Αφηρημένο

Οι μοντέλα Ποντίκι έχουν αναπτυχθεί για τη διερεύνηση του παχέος αιτιολογία του καρκίνου και την αξιολόγηση νέων αντικαρκινικών θεραπειών. Ενώ η γενετική τροποποίηση και καρκινογόνο που προκαλείται από μοντέλα ποντικών έχουν παράσχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τους μηχανισμούς που διέπουν την ογκογόνο διαδικασία, μοντέλα ξενομοσχεύματος όγκου παραμένει το πρότυπο για την αξιολόγηση των νέων χημειοθεραπείας και στοχευμένων θεραπειών φάρμακο για κλινική χρήση. Ωστόσο, παραμένει ασαφές σε ποιο βαθμό εκφυτευμένη παχέος ιστούς όγκων διατηρούν εγγενή παθολογικά χαρακτηριστικά την πάροδο του χρόνου. Σε αυτή τη μελέτη, έχουμε δημιουργήσει ένα πάνελ 27 ασθενών που προέρχονται από ορθοκολικό καρκίνο μοσχεύματα (PDCCEs) με άμεση μεταμόσχευση ανθρώπινου ορθοκολικού καρκινικών ιστών σε NOD-SCID ποντικούς. Χρησιμοποιώντας αυτό το πάνελ, εκτελέσαμε μία σύγκριση ιστολογία, η γονιδιακή έκφραση και την κατάσταση μετάλλαξης μεταξύ PDCCEs και των αρχικών ανθρώπινων ιστών από το οποίο προήλθαν. Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι PDCCEs διατηρούν βασικά ιστολογικά χαρακτηριστικά, πρότυπα έκφρασης γονιδίου βασικής και

KRAS

/

BRAF

κατάσταση μετάλλαξης του μέσω πολλαπλών διόδων. Συνολικά, τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι PDCCEs διατηρούν ομοιότητα στον όγκο ασθενή από την οποία προέρχονται και μπορεί να έχουν τη δυνατότητα να χρησιμεύσει ως ένα αξιόπιστο προκλινικό μοντέλο που μπορεί να ενσωματωθεί σε μελλοντικές στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση ατομική θεραπεία για ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου.

Παράθεση: Uronis JM, Osada Τ, McCall S, Yang ΧΥ, Mantyh C, Μορς MA, et al. (2012) Ιστολογική και Μοριακής Αξιολόγηση των προερχόμενων από ασθενή καρκίνο του παχέος εντέρου μοσχεύματα. PLoS ONE 7 (6): e38422. doi: 10.1371 /journal.pone.0038422

Επιμέλεια: Αλάνα Λ Welm, Huntsman Cancer Institute, University of Utah, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 8 Μαρτίου του 2012? Αποδεκτές: 9η του Μάη 2012? Δημοσιεύθηκε: 4, Ιουνίου, 2012

Copyright: © 2012 Uronis et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από επιχορηγήσεις από τον Mentored Research Scholars Grant (119824-MRSG-10-195-01-TBG) από την αμερικανική Αντικαρκινική Εταιρεία (www.cancer.org). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Καρκίνος του παχέος εντέρου (CRC) είναι η τρίτη πιο κοινή μορφή καρκίνου και η δεύτερη κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το 2010, περίπου 142.000 άνθρωποι διαγνώστηκαν με CRC, και περίπου το 40% αυτών των ασθενών παρουσιάζονται με προχωρημένη νόσο [1]. Θεραπεία για προχωρημένους CRC με χημειοθεραπεία είναι συνήθως προορίζεται για τον έλεγχο της νόσου και ανακούφιση μόνο τα συμπτώματα, και, ως αποτέλεσμα, ανεγχείρητο CRC παραμένει μια ανίατη ασθένεια. Προκειμένου να βελτιωθεί η κλινική έκβαση και την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων, απαιτείται η ανάπτυξη ενός αξιόπιστου προκλινικό μοντέλο για τη μελέτη της βιολογίας και CRC φάρμακο ευαισθησίες.

μοντέλα ποντικών CRC παραμένουν ένα από τα πιο χρήσιμα εργαλεία για να αποκρυπτογραφήσει το βιολογικό μηχανισμοί που διέπουν την ογκογόνο διαδικασία. Μέχρι σήμερα, έχουν ιδρυθεί μια ποικιλία γενετικής μηχανικής, καρκινογόνο που προκαλείται και ξενομοσχεύματος ποντικού μοντέλα [2], [3] και είναι γενικά αποδεκτό ότι κανείς δεν το μοντέλο είναι επαρκές για να διαφωτίσει όλες τις πτυχές της CRC αιτιολογίας.

