Модели подкожного и ортотопического ксенографтов рака мочевого пузыря человека у мышей nude для исследования воздействий, нацеленных на рецептор эпидермального фактора роста

Введение. Подходы, основанные на принципах таргетной терапии, рассматриваются как перспективное направление создания новых методов лечения, способных увеличить эффективность лечения больных раком мочевого пузыря (РМП).

Цель исследования – получение ортотопической модели РМП человека у мышей линии nude и обоснование ее пригодности для экспериментального изучения таргетных препаратов, нацеленных на рецептор эпидермального фактора роста (РЭФР).

Материалы и методы. Объектом исследования служили эктопические подкожные и ортотопические ксенографты РМП человека, полученные с использованием культивируемых клеток линий EJ и 5637. Рост ортотопических ксенографтов in vivo оценивали методом магнитно-резонансной томографии. Для исследования тканей опухолей использованы методы гистологического и иммуногистохимического анализа.

Результаты. Показано, что как эктопические, так и ортотопические ксенографты EJ и 5637 характеризуются высокой воспроизводимостью модели, хорошим кровоснабжением ткани, высоким уровнем экспрессии РЭФР и отличаются локализацией рецептора в опухолевых клетках. Пролиферация клеток EJ и 5637 в слизистой оболочке мочевого пузыря мышей при их внутрипузырной имплантации преимущественно приводит к образованию мышечно-неивазивной формы опухоли.

Заключение. Ксенографты EJ и 5637 у иммунодефицитных мышей могут быть использованы в качестве моделей РМП человека для изучения эффективности биотерапевтических воздействий, использующих в качестве мишени РЭФР.

1. Злокачественные новообразования в России в 2015 г. (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России, 2017. 250 с.

2. Torre L.A., Siegel R.L., Ward E.M., Jemal A. Global cancer incidence and mortality rates and trends – an update. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2016;25:16–27. DOI: 10.1158/1055-9965.EPI-15-0578. PMID: 26667886.

3. Алексеев Б.Я., Андреева Ю.Ю., Новикова И.В. Факторы прогноза выживаемости у больных немышечно-инвазивным раком мочевого пузыря. Онкоурология 2013;9(1):34–42. DOI: http://dx.doi.org/10.17650/1726-9776-2013-9-1-34-42.

4. Chou R., Selph S., Buckley D.I. et al. Intravesical therapy for the treatment of nonmuscle invasive bladder cancer: A systematic review and meta-analysis. J Urol 2017;197(5):1189–99. DOI: 10.1016/j.juro.2016.12.090. PMID: 28027868.

5. Комяков Б.К., Гулиев Б.Г., Сергеев А.В. и др. Выживаемость больных раком мочевого пузыря после радикальной цистэктомии. Онкоурология 2016;12(1):29–35. DOI: http://dx.doi.org/10.17650/1726 -9776-2016-12-1-29-35

6. Lobo N., Mount C., Omar K. et al. Landmarks in the treatment of muscleinvasive bladder cancer. Nat Rev Urol 2017;14(9):565–74. DOI: 10.1038/nrurol.2017.82. PMID: 28675174.

7. Sanli O., Dobruch J., Knowles M.A. et al. Bladder cancer. Nat Rev Dis Primers 2017;3:17022. DOI: 10.1038/nrdp.2017.22. PMID: 28406148.

8. Ghosh M., Brancato S.J., Agarwal P.K., Apolo A.B. Targeted therapies in urothelial carcinoma. Curr Opin Oncol 2014;26(3):305–20. DOI: 10.1097/CCO.0000000000000064. PMID: 24685646.

9. Weintraub M.D., Vourganti S., Li Q. et al. Targeting the epidermal growth factor receptor in bladder cancer. J Carcinogene Mutagene 2013;4:143. DOI: 10.4172/2157–2518.1000143.

10. Mooso B.A., Vinall R.L., Mudryj M. et al. The role of EGFR family inhibitors in muscle invasive bladder cancer: a review of clinical data and molecular evidence. J Urol 2015;193(1):19–29. DOI: 10.1016/j.juro.2014.07.121. PMID: 25158272.

11. Chaux A., Cohen J.S., Schultz L. et al. High epidermal growth factor receptor immunohistochemical expression in urothelial carcinoma of the bladder is not associated with EGFR mutations in exons 19 and 21: a study using formalin-fixed, paraffin-embedded archival tissues. Hum. Pathol 2012;43(10):1590–5. DOI: 10.1016/j.humpath.2011.11.016. PMID: 22406363.

12. Carlsson J., Wester K., De La Torre M. et al. EGFR-expression in primary urinary bladder cancer and corresponding metastases and the relation to HER2-expression. On the possibility to target these receptors with radionuclides. Radiol Oncol 2015;49(1):50–8. DOI: 0.2478/raon-2014–0015. PMID: 25810701.

13. Hussain M., Daignault S., Agarwal N. et al. A randomized phase 2 trial of gemcitabine/cisplatin with or without cetuximab in patients with advanced urothelial carcinoma. Cancer 2014;120(17):2684–93. DOI: 10.1002/cncr.28767. PMID: 24802654.

14. Miller K., Morant R., Stenzl A. et al. A phase II study of the Central European Society of Anticancer-Drug Research (CESAR) Group: Results of an openlabel study of gemcitabine plus cisplatin with or without concomitant or sequential gefitinib in patients with advanced or metastatic transitional cell carcinoma of the urothelium. Urol Int 2016;96(1):5–13. DOI: 10.1159/000381589. PMID: 26068576.

