高危子宫内膜癌患者来源肿瘤异种移植模型的建立

Establishment of Patient-Derived Tumor Xenograft Models of High-Risk Endometrial Cancer

作者信息Menghan Zhu, Nan Jia, Yanyan Nie, Jun Chen, Yahui Jiang, Tianjiao Lv, Yuanyuan Li, Liangqing Yao, Weiwei Feng
PMID30358704
发布时间2018-11
DOI10.1097/IGC.0000000000001365

实验完整度

高

包含患者肿瘤组织移植、组织学与免疫组化验证、WES和RNA-seq遗传验证等多层次独立证据,明确功能验证与机制验证。

主要模型

高危子宫内膜癌患者肿瘤组织 NOD/SCID小鼠皮下及肾包膜下移植模型 Balb/c-nu/nu小鼠扩增模型

重点核对

移植方法(皮下 vs 肾包膜下) 移植成功率(77.8%) 肿瘤形成时间(2-11周) 原发肿瘤与移植瘤的组织学相似性 原发肿瘤与移植瘤的基因突变频率相关性(r=0.61)和基因表达相关性(r=0.82/0.86)

摘要

目的:高危子宫内膜癌(ECs),包括高级别EC、浆液性癌(SC)、透明细胞癌和癌肉瘤,占EC死亡人数的50%。这些癌症的治疗方法有限,患者来源肿瘤异种移植(PDTX)模型是临床前药物评估、生物标志物识别和个体化医疗策略的有用工具。在这里,我们使用并比较了两种建立PDTX模型的方法。方法:从18例原发性高危EC患者(10例高级别EC,6例SC,1例透明细胞癌,1例癌肉瘤)收集的新鲜肿瘤组织,皮下和肾包膜下植入NOD/SCID小鼠进行建立,并在Balb/c-nu/nu小鼠中扩增。通过组织学和细胞角蛋白、雌激素受体、孕激素受体和P53表达评估原发肿瘤与不同代PDTX肿瘤的相似性。在2个高级别EC模型中使用全外显子组测序(WES)和RNA测序验证原发肿瘤和PDTX肿瘤之间的遗传突变谱和基因表达是否相似。结果:无论移植方法如何,总肿瘤移植成功率为77.8%(14/18)。与皮下模型相比,肾包膜下模型的肿瘤移植成功率有所增加(62.5%对50%,P=0.464)。肿瘤形成时间从2到11周不等。肾包膜下移植后,移植的肿瘤可成功转移到皮下部位。我们观察到原发肿瘤和相应的不同传代异种移植瘤之间具有良好的相似性。结论:两种移植方法的结合提高了肿瘤移植成功率。高肿瘤移植成功率确保了高危EC生物样本库的建立,这是一个进行临床前药物敏感性测试和识别反应或耐药生物标志物的强大资源。

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
如何建立高危子宫内膜癌患者来源肿瘤异种移植模型,并比较两种移植方法的成功率?
核心机制
结合皮下移植和肾包膜下移植可提高肿瘤移植成功率,且移植瘤保留原发肿瘤的组织学特征和分子特征。
主要证据
18例高危EC肿瘤组织移植,总成功率77.8%;组织学、免疫组化、WES和RNA-seq显示原发肿瘤和移植瘤相似。
研究意义
成功建立高危EC PDTX模型,为临床前药物敏感性测试和药物耐药生物标志物识别提供资源。

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

肿瘤组织采集与移植

获取高危EC患者新鲜肿瘤组织,并移植到免疫缺陷小鼠中建立PDTX模型。

收集18例高危EC患者手术新鲜肿瘤组织,经组织学确认后,移植到NOD/SCID小鼠皮下或肾包膜下。

2

PDTX扩增与传代

在Balb/c-nu/nu小鼠中连续传代扩增PDTX肿瘤。

将建立的PDTX肿瘤切碎后移植到Balb/c-nu/nu小鼠皮下或肾包膜下,连续传代(F1-F3等)。

3

组织学与免疫组化验证

评估原发肿瘤和不同代PDTX肿瘤的组织学相似性。

对患者肿瘤和异种移植瘤组织切片进行HE染色和IHC染色,检测细胞角蛋白、ER、PR和P53表达。

4

遗传学验证

验证原发肿瘤和PDTX肿瘤在基因突变和表达谱上的相似性。

对2个模型(EM0006和EM0007)的原发肿瘤和F4代移植瘤进行WES和RNA-seq,分析突变谱和基因表达相关性。

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
RPMI 1640培养基GENOM--
DAB HRP试剂盒NeoBioscience--
细胞角蛋白抗体Abcamab9021
雌激素受体抗体Cell Signaling Technology2511S
孕激素受体抗体Cell Signaling Technology8757S
P53抗体Cell Signaling Technology2527S
奥林巴斯BX53显微镜Olympus--
基因组DNA提取试剂盒UnigeneDx--
Direct-zol RNA小量制备试剂盒Zymo Research--
KAPA Hyper Prep试剂盒KAPA--
SeqCapEZ MedExome试剂盒Roche--
KAPA Riboerase-RNA Hyper Prep试剂盒KAPA--

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
动物准备
小鼠品系(NOD/SCID和Balb/c-nu/nu)、年龄(6-8周)、雌性,去势处理
阅读提示:见Materials and Methods中的Animals和Ovariectomy部分
肿瘤移植
皮下移植和肾包膜下移植的具体步骤,肿瘤块大小1×1.5×1.5 mm³
阅读提示:见Materials and Methods中的Subcutaneous Grafting和Subrenal Capsular Grafting部分
肿瘤传代
移植成功率(皮下50%,肾包膜下62.5%),传代代数(F1-F3)
阅读提示:见Results中的PDTX Establishment Rates和Table 1
组织学验证
HE染色和IHC标记物(CK、ER、PR、P53)
阅读提示:见Materials and Methods中的Histological Evaluation和Results中的Histological Evaluation部分
遗传学验证
WES和RNA-seq的样本(F0和F4),相关性分析(r值)
阅读提示:见Materials and Methods中的Next-Generation Sequencing和Results中的Genetic Analysis部分