γενετικής μηχανικής ποντικού (GEM) μοντέλα έχουν ανεκτίμητη αξία για τον καθορισμό του ρόλου πολλών διαφορετικών γενετικών μεταλλάξεων και μονοπάτια μεταγωγής σήματος που συμβάλλουν στην ογκογόνο διαδικασία και επιτρέψει την έρευνα στο πλαίσιο ενός δραστικού ανοσοποιητικού συστήματος [2], [3]. Ωστόσο, πολλά από αυτά τα μοντέλα GEM, κυρίως εκείνες που περιλαμβάνουν μετάλλαξη του

APC

ογκοκατασταλτικό γονίδιο, αναπτύσσουν όγκους στο λεπτό έντερο αντί στο κόλον. Αυτό κάνει μελέτες εξέλιξης της νόσου διαμήκη δύσκολο εκτός από την έλλειψη της γενετικής πολυπλοκότητας που παρατηρείται σε ανθρώπινους καρκίνους [2], [3].

Μια άλλη ευρέως χρησιμοποιούμενη μοντέλα ποντικών του CRC βασίζεται στη χρήση των καρκινογόνων να επάγει την ανάπτυξη του όγκου του παχέος . Ίσως το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο καρκινογόνο με βάση είναι η (ΑΟΜ) μοντέλο αζοξυμεθάνιο. Εδώ, η ανάπτυξη ορθοκολικού όγκου αρχίζει με ΑΟΜ, ενός ισχυρού, του παχέος εντέρου-ειδική καρκινογόνο μέσω του σχηματισμού προϊόντων προσθήκης DNA [4]. Ορθοκολικούς όγκους που προέρχονται χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο Ανακεφαλαιώνοντας βασικές ανθρώπινες παθολογικά χαρακτηριστικά που παρατηρούνται σε ανθρώπους και επιτρέπουν διερεύνηση των πρώτων σταδίων της CRC. Ωστόσο έναρξη και την ανάπτυξη του όγκου είναι μια χρονοβόρα διαδικασία, παίρνοντας συχνά έως και 6 μήνες, με τον αριθμό των όγκων και διεισδυτικότητα ανάλογα σε μεγάλο βαθμό από το στέλεχος του ποντικιού [2], [5], [6].

Αν και GEM και καρκινογόνο με έδρα μοντέλα έχουν ενισχύσει σημαντικά τις γνώσεις μας για τη γενετική και αιτιολογία του CRC, τα μοντέλα αυτά δεν επιτρέπουν την ακριβή δοκιμή των θεραπευτικών του καρκίνου που θα χρησιμοποιηθεί στην κλινική [7]. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη

in vivo

μοντέλο για τη δοκιμή της αποτελεσματικότητας του φαρμάκου κατά του καρκίνου και οι συνδυασμοί είναι το μοντέλο ξενομοσχεύματος. Ιστορικά, έχουν ξενομοσχεύματα καθιερωθεί μέσω της υποδόριας ένεσης των γενετικά καθορισμένες κυτταρικές σειρές προερχόμενες από άνθρωπο σε ανοσοκατασταλμένους γυμνούς ποντικούς [8]. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, η πλειονότητα αυτών των μοντέλων ξενομοσχεύματος κυτταρικής γραμμής με βάση απέτυχαν να παράγουν δεδομένα ευαισθησίας φαρμάκου που μεταφράζεται σε κλινικά σχετικές πληροφορίες [7]. Επιπλέον, πρόσφατες αναφορές δείχνουν ότι οι αλληλεπιδράσεις όγκου-στρώματος δεν παρουσιάζουν σε ξενομοσχεύματα line-based κυττάρων μπορεί να αποτελέσει αναπόσπαστο συστατικό σε ογκογόνο δυναμικό και όγκου ανταπόκριση των ναρκωτικών [9], [10]. Ως εκ τούτου, πιο πρόσφατα, μοσχεύματα ολόκληρου ιστού που προέρχεται από ανθρώπινους καρκίνους συμπεριλαμβανομένου του μαστού [11], του πνεύμονα [12], του προστάτη [13] και του παχέος εντέρου [14] – [16] έχουν τεκμηριωθεί σε μία προσπάθεια να παράγουν περισσότερο κλινικά ακριβείς και αξιόπιστα μοντέλα ξενομοσχεύματος. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες εξέτασαν κυρίως νωρίς μοσχεύματα δίοδος (& lt? 5 γενεές) από κυρίως πρωτογενείς όγκους και ως εκ τούτου εξακολουθεί να υπάρχει η ανάγκη για τον περαιτέρω χαρακτηρισμό αυτών των μοντέλων και να αξιολογήσουν πόσο καλά διατηρούν σημαντικά χαρακτηριστικά του αρχικού ανθρώπινου όγκου ειδικά σε μεταστατική νόσο

H & amp? Ε τομές των δύο ανεξάρτητων καλά διαφοροποιημένα αδενοκαρκινώματα (CRC039 και CRC075) δείχνουν ότι η αρχιτεκτονική του όγκου παραμένει παρόμοια μετά από 11 περάσματα σε NOD /SCID ποντίκια. Εικόνες που παρουσιάζονται είναι κατά 20 × μεγέθυνση.

