三阴性乳腺癌患者来源异种移植瘤的生物样本库:涵盖新辅助化疗前的初治样本与纵向序列样本

An Annotated Biobank of Triple-Negative Breast Cancer Patient-Derived Xenografts Features Treatment-Naïve and Longitudinal Samples during Neoadjuvant Chemotherapy

作者信息Amanda L Rinkenbaugh, Yuan Qi, Shirong Cai, Jiansu Shao, Faiza Baameur Hancock, Sabrina L Jeter-Jones, Xiaomei Zhang, Emily Powell, Lei Huo, Rosanna Lau, Chunxiao Fu, Rebekah Gould, Petra den Hollander, Elizabeth E Ravenberg, Jason B White, Gaiane M Rauch, Banu Arun, Clinton Yam, Alastair M Thompson, Gloria V Echeverria, Stacy L Moulder, W Fraser Symmans, Jeffrey T Chang, Helen Piwnica-Worms
PMID40801311
发布时间2025-11-03
DOI10.1158/0008-5472.CAN-24-5023

实验完整度

包括PDX模型建立、基因组/转录组测序、体内化疗反应、转移分析等多个独立证据层级,并包含功能验证。

主要模型

三阴性乳腺癌患者来源异种移植瘤(PDX)模型 NOD/SCID小鼠

重点核对

PDX模型建立时的肿瘤细胞来源和数量(文中未明确说明具体数量范围) PDX模型传代次数(达到第3代) 体内化疗实验的给药方案:多柔比星(0.5 mg/kg)和环磷酰胺(50 mg/kg)单次腹腔注射 肿瘤体积测量频率(每周两次) 样本集配对:患者样本与PDX样本的配对关系

摘要

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实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
新辅助化疗耐药和转移是三阴性乳腺癌致死的主要原因,需要能反映TNBC异质性的实验模型来研究化疗耐药机制。
核心机制
纵向PDX模型中的转录变化揭示了与DNA完整性、细胞外基质相互作用、泛素-蛋白酶体系统、表观遗传学和炎症信号相关的通路失调,这些改变构成与化疗耐药相关的复杂适应网络。
主要证据
92个PDX模型来自75名ARTEMIS试验患者,包括12个纵向集;通过WES和RNA-seq显示PDX与患者肿瘤在基因组和转录组上高度保守;28%的模型可转移至肺。
研究意义
该PDX生物样本库为研究TNBC化疗耐药和转移提供了有价值的工具,有望帮助解决TNBC临床管理中的紧迫问题。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立PDX模型

建立TNBC患者来源的异种移植瘤模型,用于后续实验。

收集ARTEMIS试验患者的肿瘤样本,包括初治、新辅助化疗中、化疗后和转移灶样本。将肿瘤细胞植入预人源化的NOD/SCID小鼠第四乳腺脂肪垫,连续传代至第三代并验证。

2

验证PDX模型的质量

确认PDX模型的人源性和身份,排除污染和交叉污染。

通过qPCR检测人和小鼠DNA比例、PCR检测GFP阴性、STR指纹分析确认克隆身份。

3

基因组和转录组分析

比较患者肿瘤和PDX肿瘤的基因组和转录组特征,评估PDX的保真度。

对患者和PDX样本进行全外显子测序和RNA测序,分析突变谱、拷贝数变异、突变负荷、突变特征、基因表达、亚型等。

4

体内化疗反应评估

评估纵向PDX模型对AC化疗(多柔比星+环磷酰胺)的反应。

将PDX肿瘤植入小鼠,当肿瘤体积达到100-150 mm3时,随机分组,给予单次AC或溶剂对照,定期测量肿瘤体积。

5

转移能力分析

评估PDX模型的肺转移能力,并工程化标记PIM056以进行活体成像。

对PDX小鼠的肺切片进行H&E和IHC染色,检测转移。对PIM056进行CBR-luciferase标记,进行生物发光成像检测远处转移。

6

蛋白质组分析

分析纵向PDX模型的蛋白质组变化,并关联亚型。

使用RPPA检测PDX肿瘤的蛋白表达,并进行聚类和关联分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F12培养基HyCloneSH30023.01
抗生素/抗真菌剂CorningMT30004CI
胶原酶Roche1088793
透明质酸酶SigmaH-3506
红细胞裂解液SigmaR7757
基质胶Corning--
DNeasy血液和组织试剂盒Qiagen--
RNaseP拷贝数检测Life Technologies20x
Trfc拷贝数检测Life Technologies20x
TaqMan对照人基因组DNAThermoFisher--
小鼠基因组DNAPromega--
2x TaqMan基因表达预混液Life Technologies--
Promega 16高灵敏度STR试剂盒PromegaDC2100
Reveal Decloaker溶液Biocare MedicalRV1000M
EZ-Retriever v.3.0微波炉----
Dako双重酶封闭液DakoS2003
人线粒体抗体Abcamab92824
泛细胞角蛋白抗体Abcamab86734
M.O.M试剂盒Vector LaboratoriesMP-2400
磁激活细胞分选Miltenyi130-104-694
Mammocult培养基StemCell Technologies--
聚凝胺Sigma--
TrypLE Express消化试剂Gibco--
Sytox Blue活细胞染料Life Technologies--
BD Aria Fusion荧光激活细胞分选仪BD--
D-荧光素GoldBio--
IVIS Spectrum成像系统PerkinElmer--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
PDX模型建立
肿瘤细胞来源:患者肿瘤样本(FNA活检);细胞数量:4,000-100,000;植入前需要预人源化,但具体条件文中未明确说明。
阅读提示:Methods: Establishment of PDX collection
PDX模型质量控制
qPCR探针、STR分析使用的方法和试剂盒;传代至第三代。
阅读提示:Methods: Quality control of PDX models
基因组分析
测序平台:Illumina HiSeq 2000/HiSeq4000;比对参考基因组:hg19;突变调用工具和参数(MuSE, Mutect2, Varscan2, 共识法)。
阅读提示:Methods: Whole-exome sequencing data analysis, Somatic mutation calls
转录组分析
RNA-seq比对软件:STAR;基因定量:HTSeq-Count和RSEM;批次效应校正:ComBat。
阅读提示:Methods: RNA sequencing data analysis
体内化疗反应
给药方案:多柔比星0.5 mg/kg和环磷酰胺50 mg/kg单次腹腔注射;肿瘤起始体积100-150 mm3;小鼠品系:NOD/SCID。
阅读提示:Methods: Preclinical studies in mice