Северного Кавказа
по надзору за соблюдением законодательства
в сфере массовых коммуникаций
и охране культурного наследия
ПИ №ФС77-26521 от 7 декабря 2006 года
ISSN 2073-8137
русский
english
Поиск по сайту
Адрес редакции
355017, Ставрополь, улица Мира, 310.
Телефоны
(8652) 35-25-11, 35-32-29.
E-mail
medvestnik@stgmu.ru
Журнал включён в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы результаты диссертаций на соискание учёной степени кандидата и доктора наук (решение Президиума ВАК Минобрнауки РФ №6/6, февраль 2010).
Журнал включён в Реферативный журнал и Базы данных ВИНИТИ РАН и зарегистрирован в Научной электронной библиотеке в базе данных Российского индекса научного цитирования на основании сублицензионного договора № 07-04/09-14 от 25 марта 2009 года.
Журнал индексируется: БД SCOPUS, Ulrich's International Periodicals Directory.
Ортотопические ксенографты глиальных опухолей человека: история, технологии, достижения и проблемы
[Обзоры]
Кит Олег Иванович; Жукова Галина Витальевна; Максимов Алексей Юрьевич; Гончарова Анна Сергеевна; Росторгуев Эдуард Евгеньевич; Жадобина Анастасия Ивановна; Попов Иван Александрович; Златник Елена Юрьевна;
В обзоре обсуждаются вопросы, связанные с использованием ортотопических ксенографтов глиальных опухолей человека в исследованиях in vivo, их значением для фундаментальной и клинической онкологии, степенью соответствия особенностей роста и морфогенеза характеристикам исходных опухолей. обозначены основные результаты ранее проведенных экспериментальных исследований, обеспечившие возможность изучения глиальных опухолей чело века на животных моделях. охарактеризованы основные технологии получения ксенографтов злокачественных глиом, предусматривающие использование постоянных клеточных культур, а также культур клеток, полученных из биопсийного материала. Рассмотрены особенности техники ортотопической трансплантации глиальных опухолей человека иммунодефицитным животным и способы неинвазивного контроля их развития. обсуждаются проблемы и перспективы данного направления с акцентом на использование стволовых опухолевых клеток и преодоление ограничений, обусловленных иммунодефицитным состоянием животных моделей.
Список литературы:
1. Каприн А. Д., Мардынский Ю. С. Терапевтическая радиология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.
2. Bernstein M., Berger M. S. Neuro-Oncology: The Essentials. New York: Thieme, 2014. 3. Huszthy P. C., Daphu I., Niclou S. P. Stieber D., Nigro J. M. [et al.]. In vivo models of primary brain tumors: pitfalls and perspectives. Neuro Oncol. 2012;14(8):979-993. https://doi.org/10.1093/neuonc/nos135
4. Pierce A. M., Keating A. K. Creating anatomically accurate and reproducible intracranial xenografts of human brain tumors. J. Vis. Exp. 2014;(91):e52017.
https://doi.org/10.3791/52017
5. Izumchenko E., Paz K., Ciznadija D., Sloma I., Katz A. [et al.]. Patient-derived xenografts effectively capture responses to oncology therapy in a heterogeneous cohort of patients with solid tumors. Ann. Oncol. 2017;0:1-11. https://doi.org/10.1093/annonc/mdx416
6. Wang H., Cai Sh., Bailey B. J., Saadatzadeh M. R., Ding J. [et al.]. Combination therapy in a xenograft model of glioblastoma: enhancement of the antitumor
activity of temozolomide by an MDM2 antagonist. J. Neurosurgery. 2017;126(2):446-459. https://doi.org/10.3171/2016.1.JNS152513
7. Greene H. S. The significance of the heterologous transplantability of human cancer. Cancer. 1952;5(1):24-44. https://doi.org/10.1002/1097-0142(195201)5:13.0.CO;2-O (перекрестная ссылка).
8. Ponten J., Macintyre E. H. Long term culture of normal and neoplastic human glia. Acta Pathol. Microbiol. Scand. 1968;74(4):465-486. https://doi.org/10.1111/j.1699-0463.1968.tb03502.x
9. Festing M. F., May D., Connors T. A., Lovell D., Sparrow S. An athymic nude mutation in the rat. Nature (London). 1978;274:365-366. https://doi.org/10.1038/274365a0
10. Engebraaten O., Hjortland G. O., Hirschberg H., Fodstad O. Growth of precultured human glioma specimens in nude rat brain. J. Neurosurg. 1999;90(1):125-132. https://doi.org/10.3171/jns.1999.90.1.0125
11. Kerbel R. S. Human tumor xenografts as predictive preclinical models for anticancer drug activity in humans: better than commonly perceived-but they can be improved. Cancer Biol. Ther. 2003;2(4 suppl 1):134-139. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14508091 . Accessed November 23, 2018.