Η

Α. Εκπρόσωπος PDCCE (CRC039) διατηρεί την έκφραση της πυρηνικής CDX2 μετά από 11 γενιές σε ποντίκια. Εικόνες που παρουσιάζονται είναι κατά 20 × μεγέθυνση. Β PDCCEs Νωρίς το πέρασμα διατηρούν τη μορφολογία σφραγιστικό δαχτυλίδι που παρατηρήθηκαν στην αρχική του ασθενή ορθοκολικού καρκίνου. Εικόνες που παρουσιάζονται είναι σε μεγέθυνση 40 φορές. Γ Ξενομοσχεύματα που παράγεται από κυτταρικές γραμμές WiDr και ΗΤ29 CRC στερούνται ιστολογικά χαρακτηριστικά συνεπή με μοσχεύματα που λαμβάνονται από ασθενή συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας στρώματος και του σχηματισμού των αδένων. Εικόνες που παρουσιάζονται είναι κατά 20 × μεγέθυνση.

Η

Σε αυτή τη μελέτη, έχουμε πραγματοποιήσει μια πιο ολοκληρωμένη μοριακή και ιστολογική ανάλυση μιας ομάδας 27 συμφωνημένα ασθενών που προέρχονται από ορθοκολικό καρκίνο μοσχεύματα (PDCCEs) τόσο από την πρωτοβάθμια και μεταστατικές θέσεις ως προέκταση των προηγούμενων εργασιών μας [17] στην οποία συγκρίναμε το προφίλ γονιδιακής έκφρασης, της 14ης συμφωνημένα PDCCEs και τα αντίστοιχα τους ανθρώπινους όγκους. Έχουμε τώρα αποδείξει ότι PDCCEs διατηρούν τα παγκόσμια πρότυπα γονιδιακής έκφρασης, την κατάσταση ογκογονίδιο μετάλλαξης και ιστολογικών παραμέτρων που υπάρχουν στα πρωτότυπα ανθρώπινων καρκίνων. Συνολικά αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι PDCCEs έχουν τη δυνατότητα να χρησιμεύσει ως ένα αξιόπιστο προκλινικό μοντέλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη και τον χαρακτηρισμό νέων θεραπευτικών στόχων για ασθενείς με CRC.

Υλικά και Μέθοδοι

δείγματα όγκων /Ηθική Δήλωση

Ένα σύνολο των 27 ανθρώπινα δείγματα ελήφθησαν για γονιδιωματική και ιστολογική ανάλυση. Όλοι οι ασθενείς που παρέχονται γραπτή συγκατάθεση να έχουν ιστού αποθηκευτεί και να χρησιμοποιηθεί για την έρευνα. Τα δείγματα που χρησιμοποιούνται για ανάλυση στο εργαστήριο ήταν de-εντοπίστηκαν και δεν συνδέονται με οποιαδήποτε πληροφορία προσωπική υγεία (PHI). Όλα τα μέρη της μελέτης αυτής εγκρίθηκαν από το Διοικητικό Συμβούλιο Institutional Review Δούκα. Όλες οι μελέτες σε ζώα διεξήχθησαν κάτω από ένα Θεσμικών Ζωικά Φροντίδα και Χρήση Επιτροπής του Πανεπιστημίου Duke (IACUC) εγκεκριμένο πρωτόκολλο.

Ανεξέλεγκτη ανάλυση σύμπλεγμα των 27 ασθενών με όγκους PDCCE ζεύγη δείχνουν ότι το 22 ζεύγη (81%) έπεσαν μέσα στην ίδια διασποράς και 18 ταιριάζουν PDCCE (66%) συγκεντρωμένα άμεσα σε ζεύγη με τον αρχικό όγκο ασθενή (γκρι κουτιά). τα ονόματα των δειγμάτων που περιέχουν ένα PDCCE Χ σημαίνουν (ξενομόσχευμα) δείγματα. Ο αριθμός αμέσως μετά το X δηλώνει τον αριθμό παραγωγής /διέλευση του συγκεκριμένου δείγματος.

