Preview

Альманах клинической медицины

Расширенный поиск

PDX-модель высокодифференцированной нейроэндокринной опухоли поджелудочной железы на иммунодефицитных мышах линии Balb/c Nude

https://doi.org/10.18786/2072-0505-2020-48-026

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Ортотопические ксенограф-ты человеческих опухолей (patient-derived xenograft - PDX) на иммунодефицитных мышах признаны наиболее адекватной моделью опухолевого процесса благодаря способности сохранять после имплантации первоначальные свойства опухоли. Они могут применяться для изучения противоопухолевого действия фармакологических субстанций in vivo, а также исследования особенностей и механизмов канцерогенеза. Результаты доклинических исследований фармакологических субстанций, полученные на PDX-моделях, практически не разнятся с последующими клиническими испытаниями. Цель - создание ортотопической PDX-модели высокодифференцированной нейроэндокринной опухоли (НЭО) поджелудочной железы (ПЖ) человека путем имплантации фрагмента опухоли пациента в ПЖ иммунодефицитных мышей. Материал и методы. Фрагмент опухоли был взят от пациента с диагнозом высокодифференцированной НЭО ПЖ, G2 с метастазом в печени. Для создания ортотопической PDX-модели НЭО ПЖ человека было использовано 15 самцов иммунодефицитных мышей линии Balb/c Nude массой 22-24 г. Фрагмент первичной НЭО ПЖ был трансплантирован в ПЖ 10 животным. Фрагмент метастаза НЭО в печени был имплантирован в печень 5 мышей. Наблюдение за животными проводили в течение 45 суток. Прижизненное наблюдение за ростом опухоли выполнялось с использованием визуализации на магнитно-резонансном томографе ClinScan. По окончании эксперимента осуществляли эвтаназию и некропсию. Проводили стандартное гистологическое и иммуногистохимическое исследование с антителами к хромогранину А, синаптофизину, маркеру пролиферативной активности (Ki-67) человеческой опухоли донора и ортотопических ксенографтов в ПЖ и печени мышей. Результаты. Видимые изменения в состоянии мышей были замечены спустя 30 дней после операции. Они выражались в увеличении живота, его припухлости и синюшности в проекции ПЖ. Магнитно-резонансная томография показала однородное новообразование в области ПЖ. При некропсии всех исследованных мышей отмечалось приживление опухолевого материала в 73% случаев, при этом в ПЖ желто-розового цвета были обнаружены опухоли желтоватого цвета с четкими контурами объемом около 100 мм3. При морфологическом анализе опухоли донора и реципиентов были гистологически схожи и идентифицированы как высокодифференцированная НЭО ПЖ, G2. При иммуногистохимическом исследовании первичная и метастатическая опухоли пациента экспрессировали антитела к хромограни-ну А (резко выраженная цитоплазматическая реакция) и синаптофизину (слабо выраженная цитоплазматическая реакция). Ki-67 был позитивен в 5,2% клеток. При иммуногистохимическом исследовании модели первичной опухоли и модели метастатической опухоли была выявлена умеренно выраженная цитоплазматическая окраска с антителами к хромогранину А и синаптофизину. Ki-67 в модели первичной НЭО ПЖ не превышал 5%, а в модели метастаза в печени достигал 8%. Заключение. В результате трансплантации опухоли ПЖ человека отмечалось приживление опухолевого материала в 73% случаев, что следует признать хорошим результатом имплантации для первого пассажа. Согласно результатам морфологических исследований, ортотопический ксенографт, полученный от пациента, является высокодифференцированной НЭО ПЖ, G2, то есть гистологически соответствует опухоли пациента-донора. Полученная в нашем эксперименте модель повторяет гистологические особенности донорской опухоли и может найти свое применение в доклинических исследованиях новых методов лечения высокодифференцированных НЭО ПЖ, в том числе в исследованиях противоопухолевой активности новых фармакологических субстанций.

Об авторах

В. С. Трифанов
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Трифанов Владимир Сергеевич - кандидат медицинских наук, врач-хирург отделения абдоминальной онкологии № 1 с группой рентгенэндоваскулярных методов диагностики и лечения, ведущий научный сотрудник.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



А. Ю. Максимов
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Максимов Алексей Юрьевич - доктор медицинских наук, профессор, заместитель генерального директора по перспективным научным разработкам.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



А. С. Гончарова
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Гончарова Анна Сергеевна - кандидат биологических наук, заведующая Испытательным лабораторным центром.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



Е. A. Лукбанова
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Лукбанова Екатерина Алексеевна - научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

346783, Ростовская обл., Азов, ул. Азовская, 163.

Тел.: +7 (919) 895 55 63, +7 (928) 191 45 99.



Н. С. Карнаухов
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России; Ростовский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Карнаухов Николай Сергеевич - кандидат медицинских наук, заведующий патологоанатомическим отделением НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина, ассистент кафедры патологической анатомии РостГМУ.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63; 344022, Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., 29.



