. Int. J. Mol. sci. 2018;19:2431. doi: 10.3390 / ijms19082431.). Несмотря на ряд преимуществ, тем не менее, они также имеют некоторые недостатки, которые препятствуют их потенциальному превращению в модель, соответствующую выше упомянутым целям (например, длительное время, необходимое для их разработки, постепенная потеря микроокружения опухоли человека, отсутствие компетентной иммунной системы хозяина и возможность накопления случайных мутаций, отличных от исходных у пациента (см. Guerin M. V., Finisguerra V., Van den Einde B. J., Bercovici N., Trautman A. Preclinical mouse tumor models: a structural and functional perspective. eLife. 2020;9: e50740. doi:10.7554/eLife.50740.). Учитывая известные преимущества и недостатки PDX моделей в качестве доклинических, очевидно, что все еще не хватает тщательной оценки того, насколько точно модели PDX представляют и коррелируют с заболеванием пациента, чтобы считать их точным инструментом для разработки персонализированной медицины.
Экспериментальная онкология - важное направление онкологии, позволяющее изучать многие патогенетические аспекты злокачественного роста, которые, в силу известных причин, невозможно исследовать в клинике. Базисом экспериментальной онкологии является создание различных экспериментальных моделей злокачественного процесса на животных. Объектом изучения в эксперименте, как правило, являются грызуны - крысы и мыши, на которых перевивают различные штаммы опухолей.
Экспериментальная онкология (греч, onkos масса, опухоль + logos учение; лат. experimentum проба, опыт) - раздел онкологии, занимающийся изучением опухолей в условиях эксперимента, что позволяет всесторонне изучить процесс возникновения и развития опухоли, создать разнообразные экспериментальные опухоли, являющиеся моделями для изучения опухолей человека. Задачами экспериментальной онкологии являются изучение развития опухолевого процесса и модифицирующих его факторов, что способствует улучшению диагностики, лечения и профилактики опухолей человека. Использование различных экспериментальных опухолей позволяет разрабатывать методы лечения новообразований и испытывать новые противоопухолевые средства.
За последние два десятилетия экспериментальные модели сыграли жизненно важную роль в продвижении понимания патогенетических основ канцерогенеза. В современную экспериментальную медицину внедряются новые технологии, продвинувшие наше понимание генеза, прогрессирования и метастазирования опухолей. Несколько основных направлений остаются недооцененными и недостаточно изученными.
Линейные животные широко используются в экспериментальной практике, во многих областях биологии и медицины. Результаты исследований, выполненных на линейных животных, являются сопоставимыми и могут быть повторно воспроизведены в любое отдаленное время и в другом научном центре.
Выбор животного определяется видовой принадлежностью клеточного материала. Для исследования туморогенности клеточных линий и биопрепаратов, полученных на их основе от грызунов, можно использовать здоровых сингенных животных. Для исследования всех остальных опухолей, рекомендуется использовать иммунодефицитных животных. Наиболее предпочтительными моделями являются стандартные сертифицированные животные с генетически обусловленным иммунодефицитом - бестимусные мыши (голые мыши, Nude). Эти животные являются носителями аутосомно- рецессивной мутации, которая в гомозиготном состоянии приводит к отсутствию внутриутробной закладки тимуса и волосяных луковиц, в результате чего они дефицитны по Т-лимфоцитам и лишены шерстного покрова. Используются как новорожденные, так и взрослые гомозиготные особи (Nu/Nu).
Перевиваемые опухоли имеют ряд значительных преимуществ перед спонтанными и индуцированными. Прежде всего, они делают возможной постановку массовых экспериментов, так как легко и быстро могут быть получены в большом количестве. Другим преимуществом штаммов перевиваемых опухолей является относительное постоянство их строения и биологических свойств.