Η

Δημιουργία από ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου Μοσχεύματα (PDCCEs)

παχέος όγκους (τόσο της πρωτοβάθμιας όσο και μεταστατικών ) κατά το χρόνο της χειρουργικής επέμβασης συλλέχθηκαν στο πλαίσιο ενός δούκα IRB εγκεκριμένο πρωτόκολλο (Pro00002435). Οι ιστοί πλύθηκαν με αλατόνερο ρυθμισμένο με φωσφορικό (PBS) και στη συνέχεια κόβονται σε τεμάχια περίπου ~ 2 χιλιοστά σε μέγεθος και εγχύεται στα πλευρά του 4-εβδομάδων NOD.CB17 PrkdcSCID-J-ποντίκια ελήφθησαν από Jackson Laboratories κάτω από ένα Duke IACUC εγκεκριμένο πρωτόκολλο. Οι ποντικοί παρατηρήθηκαν και οι όγκοι μετρήθηκαν με παχύμετρο μέχρις ότου ο όγκος του όγκου ((V = L × 2W × 0.52 (L = μακρύτερη διάμετρος, W = συντομότερη διάμετρος)) κατέληξε ~1,000 mm

3. Οι όγκοι στη συνέχεια συλλέχθηκαν, κιμά και την εκ νέου εμφυτεύεται όπως περιγράφηκε παραπάνω μέχρι καθιερώθηκαν σταθερές PDCCEs. σε κάθε γενεά, οι όγκοι συλλέχθηκαν και είτε σταθεροποιούνται σε 10% ουδέτερη ρυθμισμένη φορμαλίνη (ΝΒΡ), καταψύχθηκαν σε υγρό άζωτο ή καταψύχθηκαν σε βέλτιστη θερμοκρασία κοπής (OCT) μέσο στο ξηρού πάγου για περαιτέρω ανάλυση

Η

ιστολογικό παρασκεύασμα και Εξετάσεων

ιστούς παραφίνης PDCCE κόπηκαν σε τομές σε διαστήματα 6 μm και χρωματίζονται με αιματοξυλίνη και ηωσίνη (Η &? Ε).. Κάθε δείγμα . αξιολογήθηκε από εκπαιδευμένο παθολόγο για τα ακόλουθα ιστολογικά κριτήρια: ιστολογικός τύπος, CDX-2 θετικότητα, και σχετικό ποσοστό όγκου, νέκρωση, στρώμα, το σχηματισμό αδένα όγκου και CDX-2 θετικά πυρήνες Όλοι οι ιστοί εξετάστηκαν χρησιμοποιώντας & gt? 10 υψηλής ελέγχεται πεδία ανά τμήμα. πυρήνες όγκου αξιολογήθηκαν για χρώση CDX-2 χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο ποσοτικό κλίμακα από το 0, 1+, 2+ και 3+. Η χρώση των πυρήνων όγκου σε 2+ και 3+ θεωρήθηκε θετική και όλες οι περιπτώσεις θεωρείται θετική παρουσίασαν τουλάχιστον 20% των πυρήνων όγκου με χρώση.

Oncogene Mutation Ανάλυση

Γονιδιωματικό DNA απομονώθηκε από θραύση κατεψυγμένοι ιστοί PDCCE χρησιμοποιώντας ένα Qiagen κιτ γενωμικού απομόνωση DNA. Τα δείγματα αραιώθηκαν σε 10 ng /μl και PCR χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους εκκινητές για

KRAS

: προς τα εμπρός 5 ‘GTGTGACATGTTCTAATATAGTCA 3’? αντίστροφη 5 ‘GAATGGTCCTGCACCAGTAA 3 »και

BRAF

: προς τα εμπρός 5′ TCATAATGCTTGCTCTGATAGGA 3 ‘? αντίστροφη 5 ‘GGCCAAAAATTTAATCAGTGGA 3’. Αμπλικόνια αλληλουχία τους με συμβατικές μεθόδους, χρησιμοποιώντας τα εμπρός εναρκτήρες.

Microarray Analysis

RNA απομονώθηκε από snap-κατεψυγμένοι ιστοί PDCCE χρησιμοποιώντας κιτ Qiagen RNA /DNA Allprep, μετατράπηκε σε cDNA και επισημαίνεται με ένα ΑΕΚ κύκλο. επισημασμένο IVT cDNAs παρασκευάστηκαν σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή, και των στόχων που υβριδοποιείται προς το 2,0 GeneChip Human U133A και διαβάστε σε μία συστοιχία σαρωτή Affymetrix. Πρώτες δεδομένα μετατράπηκε σε. αρχεία CEL και RMA ομαλοποιηθεί. CEL αρχεία (GSE35144) είναι διαθέσιμα στο αποθετήριο δεδομένων γονιδιακής έκφρασης Omnibus (GEO) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/). Για να ελέγξετε για ακραίες τιμές του δείγματος και των αποτελεσμάτων της παρτίδας, έγινε 3D κύρια συστατικά ανάλυση της παγκόσμιας γονιδιακής έκφρασης. επιδράσεις παρτίδα ομαλοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο Combat (https://jlab.byu.edu/ComBat/) [18]. Ανεξέλεγκτη ιεραρχική συσταδοποίηση των ανθρώπινων όγκων και ταιριάζουν PDCCEs πραγματοποιήθηκε στο 20% των γονιδίων με την μεγαλύτερη συντελεστή διακύμανσης. Agglomerative συμπλέγματα δημιουργήθηκαν με τη χρήση του συντελεστή συσχέτισης Pearson και πλήρη διασύνδεση με τη χρήση του προγράμματος Ε (Το Ίδρυμα R για στατιστικούς υπολογισμούς).

