PC-3前列腺癌建模:一个模型,四种应用

作者:

Sheri Barnes博士 | 科研总监

日期:

2019年5月

前列腺癌是男性第二大常见癌症,1/9的男性一生中会有一次被确诊为前列腺癌,平均确诊年龄为66岁。到2019年,前列腺癌估计将有174,650例新增病例和31,620例死亡病例。对于较早发现疾病的患者,其预后非常好,五年生存率接近100%。但是,许多患者直到晚期都没有症状,而且由于淋巴结转移和骨转移,治疗方案有限。晚期患者的五年生存率急剧下降至30%,因此,预测性的临床前模型和新疗法对于这些患者的长期生存至关重要。

科文斯提供若干前列腺癌建模方法。PC-3是一种非激素依赖性人类前列腺肿瘤模型,可以根据研究目标以四种不同方式使用。不论是将PC-3用于皮下还是胫前植入,还是将采用萤光素酶的PC-3M-Luc-C6用于原位或心脏内建模,这种多功能模型都为探索局部或转移性疾病的治疗方法创造了机会。

皮下或胫前建模

评估对照PC-3模型活性的最直接方法也许是通过皮下植入雄性裸鼠的胁腹。该模型可靠并且对多西他赛(前列腺癌的标准治疗药物)有反应(图1)。

图1:皮下PC-3的平均肿瘤生长。
图1:皮下PC-3的平均肿瘤生长。

 

尽管通过肋腹皮下植入进行建模快捷且经济高效,但它可能最适合早期药物研发。在皮下空间中,PC-3无法获得肿瘤与基质的相互作用。因此,可能不像其他方法那样具有可预测性。同样,原发性PC-3肿瘤在肋腹植入后不会转移,因此不适用于预防前列腺癌进展转移的研究。

胫前植入是一种通过卡尺测量来确定肿瘤进展并同时评估相关骨损伤的方法。使用这种方法,将细胞植入到胫骨和腓骨之间的脚踝和膝盖之间。肿瘤在胫前的生长速率与肋腹的皮下生长相似(图1和2A)。但是,CT成像也可用于纵向评估骨损伤和恢复情况(图2B)。 这种方法不仅从监测抗肿瘤反应的角度来看是有用的,而且对于研发治疗低骨密度或由于转移引起的骨损伤的药物也很有用。

 

PC-3的胫前生长和骨CT成像

图2A:PC-3的胫前生长。
图2A:PC-3的胫前生长。

图2B:骨CT成像。
图2B:骨CT成像。

 

原位和转移建模

凭借其荧光素酶标记,PC-3M-Luc-C6模型可以通过生物发光成像(BLI)进行疾病纵向监测。 该模型非常适合用于研究候选药物治疗后原位或转移性疾病反应的研究。

如要启用PC-3M-Luc-C6作为原位模型,需要将细胞通过外科手术植入前列腺,并且该位置的信号表明植入后两周内已确诊疾病(图3)。动物将在植入后第50至65天死于疾病,这至少需要六周的剂量。在原位植入后的晚期疾病中,由于腹腔积液,腹胀很常见(~50-90%)。腹腔空间内包括肝、脾、肠和腹壁在内的转移也会在少数动物中发生(30%),但由于原位前列腺植入而尚未记录骨转移。

 

原位PC-3M-Luc-C6植入后的肿瘤进展

 

图3A:原位植入后PC-3M-C6的定量。
图3A:原位植入后PC-3M-C6的定量。

图3B:代表性BLI图像。
图3B:代表性BLI图像。

 

骨转移是治疗晚期前列腺癌的主要挑战。为解决这一有待满足的需求,科文斯开发了PC-3M-Luc-C6的诱导骨转移模型,该模型将细胞直接注射到心脏的左心室(心内植入)中。这种注射技术可以使骨骼归位,从而在7-10天内在长骨和下颌骨中产生可检测信号。该信号用于治疗组的分期,并且在整个研究期间均使用BLI监测疾病的进展(图4)。与本文讨论的其他模型一样,通过心内植入PC-3M-Luc-C6引发的疾病对多西他赛的反应良好(图4B),但会在皮下肿瘤之前在骨骼中发生再生长,这表明根据疾病的位置会有不同的反应。该模型可用于测试针对全身性疾病,尤其是针对骨转移的研究药物。

PC-3M-Luc-C6心内植入后的肿瘤进展

 

图4A:心内植入后PC-3M-C6的定量。
图4A:心内植入后PC-3M-C6的定量。

图4B:代表性BLI图像。
图4B:代表性BLI图像。

 

PC-3和PC-3M-Luc-C6模型提供了若干靶向前列腺癌的方法。无论是通过皮下或胫前模型快速评估测试药物的活性,还是通过原位或心内模型对PC-3M-Luc-C6进行更深入的生物发光成像,科文斯都可帮助您使用多种方法和方式探索前列腺癌的建模。

我们的科学家可以随时与您展开讨论,将PC-3、PC-3M-Luc-C6或我们的其他模型用于您的下一个项目。 点击此处了解详情

 

 

注意:研究是根据适用的动物福利法规在AAALAC认可的研究中心进行的