Создание ортотопических опухолей в молочной железе мышей BALB/C NUDE клетками рака молочной железы человека MCF-7 и ее VDAC-дефицитными производными

Создание ортотопических опухолей в молочной железе мышей BALB/C NUDE клетками рака молочной железы человека MCF-7 и ее VDAC-дефицитными производными

Автор: Мндлян Е.Ю., Семушина С.Г., Ржевский Д.И., Новикова Н.И., Калабина Е.А., Комков Д.С., Масленникова А.Ю., Мурашев А.Н., Холмухамедов Э.Л.

Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj

Рубрика: Лабораторные и экспериментальные исследования

Статья в выпуске: 1 т.21, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - изучить опухолеобразующую активность «диких» клеток mcF-7, несущих полный набор поринов (Vdac1, Vdac2, Vdac3), а также их генетически модифицированных клеток, из которых удалена одна из изоформ (mcF-7 Vdac1 Ko, mcF-7 Vdac2 Ko, mcF-7 Vdac3 Ko). Материал и методы. Исследование направлено на создание животной модели ортотопических опухолей в молочной железе иммунодефицитных мышей BalB/c Nude путем имплантации суспензии клеток рака молочной железы человека (mcF-7) и производных этих клеток, полученных нокаутом одной из выбранных изоформ митохондриальных поринов (Vdac1, Vdac2 или Vdac3). Опухоли создавались путем инъекции в жировую ткань молочной железы мышей BalB/c Nude суспензии клеточных линий либо диких mcF-7 (содержащих все три изоформы поринов, Vdac1, Vdac2 и Vdac3) либо ее Vdac-дефицитных производных «mcF-7 Vdac1 Ko», «mcF-7 Vdac2 Ko» и «mcF-7 Vdac3 Ko» в дозе 4х106 клеток на одну инъекцию. Проведён патоморфологический анализ места имплантации опухолевых клеток, самой опухоли, а также органов брюшной и грудной полости. результаты. Показана возможность успешного создания ортотопических опухолей в жировой ткани иммунодефицитных голых мышей BalB/c Nude эпителиальными клетками рака молочной железы человека «mcF-7 Wt», содержащими полный набор изоформ митохондриальных поринов и ее Vdac-дефицитными производными. Опухолеобразующая активность имплантированных клеток коррелирует с их цитотоксическим действием на внутренние органы животного. По результатам патоморфологического анализа можно сделать вывод о том, что за исключением клеток типа «mcF-7 Vdac1 Ko», которые не образовали опухолей, все остальные имплантированные клеточные культуры «mcF-7 Wt», «mcF-7 Vdac2 Ko» и «mcF-7 Vdac3 Ko» вызывали патологические изменения состояния легких, печени и селезенки, а также наличие других опухолевидных новообразований. заключение. Полученные данные будут использованы для оптимизации объема инъекции и количества клеток, а также для уточнения динамики роста опухолей, пригодного для изучения действия противоопухолевых препаратов на опухолях, образованных клетками рака молочной железы человека (mcF-7) и ее генетически модифицированными Vdac-дефицитными производными.

Еще

Клеточная культура mcf-7, митохондриальные порины (vdac1, мыши balb/c nude, ортотопическая опухоль

Короткий адрес: https://sciup.org/140290559

IDR: 140290559   |   DOI: 10.21294/1814-4861-2022-21-1-72-84

Список литературы Создание ортотопических опухолей в молочной железе мышей BALB/C NUDE клетками рака молочной железы человека MCF-7 и ее VDAC-дефицитными производными