12. Pan Yu., Xiong M., Chen R. Ma Yu, Corman C., Maricos M. [et al.]. Athymic mice reveal a requirement for T-cell–microglia interactions in establishing a microenvironment supportive of Nf1 low-grade glioma growth. Genes & Development. 2018;32:491-496. https://doi.org/10.1101/gad.310797.117
13. Hua Ch., Jun D., Qiang H. Xenograft Model of Human Brain Tumor – Current and Emerging Therapeutic Strategies, Ana L. Abujamra, Intech Open. 2011. Available at: https://www.intechopen.com/books/brain-tumors-current-andemerging-therapeutic-strategies/xenograft-model-ofhuman-brain-tumor . Accessed December 12, 2018. https://doi.org/10.5772/21395
14. Buck J. R., McKinley E. T., Fu A., Abel T. W., Thompson R. C. [et al.]. Preclinical TSPO ligand PET to visualize human glioma xenotransplants: A preliminary study. PloS One. 2015;10(10):e0141659. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0141659doi:10.1371/journal.pone.0141659
15. Isal S., Pierson J., Imbert, L., Clement A., Charlotte Collet Ch. [et al.]. PET imaging of (68)ga-NODAGA-RGD, as compared with (18)F-fluorodeoxyglucose, in experimental rodent models of engrafted glioblastoma. EJNMMI Research. 2018;8(1):51. https://doi.org/10.1186/s13550-018-0405-5
16. Westphal M., Meissner H. Establishing human gliomaderived cell lines. Methods Cell. Biol. 1998;57:147-165, https://doi.org/10.1016/S0091-679X(08)61576-9
17. Clark M. J., Homer N., O’Connor B. D., Chen Z., Eskin A. [et al.]. Correction: U87MG Decoded: The Genomic Sequence of a Cytogenetically Aberrant Human Cancer Cell Line. PLoS Genet. 2018;14(5):e1007392. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007392
18. Baklaushev V. P., Kavsan V. M., Balynska O. V., Balynska O. V., Yusubalieva G. M. [et al.]. New Experimental Model of Brain Tumors in Brains of Adult Immunocompetent Rats. British Journal of Medicine & Medical Research. 2012;(2):206-215. https://doi.org/10.5281/zenodo.7815
19. Bjerkvig R., Tonnesen A., Laerum O. D., Backlund E. O. Multicellular tumor spheroids from human gliomas maintained in organ culture. J. Neurosurg. 1990;72(3):463-475. https://doi.org/10.3171/jns.1990.72.3.0463
20. Wang J., Miletic H., Sakariassen P. O., Huszthy P. C., Jacobsen H. [et al.]. A reproducible brain tumour model established from human glioblastoma biopsies. BMC Cancer. 2009;9:465. https://doi.org/10.1186/1471-2407-9-465
21. Sakariassen P. O., Prestegarden L., Wang J., Skaftnesmo K. O., Mahesparan R. [et al.]. Angiogenesisindependent tumor growth mediated by stem-like cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 2006;103(44):16466-16471. https://doi.org/10.1073/pnas.0607668103
22. Miyai M., Tomita H., Soeda A., Yano H., Iwama T., Hara A. Current trends in mouse models of glioblastoma. J. Neurooncol. 2017;135(3):423-432. https://doi.org/10.1007/s11060-017-2626-2
23. Carlson B. L., Pokorny J. L., Schroeder M. A., Sarkaria J. N. Establishment, maintenance and in vitro and in vivo applications of primary human glioblastoma multiforme (GBM) xenograft models for translational biology studies and drug discovery. Current protocols in pharmacology. editorial board, S. J. Enna (editor-in-chief). Chapter 14. Unit 14.16. 2012. https://doi.org/10.1002/0471141755.ph1416s52
24. Ozawa T., James C. D. Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging. Journal of Visualized Experiments. 2010;(41):e1986. https://doi.org/10.3791/1986
25. Singh S. K., Hawkins C., Clarke I. D., Squire J. A., Bayani J. [et al.]. Identification of human brain tumour initiating cells. Nature. 2004;432(7015):396-401. https://doi.org/10.1038/nature03128
