2019年8月23日
本方案描述了人甲状腺肿瘤发生的异种移植和原位小鼠模型,可作为测试基于微小RNA抑制剂治疗的平台。该方法适用于研究非编码RNA的功能及其作为新型治疗靶点的潜力。
我们在甲状腺癌模型中实施了首个基于微小RNA抑制剂的治疗。这些正在开发的疗法为该疾病的治疗展现了良好的前景。这种采用全身给药途径的原位模型,有助于验证新型基于微小RNA的药物。
尽管我们采用原位模型将人甲状腺癌细胞植入小鼠甲状腺,但这些模型也可用于其他癌症类型的全身性研究。Julia Ramirez-Moya 和 Adrian Acuna 将与 Raquel Arocha Riesco 一起演示该操作流程。Raquel Arocha Riesco 是我们研究所的一名技术人员。
在制备CAL-62人甲状腺癌细胞系不完全培养基后,将1×10⁶个细胞分装于50微升PBS中,于4摄氏度下悬浮,并与等体积的基底膜基质混合。将细胞悬液加入配有27号半英寸针头的1毫升注射器中,于6周龄免疫缺陷裸鼠左侧 flank 皮下注射100微升样品。注射两周后,在1.5毫升离心管中,将antagomiR或对照处理缓冲液加入160微升室温下的体内递送试剂中。
立即涡旋振荡溶液10秒,以确保混合物充分形成复合物。将处理液在50摄氏度下孵育30分钟,随后在微量离心机中短暂离心。然后,用新鲜的PBS将沉淀的处理复合物稀释六倍,并充分混匀。
将200 µL的治疗剂直接全部注入肿瘤内。每周对每只实验动物皮下注射2次,每次50 µL浓度为40 mg/L的D-荧光素底物溶液。确保在异氟烷麻醉后通过脚趾夹捏确认无反应。
将动物放入活体生物发光成像系统的成像室中,根据标准操作流程,使用活体成像软件采集生物发光信号。随后分析肿瘤生长情况,并通过T检验比较两种治疗方案,确定其显著性差异及生长差异。
进行原位甲状腺肿瘤细胞接种时,将一份CAL-62细胞悬浮于5 µL PBS中,并向一只7周龄的裸鼠皮下注射100 µL镇痛剂和100 µL抗生素。确认小鼠对脚趾夹捏无反应后,将其置于解剖显微镜下,并用碘伏消毒颈部。接着,在皮肤上做一个约2厘米的切口,移开唾液腺以暴露颈部。
使用解剖镊和/或剪刀解剖带状肌,暴露气管和甲状腺,然后用10 µL注射器将5 µL肿瘤细胞悬液注射至位于环状软骨侧方的右叶甲状腺。待所有细胞注射完毕后,复位唾液腺,并使用丝线编织、涂层、不可吸收缝线关闭切口。随后在伤口区域涂抹碘伏,将小鼠置于加热毯上并持续监测,直至完全恢复。
在甲状腺内细胞注射后两到三周,按所示方法制备处理溶液,并通过眼后静脉窦注射,将溶液静脉注射至麻醉的荷瘤动物体内。在此代表性实验中,与阴性对照组相比,未注射miR-146B抑制剂的肿瘤经瘤内注射后,其生长受到显著抑制。与对照肿瘤相比,在antagomiR处理的肿瘤中,一些增殖标志物的瘤内表达水平也明显降低。
此外,可通过分析肿瘤中提取的RNA或蛋白质来研究微小RNA靶标的回收情况。综合结果表明,体内抑制特定微小RNA是有效的,并可能被开发用于甲状腺癌的治疗。如在小鼠中建立的甲状腺肿瘤所展示的组织学分析,可对肿瘤周围上皮细胞进行染色,从而揭示肿瘤组织中甲状腺滤泡的结构特征。
值得注意的是,对已形成肿瘤的小鼠静脉注射 microRNA 146B 抑制剂后,与对照组处理的动物相比,肿瘤体积显著减小。此外,在原发性肿瘤中,新发现的 microRNA 146B 靶基因 DICER1 的表达在抗 microRNA 146B 治疗后增加,进一步强调了抑制内源性 microRNA 表达、从而恢复其靶基因功能作为甲状腺癌治疗策略的潜力。该技术及其后续关于脂滴蛋白(lipin)的研究结果,为探索基于非编码 RNA 的新型甲状腺癌治疗方法提供了可能。
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本方案描述了使用异种移植和原位小鼠模型研究人类甲状腺肿瘤发生以及测试基于微小RNA的抑制剂治疗的方法。这些模型有助于验证甲状腺癌的新治疗策略。
在小鼠模型中对 microRNA 进行体内抑制,可直接探究 miRNA 在甲状腺癌中的功能及其治疗潜力。该方法有助于对基于 miRNA 的干预措施进行机制性风险评估和靶点验证,为早期研发管线决策提供依据。本方案通过定量的肿瘤生长测量和分子检测读数,为推进靶向 miRNA 的药物开发提供可靠的预测性数据。
本方案通过在甲状腺癌模型中实现miRNA功能的体内假设验证及治疗性抑制,架起了早期发现与临床前验证之间的桥梁。