Методы создания моделей рака мочевого пузыря и их применение в доклинических исследованиях (обзор литературы)

Автор: Камаева И.А., Гончарова А.С., Лукбанова Е.А.

Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj

Статья в выпуске: 2 т.21, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования. Обобщение имеющихся данных о методах создания моделей рака мочевого пузыря для их использования в доклинических исследованиях. Материал и методы. Поиск соответствую-щих источников производился в системах Elibrary, Pubmed, GoogleScholar, CyberLeninka. Количество иностранных источников составило свыше 80 %. Результаты. В обзоре отображены современные данные о различных моделях рака мочевого пузыря и их применении в практике. Патофизиология рака мочевого пузыря, определение диагностических маркеров, а также разработка новых методов терапии являются одними из основных задач современной онкоурологии. Для решения подобных проблем зачастую необходимо проведение доклинических исследований с использованием экспериментальных моделей. Заключение. Модели РМП, способные полностью воспроизводить заболевание человека с точки зрения гистологии и поведения, необходимы для изучения факторов, участвующих в инициации, прогрессии опухоли и ее метастазировании. Для этого в настоящее время используют различные экспериментальные модели. Наиболее широко применяют ксенографты опухолей человека на мышах, т.к. они позволяют воспроизвести основные патофизиологические особенности биологии многих злокачественных новообразований. Кроме того, модели трансплантируемых опухолей могут быть использованы для изучения многоступенчатых каскадов канцерогенеза, прогрессирования рака мочевого пузыря (РМП), метастазирования, а также изучения новых способов терапии. Однако необходимо четко представлять все плюсы и минусы выбираемых экспериментальных моделей. В литературном обзоре представлены современные данные зарубежных и отечественных авторов об этиопатогенезе рака мочевого пузыря, результаты доклинических исследований на различных экспериментальных моделях, включая ортотопические и гетеротопические ксенографты.

Еще

Рак мочевого пузыря, ксенографт, ортотопические опухолевые модели, иммунодефицитные мыши, доклинические исследования

Короткий адрес: https://sciup.org/140293894

IDR: 140293894

Список литературы Методы создания моделей рака мочевого пузыря и их применение в доклинических исследованиях (обзор литературы)

Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2015 г. (заболеваемость и смертность). М., 2017. 250 с. [Kaprin A.D., Starinskii V.V., Petrova G.V Malignant neoplasms in Russia in 2015 (morbidity and mortality). Moscow, 2017. 250 p. (in Russian)].
TorreL.A., SiegelR.L., WardE.M., JemalA. Global cancer incidence and mortality rates and trends - an update. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2016; 25(1): 16-27. doi: 10/1158/1055-9965. EPI-15-0578.
Чиссов В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2006 году (заболеваемость, смертность). М., 2007. [Chissov V.I., Starinskii V.V., Petrova G.V. Malignant neoplasms in Russia in 2006 (morbidity, mortality). Moscow, 2007. (in Russian)].
Давыдов М.И., Петровский А.В. Онкология. Клинические рекомендации. M., 2018; 976 с. [Davydov M.I., Petrovskii A.V. Oncology. Clinical guidelines. Moscow, 2018; 976 p. (in Russian)].
Кит О.И., Ващенко Л.Н., Дашкова И.Р., Кутилин Д.С., Максимов А.Ю., ГончароваА.С. Ксеногенные модели рака молочной железы человека в экспериментальных исследованиях. Современные проблемы науки и образования. 2019; 6: 184. [Kit O.I., VashchenkoL.N., DashkovaI.R., KutilinD.S., Maksimov A.Yu., GoncharovaA.S. Xenogenic models of human breast cancer in experimental studies. Modern Problems of Science and Education. 2019; 6: 184. (in Russian)].
Трещалина Е.М. Иммунодефицитные мыши Balb/cNude и моделирование различных вариантов опухолевого роста для доклинических исследований. Российский биотерапевтический журнал. 2017; 16(3): 6-13. doi: 10.17650/1726-9784-2017-16-3-6-13. [Treshalina H.M. Immunodeficient mice Balb/C Nude and modeling of various types of tumor growth for preclinical studies. Russian Biothera-peutic Journal. 2017; 16(3): 6-13. doi: 10.17650/1726-9784-2017-16-36-13. (in Russian)].
Холоденко И.В., Доронин И.И., Холоденко Р.В. Опухолевые модели в изучении онкологических заболеваний. Иммунология. 2013; (5): 282-6. [Kholodenko I.V., Doronin I.I., Kholodenko R.V. Tumor models in the study of cancer diseases. Immunology. 2013; (5): 282-6. (in Russian)].
ZhaoX., Li L., Starr T.K., Subramanian S. Tumor location impacts immune response in mouse models of colon cancer. Oncotarget. 2017; 8(33): 54775-87. doi: 10.18632/oncotarget.18423.
Holen I., Speirs V, Morrissey B., Blyth K. In vivo models in breast cancer research: progress, challenges and future directions. Dis Model Mech. 2017; 10(4): 359-71. doi: 10.1242/dmm.028274.
Huebner D., Rieger C., Bergmann R., Ulrich M., Meister S., Toma M., Wiedemuth R., Temme A., Novotny V., Wirth M.R., Bachmann M., Pietzch J., Fuessel S. An orthopicxenograft model for high-risk non-muscle invasive bladder cancer in mice: influence of mouse strain, tumor cell count, dwell time and bladder pretreatment. BMC Cancer. 2017; 17: 790. doi: 10.1186/s12885-017-2778-3.
Yang X.H., Ren L.S., Wang^ G.P., Zhao L.L., Zhang H., Mi Z.G., Bai X. A new method of establishing orthotopic bladder transplantable tumor in mice. Cancer Biol Med. 2012; 9(4): 261-5. doi: 10.7497/j. issn.2095-3941.2012.04.007.
Sabichi A., Keyhani A., Tanaka N., Delacerda J., Lee O.L., Zhou J.H., Benedict W.F., Grossman H.B. Characterization of a panel of cell lines derived from urothelial neoplasms: genetic alterations, growth in vivo and the relationship of adenoviral mediated gene transfer of coxsackie adenovirus receptor expression. J Urol. 2006; 175(3): 1133-7.
Reis L.O., Sopena J.M., Favaro W.J., Martin M.C., Simao A.F., ReisR.B., AndradeM.F., Domenech J.D., Cardo C.C. Anatomical features of the urethra and urinary bladder catheterization in female mice and rats. An essential translational tool. Acta Cir Bras. 2011; 2: 106-10. doi: 10.1590/s0102-86502011000800019.
GrossmanH.B., Wedemeyer G., RenL. UM-UC-1 and UM-UC-2: characterization of two new human transitional cell carcinoma lines. J Urol. 1984; 132(4): 834-7. doi: 10.1016/s0022-5347(17)49883-1.
Grivas P.D., Day K.C., Karatsinides A., Paul A., Shakir N., Owainati I., Liebert M., Kunju L.P., Thomas D., Hussain M., Day M.L. Evaluation of the antitumor activity of dacomitinib in models of human bladder cancer. Mol Med. 2013; 19(1): 367-76. doi: 10.2119/mol-med.2013.00108.
Eijan A.M., Lodillinsky C., Sandes E.O. Animal models for basic and preclinical research in bladder cancer. Bladder Cancer-from basic science to Robotic Surgery / Ed. Canda A.E. In Tech. 2012; 383-404. doi:10.5772/28580.
Smith E.B., SchwartzM., Kawamoto H., You X., HwangD., Liu H., Scherr D.S. Antitumor effects of imidazoquinolines in urothelial cell carcinoma of the bladder. J Urol. 2007; 177(6): 2347-51. doi: 10.1016/j. juro.2007.01.112.
Cheon J., Moon D.G., Cho H.Y., Park H.S., Kim J.J., Gardner T.A., Kao C. Adenovirus-mediated suicide-gene therapy in an orthopic murine bladder tumor model. Int J Urol. 2002; 9(5): 261-7. doi: 10.1046/j.1442-2042.2002.00464.x.
Jäger W., Moskalev I., Janssen C., Hayashi T., Awrey S., Gust K.M., So A.I., Zhang K., Fazli L., Li E., Thüroff J.W., Lange D., Black P.C. Ultrasound-guided intramural inoculation of orthotopic bladder cancer xenografts: a novel high-precision approach. PLoS One. 2013; 8(3). doi: 10.1371/journal.pone.0059536.