  • Momenimovahed Z., Salehiniya H. Epidemiological characteristics of and risk factors for breast cancer in the world. Breast Cancer (Dove Med Press) 2019; 11: 151–64. doi:10.2147/BCTT.S176070.
  • 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). [Kit O.I., Vashchenko L.N., Dashkova I.R., Kutilin D.S., Maksimov A.Y., Goncharova A.S. Xenograft models of human breast cancer in experimental studies. Modern Problems of Science and Education. 2019; (6). (in Russian)].
  • Koldin I.I., Treshchalina E.M., Sharovskaia I., Dubovaia T.K., Kobliakov V.A. Effect of cell microenvironment on cell functions associated with tumour promotion and progression. Tsitologiia. 2013; 55: 328–32.
  • Treshalina H.M. Immunodeficient mice balb/c nude and modeling of various types of tumor growth for preclinical studies. Russian Journal of Biotherapy. 2019; 16: 6–13. doi.org/10.17650/1726-9784-2017-16-3-6-13.
  • Holen I., Speirs V., Morrissey B., Blyth K. In vivo models in breast cancer research: progress, challenges and future directions. Disease Models Mechanisms. 2017; 10 (4): 359–71. doi: 10.1242/dmm.028274.
  • Tavera-Mendoza L.E., Brown M. A less invasive method for orthotopic injection of breast cancer cells into the mouse mammary gland. Lab Anim. 2017; 51(1): 85–8. doi: 10.1177/0023677216640706.
  • Mazure N.M. VDAC in cancer. Biochim Biophys Acta Bioenerg. 2017; 1858(8): 665–73. doi: 10.1016/j.bbabio.2017.03.002.
  • Shoshan-Barmatz V., Ben-Hail D. VDAC, a multi-functional mitochondrial protein as a pharmacological target. Mitochondrion. 2012; 12(1): 24–34. doi: 10.1016/j.mito.2011.04.001.
  • Shteinfer-Kuzmine A., Amsalem Z., Arif T., Zooravlov A., Shoshan-Barmatz V. Selective induction of cancer cell death by VDAC1-based peptides and their potential use in cancer therapy. Mol Oncol. 2018; 12 (7): 1077–1103. doi: 10.1002/1878-0261.
  • Raghavan A., Sheiko T., Graham B.H., Craigen W.J. Voltagedependant anion channels: novel insights into isoform function through genetic models. Biochim Biophys Acta. 2012; 1818(6): 1477–85. doi: 10.1016/j.bbamem.2011.10.019.
  • Maldonado E.N., Lemasters J.J. Warburg revisited: regulation of mitochondrial metabolism by voltage-dependent anion channels in cancer cells. J Pharmacol Exp Ther. 2012; 342: 637–41, doi:10.1124/jpet.112.192153.
  • Pedersen P.L. Voltage dependent anion channels (VDACs): a brief introduction with a focus on the outer mitochondrial compartment’s roles together with hexokinase-2 in the «Warburg effect» in cancer. J Bioenerg Biomembr. 2008; 40 (3): 123–6. doi: 10.1007/s10863-008-9165-7.
  • Yang G., Zhou D., Li J., Wang W., Zhong W., Fan W., Yu M., Cheng H. VDAC1 is regulated by BRD4 and contributes to JQ1 resistance in breast cancer. Oncol Lett. 2019; 18 (3): 2340–7. doi: 10.3892/ol.2019.10534.
  • Seo J.H., Chae Y.C., Kossenkov A.V., Lee Y.G., Tang H.Y., Agarwal E., Gabrilovich D.I., Languino L.R., Speicher D.W., Shastrula P.K., Storaci A.M., Ferrero S., Gaudioso G., Caroli M., Tosi D., Giroda M., Vaira V., Rebecca V. W., Herlyn M., Xiao M., Fingerman D., Martorella A., Skordalakes E., Altieri D.C. MFF Regulation of Mitochondrial Cell Death Is a Therapeutic Target in Cancer. Cancer Res. 2019; 79 (24): 6215–26. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-19-1982.
  • Ralph S.J., Low P., Dong L., Lawen A., Neuzil J. Mitocans: mitochondrial targeted anti-cancer drugs as improved therapies and related patent documents. Recent Pat Anticancer Drug Discov. 2006; 1 (3): 327–46.
  • Shoshan-Barmatz V., Krelin Y., Chen Q. VDAC1 as a Player in Mitochondria-Mediated Apoptosis and Target for Modulating Apoptosis. Curr Med Chem. 2017; 24(40): 4435–46. doi: 10.2174/0929867324666170616105200.
  • Wu S., Sampson M.J., Decker W.K., Craigen W.J. Each mammalian mitochondrial outer membrane porin protein is dispensable: effects on cellular respiration. Biochim Biophys Acta. 1999; 1452: 68–78. doi:10.1016/s0167-4889(99)00120-2.
  • Solovieva M.E., Shatalin Y.V., Solovyev V.V., Sazonov A.V., Kutyshenko V.P., Akatov V.S. Hydroxycobalamin catalyzes the oxidation of diethyldithiocarbamate and increases its cytotoxicity independently of copper ions. Redox Biol. 2019; 20: 28–37. doi:10.1016/j.redox.2018.09.016.
  • Zotova A., Pichugin A., Atemasova A., Knyazhanskaya E., Lopatukhina E., Mitkin N., Holmuhamedov E., Gottikh M., Kuprash D., Filatov A., Mazurov D. Isolation of gene-edited cells via knock-in of short glycophosphatidylinositol-anchored epitope tags. Sci Rep. 2019; 9: 3132. doi:10.1038/s41598-019-40219-z.