С. О. Кит
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Кит Сергей Олегович - младший научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



А. В. Волкова
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Волкова Анастасия Владимировна - младший научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



Т. П. Протасова
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Протасова Татьяна Пантелеевна - научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



С. Ю. Ткачев
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Ткачев Сергей Юрьевич - младший научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



Д. В. Ходакова
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Ходакова Дарья Владиславовна - младший научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



Е. В. Заикина
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Заикина Екатерина Владиславовна - младший научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



М. В. Миндарь
Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава России
Россия

Миндарь Мария Вадимовна - младший научный сотрудник, Испытательный лабораторный центр.

344037, Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63.



И. М. Акульшина
Ростовский государственный медицинский университет Минздрава России
Россия

Акульшина Инна Михайловна -студентка.

344022, Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., 29.



Список литературы

1. Ehehalt F, Saeger HD, Schmidt CM, Grutz-mann R. Neuroendocrine tumors of the pancreas. Oncologist. 2009;14(5):456-67. doi: 10.1634/theoncologist.2008-0259.

2. Halfdanarson TR, Rabe KG, Rubin J, Petersen GM. Pancreatic neuroendocrine tumors (PNETs): incidence, prognosis and recent trend toward improved survival. Ann Oncol. 2008;19(10):1727-33. doi: 10.1093/annonc/mdn351.

3. Jeune F, Taibi A, Gaujoux S. Update on the Surgical Treatment of Pancreatic Neuroendocrine Tumors. Scand J Surg. 2020;109(1):42-52. doi: 10.1177/1457496919900417.

4. Dasari A, Shen C, Halperin D, Zhao B, Zhou S, Xu Y, Shih T, Yao JC. Trends in the Incidence, Prevalence, and Survival Outcomes in Patients With Neuroendocrine Tumors in the United States. JAMA Oncol. 2017;3(10):1335-42. doi: 10.1001/jamaoncol.2017.0589.

5. Майстренко НА, Ромащенко ПН, Лы-санюк МВ. Диагностика и хирургическое лечение нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы и желудочно-кишечного тракта. Анналы хирургической гепатологии. 2016;21(1):13-20. doi: 10.16931/1995-5464.2016113-20.

6. Hallet J, Law CH, Cukier M, Saskin R, Liu N, Singh S. Exploring the rising incidence of neuroendocrine tumors: a population-based analysis of epidemiology, metastatic presentation, and outcomes. Cancer. 2015;121(4):589-97. doi: 10.1002/cncr.29099.

7. Lawrence B, Gustafsson BI, Chan A, Svejda B, Kidd M, Modlin IM. The epidemiology of gas-troenteropancreatic neuroendocrine tumors. Endocrinol Metab Clin North Am. 2011;40(1): 1-18, vii. doi: 10.1016/j.ecl.2010.12.005.

8. Пинский СБ, Белобородов ВА, Батороев ЮК, Дворниченко ВВ. Нейроэндокринные опухоли поджелудочной железы. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2013;120(5): 12-7.

9. Янкин АВ. Нейроэндокринные опухоли желудочно-кишечного тракта. Практическая онкология. 2005;6(4):227-33.

10. Vaghaiwalla T, Keutgen XM. Surgical management of pancreatic neuroendocrine tumors. Surg Oncol Clin N Am. 2020;29(2):243-52. doi: 10.1016/j.soc.2019.11.008.

11. Черноусов АФ, Егоров АВ, Мусаев ГХ, Фоминых ЕВ, Кондрашин СА, Васильев ИА, Парнова ВА, Анисимова ОВ. Нейроэндокринные опухоли поджелудочной железы: 30-летний опыт клиники факультетской хирургии им. Н.Н. Бурденко. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2013;(7):13-9.

12. Singh S, Chan DL, Moody L, Liu N, Fischer HD, Austin PC, Segelov E. Recurrence in Resected Gastroenteropancreatic Neuroendocrine Tumors. JAMA Oncol. 2018;4(4):583-5. doi: 10.1001/jamaoncol.2018.0024.

13. Имянитов ЕН, Моисеенко ВМ. Применение молекулярно-генетического анализа для выбора противоопухолевой цитостатической терапии. Онкогематология. 2007;2(3): 4-8.

14. Холоденко РВ, Холоденко ИВ, Доронин ИИ. Опухолевые модели в изучении онкологических заболеваний. Иммунология. 2013;34(5):282-6.

15. Wang Y, Cui J, Wang L. Patient-derived xenografts: a valuable platform for clinical and preclinical research in pancreatic cancer. Chin Clin Oncol. 2019;8(2):17. doi: 10.21037/cco.2019.02.04.

16. Qiu W, Su GH. Challenges and advances in mouse modeling for human pancreatic tu-morigenesis and metastasis. Cancer Metastasis Rev. 2013;32(1-2):83-107. doi: 10.1007/s10555-012-9408-2.

