Разработка и характеристика ксенотрансплантатов, полученных от пациентов с колоректальным раком, для тестирования новых фармакологических субстанций

Цель. Создание модели ксенотрансплантата, полученного от пациента с колоректальным раком (КРР), и определение ее гистологических и молекулярных характеристик, таких как статус генов KRAS, NRAS, BRAF и наличие микросателлитной нестабильности.

Материалы и методы. Для создания первого поколения модели in vivo использовали опухоли от пациентов с КРР (n = 4) и иммунодефицитных мышей линии Balb/c Nude (n = 20), для создания второго, третьего и четвертого поколения – мышей этой же линии (n = 3 для каждого поколения). Измерения подкожных ксенотрансплантатов выполняли штангенциркулем, их размеры вычисляли по формуле Шрека для эллипсоида. Криоконсервацию выполняли путем погружения образцов в микс для криоконсервации (80% RPMI 1640, 10% фетальной бычьей сыворотки, 10% диметилсульфоксида) и хранения их на –80 °C. Гистологическое исследование выполняли согласно стандартной методике (приготовление парафиновых блоков и окрашивание микросрезов гематоксилином и эозином). Мутации в генах KRAS, NRAS и BRAF определяли методом прямого секвенирования по Сэнгеру, микросателлитную нестабильность – методом фрагментарного анализа по пяти локусам: Bat-25, Bat-26, NR21, NR24, NR27.

Результаты. Стабильные перевиваемые ксенотрансплантаты КРР получены от двух пациентов из четырех. Среднее время ожидания между имплантацией и ростом трансплантата первого поколения составило 28 сут. Латентная фаза после криоконсервации была сопоставима с латентной фазой при создании первого поколения пациентоподобной модели. Показано, что в модели воспроизведены гистотип, степень дифференцировки и мутационный статус генов KRAS, NRAS, BRAF и микросаттелитная нестабильность донорской опухоли.

Заключение. Созданная модель КРР человека охарактеризована с учетом динамики роста, способности переносить криоконсервацию, гистологических и молекулярно-генетических параметров.

1. Геворкян Ю.А., Колесников В.Е., Солдаткина Н.В., Xарагезов Д.А., Дашков А.В., Каймакчи Д.О. и др. Малоинвазивные хирургические вмешательства в лечении больных метастатическим колоректальным раком. Южно-Российский онкологический журнал. 2020;1(2):22–27. DOI: 10.37748/2687-0533-2020-1-2-3.

2. Baran B., Ozupek N.M., Tetik N.Y., Acar E., Bekcioglu O., Baskin Y. Difference between left-sided and right-sided colorectal cancer: a focused review of literature. Gastroenterology Research. 2018;1(4):264–273. DOI: 10.14740/gr1062w.

3. Кит О.И., Геворкян Ю.А., Солдаткина Н.В., Колесников В.Е., Xарагезов Д.А. Лапароскопические комбинированные оперативные вмешательства при метастатическом колоректальном раке. Колопротология. 2015;4:19–23.

4. Punt C.J.A., Koopman M., Vermeulen L. From tumour heterogeneity to advances in precision treatment of colorectal cancer. Nature reviews Clinical Oncology. 2017;14(4):235–246. DOI: 10.1038/nrclinonc.2016.171.

5. Wang F., Bai L., Liu T.S., Yu Y.Y., He M.M., Liu K.Y. et al. Right-and left-sided colorectal cancers respond differently to cetuximab. Cancer Communications. 2015;34(9):384–393. DOI: 10.1186/s40880-015-0022-x.

6. Ireson C.R., Alavijeh M.S., Palmer A.M., Fowler E.R., Jones H. The role of mouse tumour models in the discovery and development of anticancer drugs. British Journal of Cancer. 2019;121(2):101–108. DOI: 10.1038/s41416-019-0495-5.

7. Cybulska M., Olesinski T., Goryca K., Paczkowska K., Statkiewicz M., Kopczynski M. et al. Challenges in stratifying the molecular variability of patient-derived colon tumor xenografts. BioMed Research International. 2018;2018:2954208. DOI: 10.1155/2018/2954208.

8. Katsiampoura A., Raghav K., Jiang Z.Q., Menter D.G., Varkaris A., Morelli M.P. et al. Modeling of patient-derived xenografts in colorectal cancer. Molecular Cancer Therapeutics. 2017;16(7):1435–1442. DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-160721.

9. Conte N., Mason J.C., Halmagui C., Neuhauser S., Mosaku A., Yordanova G. et al. PDX finder: a portal for patient-derived tumor xenograft model discovery. Nucleic Acids Research. 2019;47(D1):D1073–D1079. DOI: 10.1093/nar/gky984.

10. Jung J., Seol H.S., Chang S. The generation and application of patient-derived xenograft model for cancer research. Cancer Research and Treatment: Official Journal of Korean Cancer Association. 2018;50(1):1–10. DOI: 10.4143/crt.2017.307.

11. Ivanics T., John R., Bergquist J.R., Liu G., Kim M.P., Kang Y. et al. Patient-derived xenograft cryopreservation and reanimation outcomes are dependent on cryoprotectant type. Laboratory Investigation. 2018;98(7):947–956. DOI: 10.1038/s41374-018-0042-7.

12. Yoshida G.J. Applications of patient-derived tumor xenograft models and tumor organoids. Journal of Hematology & Oncology. 2020;13(1):4. DOI: 10.1186/s13045-019-0829-z.