15. Powles T., Huddart R.A., Elliott T. et al. Phase III, double-blind, randomized trial that compared maintenance lapatinib versus placebo after first-line chemotherapy in patients with human epidermal growth factor receptor 1/2-positive metastatic bladder cancer. J Clin Oncol 2017;35(1):48–55. DOI: 10.1200/JCO.2015.66.3468. PMID: 28034079.

16. Pfost B., Seidl C., Autenrieth M. et al. Intravesical alpha-radioimmunotherapy with 213Bi-anti-EGFR-mAb defeats human bladder carcinoma in xenografted nude mice. J Nucl Med 2009;50(10): 1700–8. DOI: 10.2967/jnumed.109.065961. PMID: 19793735.

17. Yang X., Kessler E., Su L.J. et al. Diphtheria toxin-epidermal growth factor fusion protein DAB389EGF for the treatment of bladder cancer. Clin Cancer Res 2013;19(1):148–57. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-12-1258. PMID: 23172881.

18. Grivas P.D., Day K.C., Karatsinides A. et al. Evaluation of the antitumor activity of dacomitinib in models of human bladder cancer. Mol Med 2013;19:367–76. DOI: 10.2119/molmed.2013.00108. PMID: 24166682.

19. Tsai Y.C., Ho P.Y., Tzen K.Y. et al. Synergistic blockade of EGFR and HER2 by new-generation EGFR tyrosine kinase inhibitor enhances radiation effect in bladder cancer cells. Mol Cancer Ther 2015;14(3):810–20. DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-130951. PMID: 25589492.

20. Railkar R., Krane L.S., Li Q.Q. et al. Epidermal growth factor receptor (EGFR) targeted photoimmunotherapy (PIT) for the treatment of EGFR expressing bladder cancer. Mol Cancer Ther 2017;16(10):2201–14. DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-160924. PMID: 28619755.

21. Arantes-Rodrigues R., Colaço A., Pinto-Leite R. et al. In vitro and in vivo experimental models as tools to investigate the efficacy of antineoplastic drugs on urinary bladder cancer. Anticancer Res 2013;33(4):1273–96. PMID: 23564765.

22. Dominguez-Escrig J.L., Kelly J.D., Neal D.E. et al. Evaluation of the therapeutic potential of the epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor gefitinib in preclinical models of bladder cancer. Clin Cancer Res 2004;10(14):4874–84. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-04-0034. PMID: 15269164.

23. Mansure J.J., Nassim R., Chevalier S. et al. A novel mechanism of PPAR gamma induction via EGFR signalling constitutes rational for combination therapy in bladder cancer. PLoS One 2013;8(2):e55997. DOI: 10.1371/journal.pone.0055997. PMID: 23409107.

24. Bhuvaneswari R., Gan Y.Y., Soo K.C., Olivo M. Targeting EGFR with photodynamic therapy in combination with Erbitux enhances in vivo bladder tumor response. Mol Cancer 2009;8:94. DOI: 10.1186/1476-4598-8-94. PMID: 19878607.

25. Wu M.L., Li H., Yu L.J. et al. Short-term resveratrol exposure causes in vitro and in vivo growth inhibition and apoptosis of bladder cancer cells. PLoS One 2014;9(2):e89806. DOI: 10.1371/journal.pone.0089806. PMID: 24587049.

26. Fazel J., Rötzer S., Seidl C. et al. Fractionated intravesical radio immunotherapy with (213) Bi-anti-EGFR-MAb is effective without toxic side-effects in a nude mouse model of advanced human bladder carcinoma. Cancer Biol Ther 2015;16(10):1526–34. DOI: 10.1080/15384047.2015.1071735. PMID: 26177233.

27. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях. Под ред. Н.Н. Каркищенко, С.В. Грачева. М.: Профиль-2С, 2010. 358 с.

28. Chan E., Patel A., Heston W., Larchian W. Mouse orthotopic models for bladder cancer research. BJU Int 2009;104(9):1286–91. DOI: 10.1111/j.1464-410X.2009.08577.x. PMID: 19388981.

29. Einama T., Ueda S., Tsuda H. et al. Membranous and cytoplasmic expression of epidermal growth factor receptor in metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma. Exp Ther Med 2012;3:931–36. DOI: 10.3892/etm.2012.518. PMID: 22969995.

30. Ueda S., Ogata S., Tsuda H. et al. The correlation between cytoplasmic overexpression of epidermal growth factor receptor and tumor aggressiveness: poor prognosis in patients with pancreatic ductal adenocarcinoma. Pancreas 2004;29:e1–8. PMID: 15211117.

31. Kankaya D., Kiremitci S., Tulunay O., Baltaci S. Prognostic impact of epidermal growth factor receptor on clear cell renal cell carcinoma: Does it change with different expression patterns? Indian Journal of Pathology and Microbiology 2016;59:35–40. DOI: 10.4103/0377-4929.178219. PMID: 26960632.

32. Kallio J.P., Hirvikoski P., Helin H. et al. Membranous location of EGFR immunostaining is associated with good prognosis in renal cell carcinoma. Br J Cancer 2003;89:1266–9. DOI: 10.1038/sj.bjc.6601241. PMID: 14520458.

33. Tomas A., Futter C.E., Eden E.R. EGF receptor trafficking: consequences for signaling and cancer. Trends Cell Biol 2014;24(1):26–34. DOI: 10.1016/j.tcb.2013.11.002. PMID: 24295852.

34. Pirker R., Pereira J.R., von Pawel J. et al. EGFR expression as a predictor of survival for first-line chemotherapy plus cetuximab in patients with advanced non-small-cell lung cancer: analysis of data from the phase 3 FLEX study. The Lancet Oncology. 2012;13:33–42. DOI: 10.1016/S1470-2045(11)70318-7. PMID: 22056021