На данный момент многообразие моделей экспериментальной онкологии предлагает к воспроизведению спонтанные и индуцированные перевиваемые опухоли с помощью гомотрансплантации (аутотрансплантация, сингенная) гетеротрансплантации (алло- и ксенотратрансплантация) различными способами (см. Побяржин В.В., Пашинская Е.С., Семенов В.М., Гончаров А.Е. Методологические аспекты постановки онкологических моделей в условиях эксперимента. Вестник ВГМУ. 2018;17(6):32-45).
При изучении механизмов канцерогенеза важно подобрать соответствующую модель. Для исследования онкогенеза на сегодняшний день наиболее часто используют мышиные и крысиные модели. Мышь как модель имеет ряд преимуществ по сравнению с другими млекопитающими: финансово выгодное содержание, короткий репродуктивный цикл, возможность использования методов генной инженерии. Вместе с тем, моделирование на крысах имеет более широкое применение. Среди солидных опухолей у крыс в эксперименте наиболее часто используют саркомы и аденокарциномы. Штамм саркомы 45 получен в 1947 г. в лаборатории проф. Л. А. Зильбера в результате прививки фибросаркомы, возникшей у крысы в подкожной клетчатке после введения 9,10-диметил-1,2-бензантрацена. По своему морфологическому строению саркома 45 представляет собой веретеноклеточную злокачественную опухоль, состоящую из фибробластов. В опухоли много митозов. Саркома прививается на беспородных крыс почти в 100%. Средняя продолжительность жизни животных - 25-35 дней. При стандартной подкожной перевивке крысам любого пола опухоль растёт в виде солитарного округлого узла и не метастазирует (см. Эмануэль Н.М. Кинетика экспериментальных опухолевых процессов, М., Наука. 1975:415; Двадненко К.В., Гусев С.А., Федоренко Г.М., Матишов Д.Г. Ультраструкурные аспекты биологии злокачественного роста саркомы 45. Сибирский онкологический журнал, 2011, 43(1): 25-28).
Наряду с саркомами, востребованной в экспериментальной онкологии опухолью, поддерживаемой на крысах, является карцинома Герена. Опухоль выделена из матки беспородной белой крысы в 1934 г. П. Герен и М. Герен. В настоящее время по гистологическому строению - малодифференцированный рак, редко образующий железистоподобные структуры. Прививаемость опухоли колеблется от 50 до 90%, составляя в среднем, по данным Е. Е. Погосянц, 75%. Спонтанное рассасывание не наблюдается. Средняя продолжительность жизни - 30-40 дней (см. Ларионов Л.Ф. Химиотерапия злокачественных опухолей. М.:Медгиз, 1962 г.).
В подкожной клетчатке опухоль Герена растет в виде мягких узлов, отграниченных очень тонкой соединительнотканной капсулой. Характерным для карциномы Герена является расположение клеток в виде мелких ячеек и коротких тяжей, разделенных тонкими, но хорошо выраженными прослойками соединительной ткани. Образования истинных железистых структур не отмечается, на отдельных участках встречаются псевдожелезистые структуры. Регистрируется много патологических митозов. Наряду с обширными полями некроза наблюдаются многочисленные участки некробиоза (пикноз ядер, кариорексис, кариолизис и т. д.). Карцинома Герена по своим биологическим свойствам и морфологии в значительной мере сохранила свой эпителиальный характер, чем такие перевиваемые опухоли эпителиального происхождения, как опухоль Эрлиха, Броуна-Пирса и др. (см. Модели и методы экспериментальной онкологии. Под ред. А. Д. Тимофеевского. «Медгиз», М., 1960; см. Черкашина Д.В., Лебединский А.С., Петренко Ю.А., Штеменко Н.И., Петренко А.Ю. Торможение роста карциномы Герена у крыс после ведения мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани человека и биорегуляторов стволовых и прогениторных клеток. Журн. АМН . 2010;16(3):492-506).