λογισμικό που χρησιμοποιείται για την ανάλυση

Το πακέτο στατιστικού λογισμικού R είναι διαθέσιμο στη διεύθυνση www .r-project.org. Το πακέτο Bioconductor R είναι διαθέσιμο σε www.bioconductor.org. Combat είναι διαθέσιμο ως ένα σενάριο R στο https://jlab.byu.edu/ComBat/. Graphpad Prism είναι ένα προϊόν της Graphpad Λογισμικού (La Jolla, CA, USA) και είναι διαθέσιμο σε www.graphpad.com/prism/prism.htm.

Αποτελέσματα

Η ιστολογική αξιολόγηση των PDCCEs

Μια ομάδα 27 ασθενών που προέρχονται από ορθοκολικό καρκίνο μοσχεύματα (PDCCEs) με άμεση μεταμόσχευση ανθρώπινων ορθοκολικό καρκίνο (CRC) ιστούς σε NOD-SCID δημιουργήθηκε σε αυτήν την μελέτη. Ο Πίνακας 1 δείχνει την προέλευση του όγκου του ασθενούς και ένα σύνολο 5 πρωτογενούς PDCCEs και 22 μεταστατικό PDCCEs παρήχθησαν. Για να εκτιμηθεί ο βαθμός στον οποίο

in vivo

μοντέλα των ασθενών που προέρχονται από καρκίνο του παχέος εντέρου μοσχεύματα (PDCEEs) Ανακεφαλαιώνοντας με ακρίβεια και μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα μοντέλο της ανθρώπινης κατάστασης, ερευνήσαμε αν PDCCEs διατηρούν βασικά βιολογικά χαρακτηριστικά εγγενή σε μεμονωμένες ανθρώπινη ορθοκολικούς καρκίνους (CRC) συναρτήσει του χρόνου. Πρώτον, για να αξιολογήσει το βαθμό στον οποίο οι ιστολογικές παράμετροι διατηρούνται μετά ξενο-μεταμόσχευση, δύο ανεξάρτητες PDCCEs διήλθαν μέσω & gt? 10 γενιές και αξιολογούνται ιστολογικά. Και οι δύο PDCCEs εξετάστηκαν εμφάνισαν παθολογικά χαρακτηριστικά αξιοσημείωτα συνεπείς με τον αρχικό όγκο του ασθενούς έως 11 γενεές (Σχήμα 1). Στη συνέχεια, μια ολοκληρωμένη ιστολογική αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε σε μια υπο-ομάδα 15 συμφωνημένα PDCCEs και πρωτότυπο κλίση ιστούς αποκάλυψε ότι 15/15 PDCCEs διατηρούνται παθολογικά χαρακτηριστικά παρόμοια με εκείνα που παρατηρήθηκαν στο συμφωνημένα ανθρώπινου όγκου και χαρακτηρίστηκαν ως ιστολογικά πανομοιότυπο με συμφωνημένα αρχική τους παίρνει κλίση του δείγματος (Πίνακας 2). Ακόμα και μετά από 11 γενιές, PDCCEs διατήρησε την ικανότητα να σχηματίζει αδένες και περιείχε CDX-2 θετικά πυρήνες συγκρίσιμα με τα PDCCEs πρώτης γενιάς (Σχήμα 2). Αυτά τα δεδομένα δείχνουν ότι οι ιστολογικές χαρακτηριστικά που υπάρχουν σε καρκίνο του παχέος εντέρου, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού των αδένων και η παρουσία των συστατικών στρωματικών διατηρείται ακόμη στα τέλη μοσχεύματα πέρασμα, γεγονός που υποδηλώνει ότι σε αντίθεση με CRC κυτταρική ξενομοσχευμάτων γραμμή που προέρχεται από το μοντέλο PDCCE μας παρέχει ένα ερευνητικό εργαλείο που ανακεφαλαιώνει η ανθρώπινη κατάσταση γενικά δεν παρατηρούνται σε άλλα μοντέλα.

