Моделирование рака желудка на иммунодефицитных мышах путем ортотопической ксенотрансплантации

Цель исследования. Создание перевиваемой ортотопической PDX-модели рака желудка на иммунодефицитных мышах линии Balb/c Nude при помощи имплантационного и инъекционного способов.

Материалы и методы. С целью создания ортотопической PDX-модели рака желудка человека были применены 2 способа – инъекционный и имплантационный. Первый способ заключался в инъекции суспензии механически дезагрегированной опухоли пациента после фильтрации в стенку желудка мышей линии Balb/c Nude. Для второго способа мелкие фрагменты (3 × 3 × 3 мм) опухоли пациентов были имплантированы мышам в стенку желудка по большой кривизне с рассечением серозно-мышечного слоя.

Результаты. При применении имплантационного способа получения PDX-модели рака желудка на иммунодефицитных мышах линии Balb/c Nude в ходе процедур контрольной лапаротомии, был обнаружен положительный результат приживления опухолевого материала при 1‑ой и 3‑ей процедурах. Инъекционный способ не дал эффективного результата–не была получена ни одна модель. Гистотип полученных PDX-моделей сравнивали с донорской опухолью и подтверждали при помощи гистологического исследования (окрашивание гематоксилином и эозином). Степень дифференцировки оставалась стабильной и не менялась в результате пассирования ксенографта, что показало идентичность полученной модели гистотипу донорской опухоли.

Заключение. Представленный имплантационный метод создания модели дает эффективный результат приживления опухоли. Полученная модель позволяет использовать её для проверки эффективности противоопухолевых или антиметастатических препаратов, возможных исследований функций биомаркеров, а также для оценки микроокружения опухоли желудка.

1. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin. 2021 May;71(3):209-249. https://doi.org/10.3322/caac.21660

2. Кит О. И., Касаткин В. Ф., Максимов А. Ю., Мамулян Х. Г. Комбинированная гастрэктомия при местнораспространенном раке желудка после проведения неоадъювантной полихимиотерапии. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2012;(4):108-111. EDN: PCIYTL

3. Bernards N, Creemers GJ, Nieuwenhuijzen G a. P, Bosscha K, Pruijt JFM, Lemmens VEPP. No improvement in median survival for patients with metastatic gastric cancer despite increased use of chemotherapy. Ann Oncol. 2013 Dec;24(12):3056- 3060. https://doi.org/10.1093/annonc/mdt401

4. Corso S, Isella C, Bellomo SE, Apicella M, Durando S, Migliore C, et al. A Comprehensive PDX Gastric Cancer Collection Captures Cancer Cell-Intrinsic Transcriptional MSI Traits. Cancer Res. 2019 Nov 15;79(22):5884-5896. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-19-1166

5. Кит О. И., Ващенко Л. Н., Дашкова И. Р., Кутилин Д. С., Максимов А. Ю., Гончарова А. С. Ксеногенные модели рака молочной железы человека в экспериментальных исследованиях. Современные проблемы науки и образования. 2019;(6):184-184. EDN: OWQEZP

6. Hoffman RM. Orthotopic metastatic (MetaMouse) models for discovery and development of novel chemotherapy. Methods Mol Med. 2005;111:297-322. https://doi.org/10.1385/1-59259-889-7:297

7. Julien S, Merino-Trigo A, Lacroix L, Pocard M, Goéré D, Mariani P, et al. Characterization of a large panel of patient-derived tumor xenografts representing the clinical heterogeneity of human colorectal cancer. Clin Cancer Res. 2012 Oct 1;18(19):5314-5328. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-12-0372

8. Киблицкая А. А., Карасев Т. С., Гончарова А. С., Максимов А. Ю. Пути моделирования опухолевого роста у мышей в экспериментальных исследованиях рака желудка человека. Южно-российский онкологический журнал. 2021;2(4):26-37. https://doi.org/10.37748/2686-9039-2021-2-4-4, EDN: BKTBYG

9. Busuttil RA, Liu DS, Di Costanzo N, Schröder J, Mitchell C, Boussioutas A. An orthotopic mouse model of gastric cancer invasion and metastasis. Sci Rep. 2018 Jan 16;8(1):825. https://doi.org/10.1038/s41598-017-19025-y

10. Reddavid R, Corso S, Moya-Rull D, Giordano S, Degiuli M. Patient-Derived Orthotopic Xenograft models in gastric cancer: a systematic review. Updates Surg. 2020 Dec;72(4):951-966. https://doi.org/10.1007/s13304-020-00751-4

11. Руководство по содержанию и использованию лабораторных животных. Под ред. И. В. Белозерцевой, Д. В. Блинова, М. С. Красильщиковой. Восьмое издание. М.: Общество с ограниченной ответственностью «ИРБИС», 2017, 304 с. EDN: ZRJVDJ 1

12. Kuwata T, Yanagihara K, Iino Y, Komatsu T, Ochiai A, Sekine S, et al. Establishment of Novel Gastric Cancer Patient-Derived Xenografts and Cell Lines: Pathological Comparison between Primary Tumor, Patient-Derived, and Cell-Line Derived Xenografts. Cells. 2019 Jun 14;8(6):585. https://doi.org/10.3390/cells8060585

13. Kang W, Maher L, Michaud M, Bae SW, Kim S, Lee HS, et al. Development of a Novel Orthotopic Gastric Cancer Mouse Model. Biol Proced Online. 2021 Jan 4;23(1):1. https://doi.org/10.1186/s12575-020-00137-1