YuD.S., Lee C.F., ChangS.Y. Immunotherapy for orthotopic murine bladder cancer using bacillus Calmette-Guerin recombinant protein Mpt-64. J Urol. 2007; 177(2): 738-42. doi: 10.1016/j.juro.2006.09.074.
Lodillinsky C., Rodriguez V., Vauthay L., Sandes E., Casabe A., Eijan A.M. Novel invasive orthotopic bladder cancer model with high cathepsin B activity resembling human bladder cancer. J Urol. 2009; 182(2): 749-55. doi: 10.1016/j.juro.2009.03.076.
Wang Y., ReveloM.P., SudilovskyD., CaoM., Chen W.G., GoetzL., Xue H., Sadar M., Shappell S.B., Cunha G.R., Hayward S.W. Development and characterization of efficient xenograft models for benign and malignant human prostate tissue. Prostate. 2005; 64(2): 149-59. doi: 10.1002/pros.20225.
Cutz J.C., Guan J., Bayani J., YoshimotoM., XueH., SutcliffeM., English J., Flint J., LeRiche J., Yee J., Squire J.A., Gout P. W., Lam S., Wang Y.Z. Establishment in severe combined immunodeficiency mice of subrenal capsule xenografts and transplantable tumor lines from a variety of primary human lung cancers: potential models for studying tumor progression-related changes. Clin Cancer Res. 2006; 12(13): 4043-54. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-06-0252.
Wu Z., Owens C., Chandra N., Popovic K., Conaway M., Theo-dorescu D. RalBP1 is necessary for metastasis of human cancer cell lines. Neoplasia. 2010; 12(12): 1003-12. doi: 10.1593/neo.101080.
Talmadge J.E., Singh R.K., Fidler I.J., Raz A. Murine models to evaluate novel and conventional therapeutic strategies for cancer. Am J Pathol. 2007; 170(3): 793-804. doi: 10.2353/ajpath.2007.060929.
Fichtner I., Slisow W., Gill J., Becker M., Elbe B., Hillebrand T., Bibby M. Anticancer drug response and expression of molecular markers in early-passage xenotransplanted colon carcinomas. Eur J Cancer. 2004; 40(2): 298-307. doi: 10.1016/j.ejca.2003.10.011.
JohnB.A., Said N. Insights from animal models of bladder cancer: recent advances, challenges, and opportunities. Oncotarget. 2017; 8(34): 57766-81. doi: 10.18632/oncotarget.17714.
Park B., Jeong B.C., Choi Y.L., Kwon G.Y., Lim J.E., Seo S.I., Jeon S.S., LeeH.M., ChoiH.-Y., LeeK.-S. Development and characterization of a bladder cancer xenograft model using patient-derived tumor tissue. Cancer Science. 2013; 104(5): 631-8. doi: 10.1111/cas.12123.
BabjukM., BurgerM., ZigeunerR., ShariatS.F., vanRhijnB.W., Comperat E., Sylvester R.J., Kaasinen E., Bohle A., Palou Redorta J., Roupret M.; European Association of Urology. EAU guidelines on non-muscle-invasive urothelial carcinoma of the bladder: update 2013. Eur Urol. 2013; 64(4): 639-53. doi: 10.1016/j.eururo.2013.06.003.
Druckrey H., Preussmann R., Ivankovic S., Schmidt C.H., MennelH.D., StahlK.W. Selective induction of bladder cancer In rats by dibutyl and n-butil-n-butanol-nitrosamine. Deutsche Krebsforschungszentrum. 1964; 66: 280-90.
Fukushima S., HiroseM., TsudaH., Shirai T., HiraoK. Histological classification of urinary bladder cancers in rats induced by N-butyl-n-4-hydroxybutyl-nitrosamine. Gann. 1976; 67(1): 81-90.
Hicks R.M., Wakefield J.S. Rapid induction ofbladder cancer in rats with N-nitrosourea. Hystology. Chem Biol Interact. 1972; 5(2): 139-52. doi: 10.1016/0009-2797(72)90040-3.
Masui T., Dong Y., Yamamoto S., Takada N., Nakanoshi H., Inada K., Fukushima S., Tatematsu M. p53 mutations in transitional cell carcinomas of the urinary bladder cancer in rats treated with N-butyl-n-hydroxybutyl-nitrosamine. Cancer Letters.1996; 105(1): 105-12.
ReisL.O., Pereira T.C., Favaro W.J., Cagnon V.H., Lopes-CendesI., Ferreira U. Experimental animal model and RNA interference: a promising association for bladder cancer research. World J Urol. 2009; 27(3): 353-61. doi: 10.1007/s00345-009-0374-4.
Spry L.A., Zenser T. V., Cohen S.M., Davis B.B. Role of renal metabolism and excretion in 5-nitrofuran-induced uroepithelial cancer in the rat. J Clin Invest. 1985; 76(3): 1025-31. doi: 10.1172/JCI112055.
Ahmad I., Sansom O.J., Leung H.Y. Exploring molecular genetics of bladder cancer: lessons learned from mouse models. Dis Model Mech. 2012; 5(3): 323-32. doi: 10.1242/dmm.008888.
He F., Mo L., Zheng X.Y., Hu C., Lepor H., Lee E.Y., Sun T.T., Wu X.R. Deficiency of pRb family proteins and p53 in invasive urothelial tumorigenesis. Cancer Res. 2009; 69(24): 9413-21. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-09-2158.
NagyA. Cre recombinase: the universal reagent for genome tailoring. Genesis. 2000; 26(2): 99-109.
Inamoto T., Papineni S., Clintharlapalli S., Cho S.D., Safe S., Ka-mat A.M. 1,1-Bis-1-p-chlorophenyl-methane activates the orphan nuclear receptor Nurr1 and inhibits bladder cancer growth. Mol Cancer Ther. 2008; 7(12): 3825-33. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-08-0730.
Bernando C., Costa C., Palmeira C., Pinto-Leite R., Oliveira P., Freitas R., Amado F., Santos L.L. What we have learned from urinary bladder cancer models. J Cancer Met Treat. 2016; 2: 51-8.
Black P.C., Brown G.A., Dinney C.P., Kassouf W., Inamoto T., AroraA., GallagherD., MunsellM.F., Bar-EliM., McConkeyD.J., AdamL. Receptor heterodimerization: a new mechanism for platelet-derived growth factor induced resistance to anti-epidermal growth factor receptor therapy for bladder cancer. J Urol. 2011; 185(2): 693-700. doi: 10.1016/j. juro.2010.09.082.

Еще

Статья научная