PDCCEs Διατηρήστε Βασικές Παγκόσμια Gene Expression Προφίλ σύμφυτες με την ανθρώπινη παχέος εντέρου

στη συνέχεια, για να αξιολογηθεί περαιτέρω το βαθμό στον οποίο PDCCEs αντιπροσωπεύουν πρωταρχική ανθρώπινη ομολόγους τους , αναλύσαμε 27 συμφωνημένα όγκους των ασθενών και PDCCEs με ανάλυση μικροσυστοιχιών. δεδομένων έκφραση όγκου του ασθενούς και το γονίδιο PDCCE για πρώτη φορά ομαλοποιήθηκε χρησιμοποιώντας την καταπολέμηση της για την ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων της παρτίδας. Χωρίς επίβλεψη ιεραρχική ανάλυση ομαδοποίησης Εν συνεχεία πραγματοποιήθηκε στην ομαλοποιημένη σύνολο δεδομένων και αποκάλυψε τρεις διακριτές συστάδες (Σχήμα 3). Από τα 27 συμφωνημένα όγκου του ασθενούς και PDCCEs, 22 ζεύγη (81%), εμπίπτει στο ίδιο σύμπλεγμα με βάση το δενδρόγραμμα και 18 PDCCEs (66%) σε σύμπλεγμα άμεσα με το αρχικό δείγμα όγκου. Συνολικά, τα στοιχεία αυτά δείχνουν ότι τα βασικά παγκόσμια πρότυπα γονιδιακής έκφρασης διατηρείται μεταξύ PDCCEs και πρωτότυπο ανθρώπινο ομολόγους τους.

Oncogene Μετάλλαξη Κατάσταση διατηρείται σε PDCCEs

Για τους ασθενείς με προχωρημένο καρκίνο του παχέος εντέρου, των δοκιμών της κατάστασης μετάλλαξης ογκογονιδίων όπως

KRAS

απαιτείται για την καθοδήγηση της θεραπείας. Συγκεκριμένα, οι ασθενείς με

KRAS

μεταλλάξεις δεν παρουσιάζουν κανένα όφελος από τη θεραπεία με αναστολείς του EGFR, όπως cetuximab ή panitumumab, ενώ οι ασθενείς των οποίων οι όγκοι είναι

KRAS

WT επωφεληθούν από θεραπείες αντι-EGFR βάση [19] , [20]. Για να προσδιορίσετε αν αυτά τα κλινικά σημαντικές γονιδιωματικής παράμετροι διατηρούνται σε PDCCEs, 27 ταιριάζουν PDCCEs και πρωτότυπα δείγματα ασθενών αναλύθηκαν για

KRAS

και

BRAF

κατάσταση μετάλλαξης. Από τα 27 ζεύγη αξιολογούνται, 13 παρουσιάζονται με την ενεργοποίηση

KRAS

μεταλλάξεις (κωδικόνιο 12 = 11? Κωδικονίου 13 = 2) (Πίνακας 3). Από αυτές τις 27 ζεύγη, 26/27 PDCCEs (96%) αντιστοιχεί αρχικό ανθρώπινο ομόλογό τους υποδηλώνοντας ότι ανθρώπινου ορθοκολικού καρκινικούς ιστούς διατηρείται ως PDCCEs ποντικού είναι γενετικά σταθερά και διατηρούν ογκογόνο κατάσταση μετάλλαξης κρίσιμη για CRC παθοφυσιολογία. Όλα τα δείγματα βρέθηκαν αρνητικά για

BRAF

μεταλλάξεις. Συνολικά, αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι PDCCEs διατηρούν τα βιολογικά συγκρότημα ιστολογικές, η έκφραση γονιδίου και μετάλλαξης που βασίζονται χαρακτηριστικά που παρατηρήθηκαν σε ανθρώπινα CRCs.

Συζήτηση

Μέχρι σήμερα, ένας αριθμός μοντέλων ξενομοσχεύματος ποντικού έχουν τεκμηριωθεί να διερευνήσει CRC αιτιολογία και τη θεραπεία. Σε μεγάλο βαθμό, οι εν λόγω μοντέλα έχουν παραχθεί με τη χρήση κυτταρικών σειρών αργά πέρασμα που προέρχονται από ανθρώπινο CRCs και ενώ έχουν σημαντικές θεραπεία επαγόμενης αποκρίσεις όγκου έχουν παρατηρηθεί σε αυτά τα μοντέλα, είναι σπανίως πρόβλεψης της ανταπόκρισης του όγκου σε ασθενείς ανθρώπους [7]. Αυτό είναι πιθανό να οφείλεται σε αυτά τα μοντέλα, τουλάχιστον εν μέρει, στην εγγενή έλλειψη στρώματος σε όγκο προερχόμενο επιθηλιακών κυτταρικών σειρών. Τοποθέτηση στοιχεία δείχνουν ότι παρακρινείς σηματοδότησης και συστατικά εξωκυτταρικής μήτρας που παρέχεται από τα γειτονικά στρωματικά κύτταρα παίζουν σημαντικό ρόλο στην ογκογόνο δυναμικό του ορθοκολικού καρκινώματος και ότι η ρύθμιση αυτών των στρωματικών αλληλεπιδράσεων επηρεάσει άμεσα την αποτελεσματικότητα της χημειοθεραπείας την ανταπόκριση του όγκου [9], [10]. οι