Известны различные модификации использования экспериментальных опухолей, так описан способ воспроизведения злокачественного процесса в эксперименте путем перевивки злокачественной опухоли в селезенку белых беспородных крыс (см. Кит О.И., Франциянц Е.М., Каплиева И.В., Трепитаки Л.К., Евстратова О.Ф. Способ получения метастазов печени в эксперименте. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014;157(6):745-747).
Известен способ для получения злокачественной опухоли, растущей в ткани легкого (см. патент на изобретение RU 2388064 C1, опубл. 24.04.2010 г., Бюл. № 12). Взвесь опухолевых клеток перед введением разводят стерильным физиологическим раствором 1:5 по объему и набирают в стерильный шприц. Самцам белых беспородных крыс, после фиксации их на спине, вводят опухолевую взвесь в подключичную вену в дозе 0,5 мл. На 14-21 сутки от момента перевивки саркомы С-45 у самцов развивается визуализируемая опухоль, которую можно извлечь и перевить. По мнению авторов, этот способ должен обеспечивать100% воспроизводимость, приводя к перевивке опухолевых трансплантатов во всех случаях, что, в свою очередь, даст возможность постановки массовых экспериментов за относительно короткий срок и в большом количестве при простоте исполнения.
Известен способ для получения злокачественной опухоли, растущей в ткани легкого путем введения самцам белых беспородных крыс в подключичную вену бензпирена в дозе 0,5 мл. Опухоль развивается чере4-4,5 месяца. На этой модели удобно изучать патогенез злокачественного роста. Модель дает возможность постановки массовых экспериментов при простоте исполнения (см. патент на изобретение RU 2375758 C1, опубл. 10.12.2009, Бюл. № 34).
Для изучения рака эндометрия доступны пять основных классов экспериментальных моделей: модели спонтанного онкогенеза эндометрия у инбредных животных (крысы Donryu, крысы DA / Han, крысы BDII / Han), инокуляционные опухоли из фрагментов опухолей (эндоопухоль крысы, опухоль EnCa 101 человека) или из инокулированных линий опухолевых клеток (клетки RUCA-I крысы, клетки Ишикавы и ECC-1 человека), эстрогенное влияние или воздействие химического канцерогена на мышей CD-1 и ICR, трансгенные подходы при использовании мышей гетерозиготных по гену-супрессору опухоли PTEN (pten (+/-)-мыши) и линий опухолевых клеток эндометрия, культивируемых в соответствующих условиях подобным условиям in vivo, например, культура клеток на восстановленной базальной мембране. Известно, что ортотопические модели лучше моделируют клинический рак, особенно в отношении микроокружения опухоли, по сравнению с подкожными моделями (см. Zhang W., Fan W., Rachagani S., Zhou Z., Lele S.M., Batra S.K., Garrison J.C. Comparative Study of Subcutaneous and Orthotopic Mouse Models of Prostate Cancer: Vascular Perfusion, Vascular Density, Hypoxic Load, and Effectiveness of BB2r Targeting. sci. Rep. 2019;9:11117. doi: 10.1038 / s41598-019-47308-zet.). Хотя количество моделей сравнительно невелико, большинство аспектов, связанных с функциями эстрогенных или гестагенных веществ, поддаются оценке, особенно если комбинировать различные экспериментальные модели (см. Vollmer G. Endometrial cancer: experimental models useful for studying the molecular aspects of endometrial cancer and carcinogenesis. Cancer associated with the endometrium. 2003 Mar;10(1):23-42. doi: 10.1677/erc.0.0100023.).
В результате модели, основанные на использовании клеток аденокарциномы эндометрия человека, широко применяются, в то же время свойства и преимущества моделей животного происхождения до сих пор в основном игнорировались.
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка способа, позволяющего создавать ортотопическую модель карциномы Герена у самок белых беспородных крыс.
Технический результат достигается тем, что крысам-самкам в просвет правого маточного рога с помощью внутривенного катетера с инъекционным портом 22G: 0,9 х 25 mm вводят 0,5 мл опухолевой взвеси карциномы Герена, содержащей 2,5-3,5х106 клеток.
Изобретение «Способ создания ортотопической модели рака эндометрия» является новым, так как оно неизвестно в области экспериментальных исследований в онкологии о развитии трансплантированной карциномы Герена в матке самок крыс.
Новизна изобретения заключается в том, что крысам-самкам в просвет правого маточного рога с помощью внутривенного катетера с инъекционным портом 22G 0,9 х 25 mm вводят 0,5 мл опухолевой взвеси карциномы Герена, содержащей 2,5-3,5 х 106 клеток.
Изобретение «Способ создания ортотопической модели рака эндометрия» является промышленно применимым, так как может быть использовано в научно-исследовательских учреждениях онкологического профиля для воспроизведения экспериментальной модели роста злокачественной опухоли в матке, как модели рака эндометрия, изучение ее роста, особенностей метастазирования.
Для лучшего понимания способа приводим фигуры.
Фиг 1. Увеличение живота животного.
Фиг. 2. Геморрагический выпот в брюшной полости животного.
Фиг. 3. Матка с опухолью, на брыжейке определяются пораженные опухолевыми отсевами участки - лимфоузлы.
Фиг. 4. а), б) - опухолевое поражение печени.
Фиг. 5. Фрагмент перевитой под кожу карциномы Герена с высокой плотностью клеточного роста, участками кровоизлияния и некротических изменений. Окр. гематокс.-зоз., ув.об.х10.
Фиг. 6. Фрагменты перевитой под кожу карциномы Герена: а) - в) - конгломерации клеток неправильной овоидной формы с наличием множества вакуолей и цитоплазматических тяжей, укрепляющих стромальную основу; г) полиморфный тип ядер с многочисленными глыбками, фигурами патологического митоза и участками деградации. Окр. гематоксилин-эозином. Ув. об. х 40.
Фиг. 7. Фрагмент правого рога матки крысы после трансплантации клеточной взвеси карциномы Герена: а), б) - воспалительные и некротические поля со значительными участками нейтрофильной инфильтрации; в) демаркационная зона с опухолевой тканью; г)-е) - плотный рост опухолевых клеток с типичной для карциномы Герена структурой. Окр. Гематоксилин-эозином, ув.об. х 5, х10, х40.
Фиг. 8. Фрагмент правого рога матки крысы после трансплантации клеточной взвеси карциномы Герена: а) - плотное расположение опухолевых клеток с доминирующей овоидной формой ядер с глыбчатой формой хроматина, скопления клеток в форме псевдожелезистых структур; б) - участки с выраженными отростками цитоплазмы, значительное числофигур патологического митоза. Окр. гематоксилин - эозином. Ув. об. х40.
Способ создания ортотопической модели рака эндометрия выполняется следующим образом.
Подготовка карциномы Герена к перевивке. Инструменты, посуду, руки дезинфицируют обычным способом. Помощник декапитирует животное (самца белых беспородных крыс с растущей под кожей карциномой Герена), обрабатывает кожу над опухолью 70% спиртом. Отступив от опухоли 1 - 2 см экспериментатор отсепаровывает кожу и отгибает её таким образом, чтобы шерсть не попала внутрь. Подкожный опухолевый узел карциномы Герена выделяют, промывают стерильным физиологическим раствором и разрезают вдоль. Вырезают кусочки жизнеспособной ткани, имеющей серовато-розовый цвет, и переносят в стерильную чашку Петри, после чего иссекают оставшиеся мелкие участки некроза, прослойки соединительной ткани, сгустки крови, наличие которых ухудшает условия последующего приживления; кусочки ополаскивают стерильным физиологическим раствором. Опухолевую ткань измельчают механическим гомогенизатором и разводят стерильным физиологическим раствором. Для перевивки используют 0,5 млн. опухолевых клеток в 0,5 мл физиологического раствора.