17. Трифанов ВС, Максимов АЮ, Кит СО, Гончарова АС, Волкова АВ, Лукбанова ЕА, Миндарь МВ, Ходакова ДВ, Ткачев СЮ, За-икина ЕВ, Протасова ТП, авторы; ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России, патентообладатель. Способ трансплантации фрагмента нейроэндокринной опухоли поджелудочной железы человека в поджелудочную железу иммунодефицитных мышей. Пат. RU 2 725 273 C1 Рос. Федерация. Опубл. 05.11.2019.

18. Кит ОИ, Дерижанова ИС, Карнаухов НС. Вопросы классификации нейроэндокринных опухолей желудка. Вопросы онкологии. 2016;62(5):573-9.

19. Lee NP, Chan CM, Tung LN, Wang HK, Law S. Tumor xenograft animal models for esophageal squamous cell carcinoma. J Biomed Sci. 2018;25(1):66. doi: 10.1186/s12929-018-0468-7.

20. Кит ОИ, Колесников ЕН, Максимов АЮ, Протасова ТП, Гончарова АС, Лукбанова ЕА. Методы создания ортотопических моделей рака пищевода и их применение в доклинических исследованиях. Современные проблемы науки и образования. 2019;(2):96 [Интернет]. Доступно на: http://science-education.ru/ru/article/view?id=28606.


Дополнительные файлы

1. Fig. 1. A pancreatic neoplasm in an immunodeficient Balb/c Nude mouse (MRI scan). The arrow points to the tumor within the pancreas
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (159KB)    
Метаданные
2. Fig. 2. A neuroendocrine pancreatic tumor in an immunodeficient Balb/c Nude mouse (arrow)
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (160KB)    
Метаданные
3. Fig. 3. A highly differentiated neuroendocrine pancreatic neoplasm in the patient Сh., G2, with a liver metastasis. Hematoxylin eosin stain. А, pancreatic neoplasm; × 100. B, liver metastasis; × 200
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (294KB)    
Метаданные
4. Fig. 4. A highly differentiated neuroendocrine pancreatic neoplasm G2, with a liver metastasis. Immunohistochemical reaction with antichromogranin A antibodies (A) and anti-synaptophysin antibodies (B); × 200
Тема
Тип Прочее
Скачать (B)    
Метаданные
5. Fig. 5. Proliferative activity of a highly differentiated neuroendocrine pancreatic neoplasm in the patient Сh., G2, with a liver metastasis. For better accuracy, the technique of manual Ki-67 counting in the scanned printouts of the histological specimen was used. Immunohistochemical reaction with anti-Ki-67 antibodies; × 200
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (429KB)    
Метаданные
6. Fig. 6. Morphological structure of the primary orthotopic model of a highly differentiated pancreatic neuroendocrine tumor (А) and liver metastasis model (B). Hematoxylin eosin stain; × 200
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (206KB)    
Метаданные
7. Fig. 7. Morphological structure of the model of a liver metastasis of a highly differentiated pancreatic neuroendocrine tumor. А, extended necrotic lesions within the neoplasm, surrounded by gigantic polynuclear cells. B, focal calcium deposits. Hematoxylin eosin stain; × 200
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (224KB)    
Метаданные
8. Fig. 8. Immunohistochemical stain with anti-chromogranin A antibodies (А) and anti-synaptophysin antibodies (B) in an orthotopic model of a highly differentiated pancreatic neuroendocrine tumor; × 200
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (196KB)    
Метаданные
9. Fig. 9. Immunohistochemical stain with anti-chromogranin A antibodies (А) and anti-synaptophysin antibodies (B) in a metastatic model of a highly differentiated pancreatic neuroendocrine tumor; × 200
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (224KB)    
Метаданные
10. Fig. 4. A highly differentiated neuroendocrine pancreatic neoplasm G2, with a liver metastasis. Immunohistochemical reaction with antichromogranin A antibodies (A) and anti-synaptophysin antibodies (B); × 200
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (246KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Трифанов В.С., Максимов А.Ю., Гончарова А.С., Лукбанова Е.A., Карнаухов Н.С., Кит С.О., Волкова А.В., Протасова Т.П., Ткачев С.Ю., Ходакова Д.В., Заикина Е.В., Миндарь М.В., Акульшина И.М. PDX-модель высокодифференцированной нейроэндокринной опухоли поджелудочной железы на иммунодефицитных мышах линии Balb/c Nude. Альманах клинической медицины. 2020;48(2):117-124. https://doi.org/10.18786/2072-0505-2020-48-026

For citation:


Trifanov V.S., Maksimov A.Yu., Goncharova A.S., Lukbanova E.A., Karnaukhov N.S., Kit S.O., Volkova A.V., Protasova T.P., Tkachev S.Yu., Khodakova D.V., Zaikina E.V., Mindar M.V., Akulshina I.M. Patient-derived xenograft model of well-differentiated pancreatic neuroendocrine tumor in immunodeficient Balb/c Nude mice. Almanac of Clinical Medicine. 2020;48(2):117-124. (In Russ.) https://doi.org/10.18786/2072-0505-2020-48-026

Просмотров: 97


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0505 (Print)
ISSN 2587-9294 (Online)