  • Мазуров Д.В. Селекция редактированных клеток методом SORTS. Главная публичная научно-техническая библиотека Сибирского отделения РАН. Новосибирск, 2020; Глава 22. [Mazurov D.V. Selekcija redaktirovannyh kletok metodom SORTS. Glavnaja publichnaja nauchno-tehnicheskaja biblioteka Sibirskogo otdelenija RAS. Novosibirsk, 2020; 22. (in Russian)].
  • Tarasevich A., Filatov A., Pichugin A., Mazurov D. Monoclonal antibody profiling of cell surface proteins associated with the viral biofilms on HTLV-1 transformed cells. Acta Virol. 2015; 59: 247–56. doi:10.4149/av_2015_03_247.
  • Cheon D.J., Orsulic S. Mouse models of cancer. Ann Rev Pathol. 2011; 6: 95–119, doi:10.1146/annurev.pathol.3.121806.154244.
  • Park M.K., Lee C.H., Lee H. Mouse models of breast cancer in preclinical research. Lab Anim Res. 2018; 34: 160–5, doi:10.5625/lar.2018.34.4.160.
  • Dall G., Vieusseux J., Unsworth A., Anderson R., Britt K. Low Dose, Low Cost Estradiol Pellets Can Support MCF-7 Tumour Growth in Nude Mice without Bladder Symptoms. J Cancer. 2015; 6: 1331–6. doi:10.7150/jca.10890.
  • Кадомцев Д.В. Золетил-ксилазиновый наркоз в экспериментах у крыс. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований 2015; 5: 56–7. [Kadomcev D.V. Zoletyl-xylazine anesthesia in experiments on rats. International Journal of Applied and Basic Research. 2015; 5: 56–7. (in Russian)].
  • Владимирская Т.Э., Швед И.А., Криворот С.Г., Веялкина Н.Н., Адамович А.В. Определение фаз эстрального цикла белых крыс по клеточному составу влагалищных мазков. Вести Национальной Академии Наук Белоруссии, Серия Биологическая. 2011; 4: 88–91. [Vladimirskaja T.Je., Shved I.A., Krivorot S.G., Vejalkina N.N., Adamovich A.V. Determination of the phases of the estrous cycle of white rats by the cellular composition of vaginal smears. News of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series. 2011; 4: 88–91. (in Russian)].
  • Miller A.R., Pisters P.W., Lee J.E., Janjan N.A., Abbruzzese J.L., Evans D.B. Preoperative chemoradiation and pancreaticoduodenectomy for adenocarcinoma of the pancreas. Hepatogastroenterology. 1998; 45(21): 624–33.
  • Majer J., Kedziora J., Madziala M. A pilot study of mechanical chest compression with the LifeLine ARM device during simulated cardiopulmonary resuscitation. Anaesth Crit Care Pain Med. 2017; 36(4): 249. doi: 10.1016/j.accpm.2017.01.007.
  • Jung Y.Y., Hyun C.L., Jin M.-S., Park I.A., Chung Y.R., Shim B., Lee K.H., Ryu H.S. Histomorphological Factors Predicting the Response to Neoadjuvant Chemotherapy in Triple-Negative Breast Cancer. J Breast Cancer. 2016; 19(3): 261–7. doi: 10.4048/jbc.2016.19.3.261.
  • Sethi D., Sen R., Parshad S., Khetarpal S., Garg M., Sen J. Histopathologic changes following neoadjuvant chemotherapy in various malignancies. Int J Appl Basic Med Res. 2012; 2(2): 111–6. doi: 10.4103/2229-516X.106353.
  • Pokrovskii V.S., Treshchalin M.I., Bodiagin D.A., Treshchalina E.M. Hematological toxicity of some combined chemotherapy schemes involving aranoza. Eksp Klin Farmakol. 2010; 73(5): 36–40.
  • Yao L., Xue X., Yu P., Ni Y., Chen F. Evans Blue Dye: A Revisit of Its Applications in Biomedicine. Contrast Media; Molecular Imaging. 2018.
  • Зайцев В.Б., Федоровская Н.С., Дьяконов Д.А., Федоровский А.М., Коледаева Е.В., Дорох Л.В., Гамулинская И.Н. Морфофункциональные характеристики селезёнки человека. Вятский медицинский вестник. 2011; 3–6. [Zajcev V.B., Fedorovskaja N.S., D’jakonov D.A., Fedorovskij A.M., Koledaeva E.V., Doroh L.V., Gamulinskaja I.N. Morphofunctional characteristics of the human spleen. Vyatka Medical Bulletin. 2011; 3–6. (in Russian)].
  • Кирьянов Н. А., Иванова Г.С., Баженов Е. Л., Башмаков А. Б. Частная патология.Часть 2. Патологическая анатомия. Ижевск, 2018. [Kir’janov N. A., Ivanova G.S., Bazhenov E.L., Bashmakov A.B. Particular pathology. Part 2. Pathological anatomy. Izhevsk, Izhevsk, 2018. (in Russian)].
  • Ионкин Д.А., Кармазановский.Г.Г., Степанова Ю.А., Шуракова А.Б., Журенкова Т.В., Щеголев А.И., Дубова Е.А. Редкие злокачественные поражения селезёнки. Малигнизация эпидермоидной кисты и метастазы в селезёнку. Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова 2011; 6: 137–143. [Ionkin D.A., Karmazanovskij.G.G., Stepanova Ju.A., Shurakova A.B., Zhurenkova T.V., Shhegolev A.I., Dubova E.A. Rare malignant lesions of the spleen. Malignancy of the epidermoid cyst and metastases to the spleen. Bulletin of the National Medical and Surgical Center. N.I. Pirogov. 2011; 6: 137–143. (in Russian)].
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp