СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 7
ГЛАВА 1. КСЕНОТРАНСПЛАНТАТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ОТ ПАЦИЕНТОВ (PDX)
КАК ПЛАТФОРМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ОНКОЛОГИИ (обзор
литературы) .................................................................................................................... 19
1.1 Текущее состояние и перспективы использования в онкологических
исследованиях PDX моделей .................................................................................... 19
1.2 Методология создания PDX моделей ................................................................ 21
1.3 Роль PDX моделей в фундаментальных исследованиях в области
онкологии .................................................................................................................... 27
1.4 Применение PDX моделей в доклинических исследованиях .......................... 31
1.5 Выбор критериев валидации PDX моделей ...................................................... 37
1.6 Биобанкинг PDX как ресурс для проведения многоцентровых доклинических
испытаний ................................................................................................................... 45
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ........................................ 51
2.1 Опухолевый материал ......................................................................................... 51
2.2 Лабораторные животные и их содержание ....................................................... 51
2.3 Дизайн исследования ........................................................................................... 52
2.4 Создание геторотопических и ортотопических PDX моделей опухолей
органов желудочно-кишечного тракта человека .................................................... 54
2.4.1 Создание геторотопических и ортотопических PDX моделей с
использованием фрагментов опухолей органов желудочно-кишечного тракта
человека .................................................................................................................... 54
2.4.2 Создание ортотопических PDX моделей с использованием суспензии
клеток, полученной из опухолей органов желудочно-кишечного тракта
человека .................................................................................................................... 55
2.5 Анализ роста ксенотрансплантатов ................................................................... 56
2.6 Исследования опухолевых моделей in vivo при помощи микроКТ ................ 56
2.7 Исследования опухолевых образцов ex vivo при помощи микроКТ .............. 57
2.8 Гистологическое и иммуногистохимическое исследования ........................... 57
3
2.9 Проточная цитофлуориметрия ........................................................................... 59
2.10 Криоконсервация образцов ............................................................................... 60
2.11 Исследование особенностей терапевтического ответа на введение стандартного препарата с использованием ксенотрансплантатов, полученных от пациентов и традиционных опухолевых моделей in vivo (распределение животных по группам, используемые препараты, дозы, способы и режимы введения) ..................................................................................................................... 61
2.12 Моделирование резистентности к химиотерапии in vivo .............................. 62
2.13 Исследование противоопухолевой эффективности фармакологической субстанции XAV-939 и ее комбинации с 5-фторурацилом на моделях in vivo (распределение животных по группам, используемые препараты, дозы, способы и режимы введения) ................................................................................................... 63
2.14 Оценка противоопухолевой эффективности препаратов и их комбинации 64
2.15 Молекулярно-генетические исследования ...................................................... 64
2.15.1 Выделение ДНК ........................................................................................... 64
2.15.2 Анализ коротких тандемных повторов (STR-анализ) .............................. 64
2.15.3 Определение микросателлитной нестабильности (MSI) ......................... 65
2.15.4 Определение полиморфизмов с помощью тест-системы ESSC-TIPE-1 65
2.15.5 Определение мутаций в генах BRAF, KRAS и NRAS ................................ 65
2.15.6 Выделение РНК и определение экспрессии генов ................................... 66
2.16 Статистический анализ ...................................................................................... 69
ГЛАВА 3. КСЕНОТРАНСПЛАНТАТЫ ОРГАНОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА, ПОЛУЧЕННЫЕ ОТ ПАЦИЕНТОВ: ПРОЦЕДУРЫ СОЗДАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ МОДЕЛЕЙ .................................................................. 70
3.1 Создание гетеротопических вариантов PDX моделей опухолей органов желудочно-кишечного тракта человека ................................................................... 71
3.2 Создание ортотопических вариантов PDX моделей рака пищевода человека ....................................................................................................................... 75
3.3 Создание ортотопической PDX модели рака желудка человека .................... 82
4
3.4 Создание ортотопических вариантов PDX моделей рака толстой кишки человека ....................................................................................................................... 87
ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКА КСЕНОТРАНСПЛАНТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ С ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫМИ ОПУХОЛЯМИ ОРГАНОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА .................................................................... 96