26. Garcia C., Dubois L. G., Xavier A. L., Geraldo L. H., da Fonseca A. C. [et al.]. The orthotopic xenotransplant of human glioblastoma successfully recapitulates glioblastoma-microenvironment interactions in a nonimmunosuppressed mouse model. BMC Cancer. 2014;14:923, https://doi.org/10.1186/1471-2407-14-923
27. Giannini C., Sarkaria J. N., Saito A., Uhm, J. H., Galanis E. [et al.]. Patient tumor EGFR and PDGFRA gene amplifications retained in an invasive intracranial xenograft model of glioblastoma multiforme. Neuro Oncol. 2005;7(2):164-176. https://doi.org/10.1215/S1152851704000821
28. Завьялов Е. Л., Разумов И. А., Герлинская Л. А., Ромащенко А. В. In vivo МРТ-визуализация динамики развития глиобластомы U87 в модели ортотопической ксенотрансплантации мышам линии SCID. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015;19(4):460- 465. https://doi.org/10.18699/J15.061
29. Wathen C. A., Foje N., van Avermaete T., Miramontes B., Chapaman S. E. [et al.]. In vivo X-Ray Computed Tomographic Imaging of Soft Tissue with Native, Intravenous, or Oral Contrast. Sensors. 2013;13(6):6957-6980. https://doi.org/10.3390/s130606957
30. Kirschner S., Felix M. C., Hartmann L., Bierbaum M., Maros M. E. [et al.]. In vivo micro-CT imaging of untreated and irradiated orthotopic glioblastoma xenografts in mice: capabilities, limitations and a comparison with bioluminescence imaging. J. Neurooncol. 2015;122(2):245-254. https://doi.org/10.1007/s11060-014-1708-7
31. Kirschner S., Mürle B., Felix M., Arns A., Christoph Groden C. [et al.]. Imaging of Orthotopic Glioblastoma Xenografts in Mice Using a Clinical CT Scanner: Comparison with Micro-CT and Histology. PLoS One. 2016;11(11):e0165994. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0165994
32. Clark A. J., Fakurnejad S., Ma Q., Hashizume R. Bioluminescence Imaging of an Immunocompetent Animal Model for Glioblastoma. J. Vis. Exp. 2016;107:e53287. https://doi:10.3791/53287
33. Houchens D. P., Ovejera D. P., Riblet S. M., Slagel D. E. Human brain tumor xenografts in nude mice as a chemotherapy model. Eur. J. Cancer Clin. Oncol. 1983;19(6):799-805. https://doi.org/10.1016/0277-5379(83)90012-3
34. RUSSCO. Практические рекомендации. Версия 2014. https://rosoncoweb.ru/standarts/RUSSCO/2014/06. pdf/.
35. RUSSCO. Практические рекомендации. Версия 2018. https://rosoncoweb.ru/standarts/RUSSCO/2018/2018-06 .pdf.
36. Solimando D. A., Waddell J. A. Procarbazine, Lomustine, and Vincristine (PCV) Regimen for Central Nervous System Tumors. Hosp. Pharm. 2017;52(2):98-104. https://doi.org/10.1310/hpj5202-98
37. Pytliak M., Vargova V., Mechírová V. Matrix Metalloproteinases and Their Role in Oncogenesis: A Review. Onkologie. 2012;35(1-2):49-53. https://doi.org/10.1159/000336304
38. Zhao Yu., Xiao A., di Pierro C. G., Carpenter J. E., AbdelFattah R. [et al.]. An Extensive Invasive Intracranial Human Glioblastoma Xenograft Model. The American Journal of Pathology. 2010;176(6):3032-3049. https://doi.org/10.2353/ajpath.2010.090571
39. Уласов И. В., Каверина Н. В., Кадагидзе З. Г., Барышников А. Ю. Подавление экспрессии клеточной металлопротеиназы тип 14 усиливает противоопухолевый эффект темозоломида и ионизирующей радиации в клетках глиобластом человека. Российский биотерапевтический журнал. 2015;14(2):53-58. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2015-14-2-53-58
40. O’Duibhir E., Carragher N. O., Pollard S. M. Accelerating glioblastoma drug discovery: Convergence of patientderived models, genome editing and phenotypic screening. Mol. Cell. Neurosci. 2016;80:198-207. https://doi.org/10.1016/j.mcn.2016.11.001
41. Lathia J., Mack S., Mulkearns-Hubert E., Valentim C. L. L., Rich J. N. Cancer stem cells in glioblastoma. Genes Dev. 2015;29(12):1203-1217. https://doi.org/10.1101/gad.261982.115