Πρόσφατα προσπάθειες έχουν γίνει για να δημιουργήσει μοντέλα ξενομοσχεύματος ποντικού CRC με άμεση μεταμόσχευση ανθρώπινων όγκων του παχέος εντέρου σε ανοσοκατασταλμένους ποντικούς [14] – [16], [21]. Poupon και συνεργάτες ανέφεραν ότι η δίοδος των ανθρώπινων ιστών καρκίνου του παχέος εντέρου από ένα στάδιο ξενομόσχευμα βελτιώνει σημαντικά το ποσοστό επιτυχίας της κυτταρικής γραμμής παραγώγου από ανθρώπινο μεταστάσεις CRC [15]. Πιο πρόσφατα, Hohenadl και συνεργάτες ανέφεραν ότι τα ιστολογικά χαρακτηριστικά και τα επίπεδα έκφρασης του ογκογονιδίου συγκρατείται σε πρώιμο πέρασμα ξενομοσχεύματα CRC [21] ενώ Fichtner et al., Και Messersmith κ.ά., χρησιμοποιούνται πίνακες των 15- και 10 ανθρώπινα εκφυτεύματα CRC αντίστοιχα για την αξιολόγηση της ευαισθησίας του φαρμάκου [14], [16]. Επιπλέον, αυτές οι μελέτες χρησιμοποίησαν μοσχεύματα που λαμβάνονται από ασθενή κυρίως από την πρωτογενή θέση και ως μεταστατικούς όγκους τείνουν να είναι πιο επιθετική και είναι πιο πιθανό να διαφοροποιηθούν, παραμένει ασαφές εάν PDCCEs παράγεται από μεταστατικές θέσεις θα διατηρήσει ομοιότητα με τον αρχικό όγκο. Αν και αυτές οι μελέτες έχουν αρχίσει να υπογραμμίσει την αξία των μοντέλων έκφυτα στην έρευνα CRC, μια πιο ολοκληρωμένη ιστολογική και μοριακή ανάλυση σε μεγαλύτερο πάνελ ανθρώπινων μοσχευμάτων CRC απαιτούνται για να δικαιολογήσουν τη χρήση τους ως προκλινικό μοντέλο για να εκτελέσει την ακριβή ανάλυση της αποτελεσματικότητας του φαρμάκου και προγνωστική βιοδείκτη ταυτοποίησης.

σε αυτή τη μελέτη, δείχνουμε ότι PDCCEs δημιουργούνται από ανθρώπινες αδενοκαρκινώματα με ποικίλες ιστολογικά χαρακτηριστικά κάθε διατηρούν τις παραμέτρους του όγκου από το οποίο προήλθαν στην ιστολογική, παγκόσμια έκφραση RNA και ογκογονιδίου επίπεδα μετάλλαξης. Παρά την ύπαρξη διαφορών στο ποσοστό του στρώματος του όγκου παρόν μεταξύ των αρχικών ανθρώπινων ιστών και εκείνων ξενομοσχεύτηκε σε ποντικούς, η μελέτη μας εστιάζεται στα κακοήθη επιθηλιακά κύτταρα. Πρώτον, η ιστολογική αρχιτεκτονική εγγενούς ορθοκολικό αδενοκαρκίνωμα, κυρίως την ικανότητα να σχηματίζουν δυσπλαστικές αδένες, καθώς και την παρουσία του CDX-2 θετικών πυρήνων διατηρείται στους PDCCEs όλη πολλαπλές διόδους (& gt? 10). Στη συνέχεια, συγκρίναμε τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης μεταξύ συμφωνημένα PDCCEs και των αντίστοιχων όγκων των ασθενών του και παρατήρησε ότι 18/27 (66%) των δειγμάτων συμπλέγματος απευθείας μαζί και 22/27 (81%) συγκεντρωμένα εντός του μείζονος συμπλέγματος όπως ορίζεται από το δενδρόγραμμα .