Трансплантация карциномы Герена в матку самок крыс. Анестезию проводили стандартно ксилазин-золетиловым наркозом. Ксиланит (ЗАО «НИТА-ФАРМ, Россия, г. Саратов) вводили внутримышечно 0,1 мл/100г веса животного. Далее через 10-15 минут вводили золетил («Virbac» Франция) в дозе 5мг/100г веса животного. Через 1-2 минуты пропадал рефлекс переворачивания, максимальный эффект достигался через 5-7 минут после инъекции. Наркоз верифицировали по исчезновению реакции на болевые раздражители (укол лапы) и угнетению роговичного рефлекса.
В качестве объекта оперативного вмешательства выступали нелинейные белые лабораторные крысы, общим числом 15, массой 250 ± 25 гр.
Белым беспородным крысам-самкам в условиях наркоза в асептических условиях (удаление шерсти и двукратная обработка дезинфицирующим раствором операционного поля) скальпелем проводится срединная лапаротомия. Длина разреза 2 см. Мочевой пузырь, как правило, наполненный, выводится в рану и отклоняется кпереди. Осторожно потягивая за дольки сальника, в рану выводятся маточные рога. Правый маточный рог фиксируется мягким пинцетом. В просвет правого маточного рога с помощью внутривенного катетера с инъекционным портом 22G (0,9 х 25 mm) вводят 0,5 мл опухолевой взвеси, т.е. вводится 2,5-3,5х106 клеток. Рог матки перевязывают кетгутом для предотвращения излития взвеси в брюшную полость. После этого рана трижды обрабатывается антисептическим раствором (фурацилин 1:5000). Матка с ее рогами, мочевой пузырь, доли сальника возвращаются в брюшную полость. Кетгутом 4/0 на атравматической игле тремя одиночными узловыми швами ушивается дефект брюшины. Таким же способом ушивается кожа, операционная рана обрабатывается 2% раствором Н2O2. Повязка на рану не накладывается в связи со сложностью ее фиксации и низким риском нагноения раны.
Наблюдение за развитием опухолевого процесса проводилось в течение 21 суток.
После умерщвления животных под эфирным наркозом по стандартной методике были изготовлены срединные продольные гистологические срезы с опухолевого узла, толщиной 5-7 мкм, окрашенные гематоксилин-эозином и по Ван-Гизон.
Результаты. Указанным образом было прооперировано 15 самок крыс.
Через 10 суток с момента прививки 3 животных были подвергнуты эвтаназии для контроля роста саркомы. В этот срок макроскопически определяется опухолевый узел в области соединения тела и правого рога матки крыс, его размеры составляют 25,5 ±2,3 мм.
Через 21 суток у оставшихся животных диагностировано увеличение живота в объеме (см. Фиг. 1). Животные были подвергнуты эвтаназии. При вскрытии: в брюшной полости определялось небольшое количество геморрагического выпота (см. Фиг. 2). Макроскопически матка была представлена опухолевым узлом. На брыжейке определялись пораженные опухолевыми отсевами участки - лимфоузлы (см. Фиг. 3), опухолевое поражение печени (ми. Фиг. 4а, б).
Микроскопическое исследование гистологических препаратов опухоли. Морфологический контроль клеточной структуры карциномы Герена при подкожной перевивке, как традиционно используемой модели опухолевого роста для решения задач экспериментальной онкологии, выявил образование низкодифференцированной солидной опухоли с высокой плотностью клеточной популяции с незначительными участками кровоизлияния и некроза и отсутствием железистой структуры (см. Фиг. 5).
Световая микроскопия клеточной структуры с разрешением объектива х100 позволила выявить характерные для карциномы Герена признаки клеточной структуры: расположение клеток в виде мелких хаотичных ячеек или коротких тяжей, разделенных тонкими, но хорошо выраженными прослойками соединительной ткани, без образования каких-либо железистых структур или их подобия. Цитоплазма клеток умеренно развита с четкими контурами, а при тесном соприкосновении клеток, образующая конгломерации с наличием множества вакуолей и цитоплазматических перемычек - тяжей, укрепляющих стромальную основу (см. Фиг. 6 а-г).