42. Brennan C. W., Verhaak R. G. W., McKenna A., Campos B., Noushmehr H. [et al.]. The somatic genomic landscape of glioblastoma. Cell. 2013;155:462-477. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.09.034
43. Sturm D., Witt H., Hovestadt V., Khuong-Quang D. A., Jones D. T. [et al.]. Hotspot mutations in H3F3A and IDH1 define distinct epigenetic and biological subgroups of glioblastoma. Cancer Cell. 2012;22:425-437. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2012.08.024
44. Ran F. N., Hsu P. D., Wright J., Agarwala V., Scott D. A., Zhang F. Genome engineering using the CRISPRCas9 system. Nature Protocol. 2013;8:2281-2308. https://doi.org/10.1038/nprot.2013.143
45. Rispoli R., Conti C., Celli P., Caroli E., Carletti S. Neural Stem Cells and Glioblastoma. Neuroradiol. J. 2014;27(2): 169-174. https://doi.org/10.15274/NRJ-2014-10028
46. Кириченко Е. Ю., Жукова Г. В., Григоров С. В., Гранкина А. О., Атмачиди Д. П. Особенности экспрессии коннексина-36 и некоторых нейроглиальных антигенов в астроцитарных опухолях головного мозга. Архив патологии. 2015;77(3):23-29. https://doi.org/10.17116/patol201577323-29
47. Grek C. L., Sheng Z., Naus C. C., Sin W. C., Gourdie R. G., Ghatnekar G. G. Novel approach to temozolomide resistance in malignant glioma: connexin43-directed therapeutics. Curr. Opin. Pharmacol. 2018;41:79-88. https://doi.org/10.1016/j.coph.2018.05.002
48. Ben-David U., Gavin Ha G., Tseng Y., Greenwald N. F., Oh C. [et al.]. Patient-derived xenografts undergo mousespecific tumor evolution. Nature Genetics. 2017;49(11). https://doi.org/10.1038/ng.3967
49. Яшин К. С., Медяник И. А. Иммунотерапия злокачественных опухолей головного мозга (обзор). Современные технологии в медицине. 2014;6(4):189-200. https://readera.ru/immunoterapija-zlokachestvennyhopuholej-golovnogo-mozga-obzor-14316850 .
50. Lim M., Xia Y., Bettegowda C., Weller M. Current state of immunotherapy for glioblastoma. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2018;15(7):422-442. https://doi.org/10.1038/s41571-018-0003-5
51. Lee J., Dang X., Borboa A., Coimbra R., Baird A., Eliceiriet B. P. Thrombin-processed Ecrg4 recruits myeloid cells and induces antitumorigenic inflammation. NeuroOncology. 2015;17(5):685-696. https://doi.org/10.1093/neuonc/nou302
52. Сепиашвили Р. И., Малашхия Ю. А. Мозг – один из центральных органов иммунной системы. Аллергология и иммунология. 2015;16(1):8-13. https://elibrary.ru/download/elibrary_23561280_30669076.pdf.
53. Hambardzumyan D., Gutmann D. H., Kettenmann H. The role of microglia and macrophages in glioma maintenance and progression. Nature neuroscience. 2016;19(1):20-27. https://doi.org/10.1038/nn.4185
54. Wei J., Gabrusiewicz K., Heimberger A. The Controversial Role of Microglia in Malignant Gliomas. Clinical and Developmental Immunology. 2013:1-12. https://doi.org/10.1155/2013/285246
55. De La Rochere P., Guil-Luna S., Decaudin D., Azar G., Sidhu S. S., Piaggio E. Humanized Mice for the Study of Immuno-Oncology. Trends in Immunology. 2018;39(9):748-763. https://doi.org/10.1016/j.it.2018.07.001
56. Basel M. T., Narayanan S., Ganta C., Marquez A., Pyle M. Developing a Xenograft Human Tumor Model in Immunocompetent Mice. Cancer Letters. 2018;412(1):256- 263. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2017.10.009
Ключевые слова: глиальные опухоли мозга человека, ортотопическая ксенотрансплантация, ксенографты, опухолевые стволовые клетки, иммунодефицитные животные
Учредители:
Ставропольская государственная медицинская академия
Государственный научно-исследовательский институт курортологии
Пятигорская государственная фармацевтическая академия