Είμαστε εικάζουν ότι τα 9 δείγματα PDCCE που δεν συγκεντρώνονται άμεσα με τις αντίστοιχες αρχικού όγκου τους μπορεί να οφείλεται στην εγγενή ετερογενή φύση της CRC. Είναι εύλογο ότι οι αρχικές δείγματα όγκων CRC που αντιστοιχούν σε αυτές 9 PDCCEs harbored μικρό υποπληθυσμούς φέρουν επιπλέον ογκογόνο γεγονότα. Αυτό με τη σειρά παρέχουν πλεονέκτημα ανάπτυξης σε αυτούς τους πληθυσμούς αφού μεταμοσχεύονται στο ποντίκι, προκαλώντας την PDCCE να έχουν διαφορετική γενετική σύνθεση από το αρχικό ιστό από τον οποίο προήλθε. Προς υποστήριξη αυτής της έννοιας, φαίνεται ότι τα περισσότερα διακύμανση μεταξύ του πρωτογενούς όγκου και PDCCE του συμβαίνουν στις αρχές περάσματα PDCCE και ότι λιγότερο παραλλαγή εμφανίζεται μέσω της διαδικασίας της ανακαλλιέργειας. Για παράδειγμα, PDCCE CRC105 συγκεντρωμένα με το αρχικό δείγμα του ασθενούς σε PDCCE περάσματα 1 και 11, ενώ PDCCE CRC149 δεν ομαδοποιούνται με αρχικό δείγμα του σε κάθε πέρασμα 1 ή 5 που υποδηλώνει ότι οι γενετικές αλλαγές που συμβαίνουν κυρίως στις αρχές περάσματα και διατηρούνται μέσω αργότερα περάσματα. Είναι επίσης δυνατό, ότι σε αυτές τις 9 δείγματα, μπορεί να υπήρχε μια μεγαλύτερη μόλυνση στρωματικά αποτέλεσμα μια διαφορά στο μοτίβο ομαδοποίηση τους. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι υπάρχουν πράγματι εγγενείς διαφορές μεταξύ του δείκτη όγκου του ασθενούς και PDCCE και προεκτάσεις που προέρχονται από αυτά τα μοντέλα θα πρέπει να γίνει τόσο προσεκτικά. Ωστόσο, συνολικά τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι το μοντέλο PDCCE έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί στην έρευνα για νέους θεραπευτικούς παράγοντες που στοχεύουν τόσο την κακοήθη επιθηλιακά αρχιτεκτονική του όγκου και /ή συστατικό στρώματος και ότι PDCCEs μπορεί να διατηρηθεί για 10 ή περισσότερες γενεές ενώ διατηρεί κλειδί ιστολογικών παραμέτρων.

Τέλος, θα αξιολογηθεί το

KRAS

και

BRAF

κατάσταση μετάλλαξης των PDCCEs και έδειξε ότι η ιδιότητα του όλα, αλλά ένα από τα ογκογονιδίου μεταλλάξεις διατηρήθηκε. Παρατηρήσαμε μια περίπτωση (CRC020) στην οποία ένα

KRAS

ενεργοποίηση μετάλλαξη ήταν παρούσα στο PDCCE, αλλά δεν ανιχνεύθηκε στα αρχικά δείγματα ασθενών, παρά το γεγονός ότι αυτά τα δείγματα συγκεντρωμένα από ανεξέλεγκτους ανάλυση διασποράς. Το πιθανότερο είναι ότι ένα μικρό, μη ανιχνεύσιμα πληθυσμό

KRAS

μεταλλαγμένα κύτταρα ήταν παρούσα στον όγκο ασθενών κατά το χρόνο της χειρουργικής εκτομής και ότι το πλεονέκτημα ανάπτυξης που παρέχεται από

KRAS

ενεργοποίησης επιτρέπονται για επακόλουθη επέκταση του

KRAS

μεταλλαγμένα κύτταρα κατά την πρώιμη περάσματα PDCCE.

Παρά το γεγονός ότι κάθε μεμονωμένο μοντέλο ποντικού ποτέ δεν θα ανακεφαλαιώσω πλήρως την πραγματική ευρήματα σε ασθενείς, η χρήση των προκλινικά μοντέλα είναι αναγκαία και πρακτικό για την ανάπτυξη θεραπευτικών πράκτορες και βιοδείκτες και ένα κρίσιμο πρώτο βήμα στην επίτευξη αυτών των παραγόντων στην κλινική. Εμείς συνειδητοποιούν τους περιορισμούς του μοντέλου μας και ότι κάθε εύρημα πρέπει να υποβάλλονται σε αυστηρές δοκιμές για να μετρήσετε την ακρίβεια, την αξιοπιστία και επαναληψιμότητα και πρέπει επίσης να επικυρωθεί αναδρομικά σε πολλαπλά δείγματα ασθενών. Παρ ‘όλα αυτά πιστεύουμε ότι προκλινικό μοντέλο ποντικού μας έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό και τη δοκιμή νέων συνδυασμών των θεραπευτικών μέσων και να αναπτύξει επίσης τόσο προβλεπτική και προγνωστική βιοδεικτών, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να φέρει συστηματικά εμπρός σε κλινικό περιβάλλον.

Ευχαριστίες

Οι συγγραφείς επιθυμούν να ευχαριστήσω τον πυρήνα εγκατάσταση μικροσυστοιχιών Δούκα για τη συλλογή των δεδομένων των μικροσυστοιχιών.