4.1 Характеристика ксенотрансплантатов, полученных от пациентов с раком пищевода ..................................................................................................................... 96
4.2 Характеристика ксенотрансплантатов, полученных от пациентов с раком желудка ...................................................................................................................... 103
4.3 Характеристика ксенотрансплантатов, полученных от пациентов с раком толстой кишки .......................................................................................................... 111
ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РОСТА ОРТОТОПИЧЕСКИХ КСЕНОТРАНСПЛАНТАТОВ ОПУХОЛЕЙ ОРГАНОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ....................................................................................................... 119
5.1 Сравнение эффективности способов контрастирования in vivo ксенотрансплантатов рака толстой кишки человека ............................................ 119
5.2 Изучение прогрессирования опухоли на ортотопических ксенотрансплантатах рака пищевода, полученных от пациентов, с использованием рентгеновской микрокомпьютерной томографии ................... 127
5.2.1 Инвазия опухоли в пищевод ....................................................................... 129
5.2.2 Прорастание опухоли в желудок ................................................................ 130
5.2.3 Инвазия опухоли в селезенку ..................................................................... 131
5.2.4 Прорастание опухоли в поджелудочную железу ..................................... 132
5.2.5 Инвазия опухоли в печень .......................................................................... 133
5.2.6 Перитонеальная диссеминация…………………………………………….……………….. 134
5.3 Изучение прогрессирования опухоли на ортотопических ксенотрансплантатах рака желудка, полученных от пациентов, с использованием рентгеновской микрокомпьютерной томографии ................ 139
5
5.4 Изучение прогрессирования опухоли на ортотопических ксенотрансплантатах рака толстой кишки, полученных от пациентов, с использованием рентгеновской микрокомпьютерной томографии ................ 142
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КСЕНОТРАНСПЛАНТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ С ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫМИ ОПУХОЛЯМИ ОРГАНОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА .................................................................. 147
6.1 Изучение коротких тандемных повторов (STR) как способ аутентификации ксенотрансплантатов, полученных от пациентов ................................................. 147
6.2 Исследования мутационного профиля и статуса MSI/MSS в опухолевом материале, полученном от пациентов-доноров и в соответствующих им ксенотрансплантатах ................................................................................................ 150
6.3 Исследование дифференциальной экспрессии генов ..................................... 154
6.4 Исследование профиля экспрессии генов после терапевтического воздействия у пациента и соответствующих ксенотрансплантатов ......................................... 164
ГЛАВА 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ УЛУЧШЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ПРОЦЕДУРЫ КСЕНОТРАНСПЛАНТАЦИИ .............. 173
7.1 Исследование влияния иммунного статуса мышей-реципиентов опухолевого материала на результативность процедуры ксенотрансплантации .................... 173
7.2 Исследование влияния топологии забора образцов опухоли на результативность процедуры ксенотрансплантации ............................................ 181
ГЛАВА 8. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КРИОКОНСЕРВАЦИИ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ КСЕНОТРАНСПЛАНТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ .............................................................................................................. 189
8.1 Характеристика образцов ксенотрансплантатов, полученных от пациентов, подвергнутых процедуре криоконсервации .......................................................... 190
8.2 Характеристика процедур криоконсервации и анализ из эффективности .. 192
ГЛАВА 9. ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ОПУХОЛЕВОГО ОТВЕТА КСЕНОТРАНСПЛАНТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ И
6
СРАВНЕНИЕ ЕГО С ТЕРАПЕВТИЧЕСКИМ ОТВЕТОМ ТРАДИЦИОННЫХ ОПУХОЛЕВЫХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ 5-ФТОРУРАЦИЛА ............ 206
ГЛАВА 10. ОЦЕНКА КСЕНОТРАНСПЛАНТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ В КАЧЕСТВЕ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ СУБСТАНЦИИ XAV-939 ....................................................................................................................... 219
10.1 Результаты экспериментального исследования эффективности действия фамакологической субстанции XAV-939 на химиорезистентой PDX модели рака толстой кишки .......................................................................................................... 219
10.2 Исследование экспрессионого профиля генов сигнального пути Wnt при воздействии XAV-939, 5-фторурацила и комбинации XAV-939 с 5-фторурацилом на PDX модели рака толстой кишки человека ...................................................... 226
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 236
ВЫВОДЫ ..................................................................................................................... 256
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ………………………………………………………………… 259
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ......................................................................................... 260
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 262