Как видно из Фиг. 6 а-г, цитоплазматическо-ядерное соотношение приближается к 1:1 за счет развитой цитоплазмы и достаточно крупного ядра. При этом, по виду ядра клеток доминирует овоидная форма, однако нередко встречаются ядра округлой, пластинчатой и даже веретеновидной форм, что в целом может характеризовать полиморфный тип ядер. Отмечено множество фигур патологического митоза, что указывает на высокую пролиферативную активность клеток. Наблюдаются и многочисленные участки деградации ядер: пикноз, кариорексис, кариолизис, характеризующие некробиоз клеток. В целом, рост карциномы Герена в подкожной клетчатке по морфологическим признакам сохраняет свой эпителиальный характер с полной утратой железистых структур, даже в рудиментарной форме, напоминающей о маточном генезе опухоли у крыс.
Морфологические исследования, проведенные после трансплантации в правый рог матки белых беспородных крыс фрагмента карциномы Герена с целью создания ортотопической модели рака эндометрия, выявили следующую картину (см. Фиг. 7). На срезе рога матки видны обширные поля тотальной нейтрофильной инфильтрации, значительное сужение просвета рога матки с крупноочаговым поражением призматического эпителия сосочковых структур (см. Фиг. 7 а-б). При большем увеличении отчетливо проявляется демаркационная зона между некротизированной и опухолевой тканью с атипичными клетками (см. Фиг. 7 в).
Как видно (см. Фиг. 7 г-е), расположение клеток в виде мелких хаотичных ячеек или коротких тяжей, вплотную подходящих к реснитчатому эпителию.
Гистологические особенности опухолевых клеток характеризуются типичной для карциномы Герена картиной, что продемонстрировано на Фиг. 8. Прежде всего, сохраняется цитоплазматическо-ядерное соотношение и цитоплазматические отросчатые соединения, соединяющие опухолевую конгломерацию. Доминирующей формой ядра остается неправильная овоидная, хотя сохраняются вариации вытянутой или лопастной формы.
Особое внимание обращает повторяемость глыбчатой хроматиновой структуры, а также наличие ядер на разных стадиях патологического митоза, что сопоставимо с характерной для карциномы Герена высокой пролиферативной активностью.
Вместе с тем, структуры аденокарциномы Герена, перевитой в рог матки, имели тенденцию рудиментарного расположения клеток (см. Фиг.7 е, Фиг. 8 а, б) в виде закрученных сосочкоподобных конгломераций, отдаленно напоминающих железистую ткань, т.е. отдаленных морфологических признаков изначального генеза опухоли в матке крыс.
Подобные рудименты могут служить косвенным подтверждением не только онкотропного влияния «исторической платформы» развития карциномы Герена, но и самой возможности реализации новой ортотопической модели рака эндометрия.
Технико-экономическая эффективность способа создания ортотопической модели рака эндометрия заключается в том, что воспроизведение модели в условиях эксперимента путем ортотопической трансплантации карциномы Герена изменяет ее злокачественный потенциал. Это дает возможность изучать патогенез злокачественного процесса и влияния на него любой коморбидной патологии, а также проводить поиск мишеней для таргетной терапии. Способ экономичен, доступен для исполнения.
Claims (1)
- Способ создания ортотопической модели рака эндометрия, заключающийся в том, что крысам-самкам в просвет правого маточного рога с помощью внутривенного катетера с инъекционным портом 22G 0,9×25 mm вводят 0,5 мл опухолевой взвеси карциномы Герена, содержащей 2,5-3,5×106 клеток.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2818464C1 true RU2818464C1 (ru) | 2024-05-02 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743960C1 (ru) * | 2020-07-02 | 2021-03-01 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ модификации развития аденокарциномы в эксперименте |
RU2750127C1 (ru) * | 2021-02-02 | 2021-06-22 | федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ моделирования первично-множественного роста злокачественных опухолей с подавлением одной опухоли другой в условиях первичного иммунодефицита |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743960C1 (ru) * | 2020-07-02 | 2021-03-01 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ модификации развития аденокарциномы в эксперименте |
RU2750127C1 (ru) * | 2021-02-02 | 2021-06-22 | федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ моделирования первично-множественного роста злокачественных опухолей с подавлением одной опухоли другой в условиях первичного иммунодефицита |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЕЦА О.В. и др. Роль митохондриальной NO-синтазы в реализации противоопухолевых эффектов полиненасыщенных жирных кислот на модели карциномы Герена в условиях in vivo / ВОПРОСЫ ОНКОЛОГИИ, 2018, т. 64, N 1, стр. 138-143. NYEN T.V. et al. Modeling Endometrial Cancer: Past, Present, and Future / Int. J. Mol. Sci., 2018, 19, 2348, 18 pages. Alyssa M. FEDORKO A.M. et al. An immune competent orthotopic model of endometrial cancer with metastasis / Heliyon, 2020, 6, e04075, pages 1-11. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Giavazzi et al. | Metastatic behavior of tumor cells isolated from primary and metastatic human colorectal carcinomas implanted into different sites in nude mice | |
CN101868534B (zh) | 用于鉴定、扩增和去除成体干细胞和癌干细胞的方法 | |
An et al. | Development of a high metastatic orthotopic model of human renal cell carcinoma in nude mice: benefits of fragment implantation compared to cell-suspension injection | |
Gimbrone Jr et al. | Neovascularization induced by intraocular xenografts of normal, preneoplastic, and neoplastic mouse mammary tissues | |
Horgan et al. | Mitogenicity of human fibroblasts in vivo for human breast cancer cells | |
Warren | The ultrastructure of the microcirculation at the advancing edge of Walker 256 carcinoma | |
CN108148811B (zh) | 一种基于温敏型生物凝胶三维培养体系建立结直肠癌患者来源的异种移植瘤模型的方法 | |
JP2008522626A (ja) | 再構成ヒト乳房腫瘍モデル | |
US5723718A (en) | Induction of immune tolerance to tumor cells | |
Lam et al. | Generation of prostate cancer patient-derived xenografts to investigate mechanisms of novel treatments and treatment resistance | |
Bigliardi et al. | Use of platelet-rich plasma for the treatment of prostatic cysts in dogs | |
RU2818464C1 (ru) | Способ создания ортотопической модели рака эндометрия | |
Ludford | The vital staining of normal and malignant cells.-II. The staining of malignant tumours with trypan blue | |
Horning et al. | Induction of prostate tumours in mice | |
WO2006117237A2 (en) | Regeneration system, its production and use | |
Raven | The Properties and Surgical Problems of Malignant Melanoma: Hunterian Lecture delivered at the Royal College of Surgeons of England on 7th February, 1949 | |
CN116138211A (zh) | 一种小鼠结直肠原位癌模型的构建方法 | |
KR102475776B1 (ko) | 암 오가노이드 및 내피 집락 세포를 이용한 대장암 이종이식 동물 모델 및 그 제조방법 | |
Elias et al. | Hyperplastic and metaplastic responses of human mammary fibroadenomas and dysplasias in organ culture | |
Castro et al. | Maintenance of human tumours and tissues in immunosuppressed mice | |
RU2820404C1 (ru) | Способ создания модели саркомы матки | |
JP2002503091A (ja) | 子宮内膜症マウスモデル | |
RU2725273C1 (ru) | Способ трансплантации фрагмента нейроэндокринной опухоли поджелудочной железы человека в поджелудочную железу иммунодефицитных мышей | |
Blanco et al. | Experimental models of uveal melanoma | |
RU2740443C1 (ru) | Способ трансплантации фрагмента опухоли рака яичника человека в яичник самки иммунодефицитной мыши |