Αφηρημένο

Ιστορικό

Τα προκλινικά μοντέλα μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) απαιτούν καλύτερη κλινική σημασία για τη μελέτη των μηχανισμών της νόσου και καινοτόμες θεραπείες. Επιδιώξαμε να συγκρίνετε και να βελτιώσετε την βιοφωταυγή ορθοτοπική μοντέλα ποντικών της ανθρώπινης εντοπισμένη NSCLC.

Μέθοδοι

αθυμικά

nude

ποντίκια υποβλήθηκαν σε υποδόρια ένεση (ομάδα 1-SC, n = 15, έλεγχος), διαδερμική ορθοτοπικό ένεση (ομάδα 2-POI, n = 30), η χειρουργική ορθοτοπική εμφύτευση υποδορίως καλλιεργούνται όγκων (ομάδα 3-SOI, n = 25), ή transpleural ορθοτοπικό ένεση (ομάδα 4-TOI, n = 30) Α549 κύτταρα-λουσιφεράσης. Bioluminescent

in vivo

απεικόνισης στη συνέχεια εβδομαδιαίως. Κυκλοφορούντων καρκινικών κυττάρων (ΚΜΑ) αναζητήθηκαν χρησιμοποιώντας σύστημα Cellsearch® στην SC και TOI μοντέλα.

Αποτελέσματα

Η ομάδα 2-POI συνδέθηκε με απρόσμενες άμεση εξάπλωση της κυτταρικής λύσης στο 53% του υπεζωκότα οι περιπτώσεις, που απαγορεύει την περαιτέρω εκτίμηση των εντοπισμένων όγκων του πνεύμονα. Ομάδα 3-SOI χαρακτηρίστηκε από υψηλή περιεγχειρητική θνησιμότητα, αρχικά εντοπισμένους όγκους του πνεύμονα, και των τοπικών εξέλιξης. Ομάδα 4-TOI σχετίστηκε με χαμηλή περιεγχειρητική θνητότητα, αρχικά εντοπισμένους όγκους του πνεύμονα, loco περιφερειακή επέκταση, και μακρινή μετάσταση. Κέντρα θεραπείας χολέρας εντοπίστηκαν στο 83% των

nude

ποντικούς που φέρουν υποδόρια ή ορθοτοπική όγκους NSCLC.

Συμπεράσματα

Transpleural ορθοτοπική ένεση Α549-Luc κύτταρα στο

nude

πνεύμονα ποντικού προκαλεί εντοπισμένη όγκου, ακολουθούμενη από λεμφικό επέκταση και ειδικά της θνησιμότητας, και επέτρεψε την πρώτη ταυτοποίηση στιγμή της ΚΜΑ σε ένα μοντέλο ποντικών NSCLC

Παράθεση:. Mordant P, Loriot Υ, Lahon Β, Castier Υ, Lesèche G, Soria JC, et al. (2011) Μοντέλα βιο-φωσφορισμού ορθοτοπική Ποντίκι Ανθρωπίνων Μεταφρασμένη μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα: Σκοπιμότητα και ταυτοποίηση των κυκλοφορούντων όγκου κύτταρα. PLoS ONE 6 (10): e26073. doi: 10.1371 /journal.pone.0026073

Επιμέλεια: Wafik Σ El-Deiry, Penn State Hershey Ινστιτούτο Καρκίνου, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 24 του Ιούνη 2011? Αποδεκτές: 19 Σεπ 2011? Δημοσιεύθηκε: 11, Οκτ, 2011

Copyright: © 2011 Mordant et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. ΑΣ έχει υποστηρίζεται από τη Γαλλική Εταιρεία Χειρουργικής θώρακος (SFCTCV). BL έχει υποστηριχθεί από το γαλλικό Ίδρυμα Ιατρικής Έρευνας (FRM) και Generation Thorax. Το έργο αυτό έχει την υποστήριξη της γαλλικής Cancer Association Έρευνας (ARC για να MCV και ED) και το Ίδρυμα Gustave Roussy (Fondation Gustave Roussy να MCV και ED). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

μη μικροκυτταρικός καρκίνος του πνεύμονα (NSCLC) είναι η κύρια αιτία θνησιμότητας σχετίζονται με τον καρκίνο σε όλο τον κόσμο. Παρά τις πολυάριθμες κλινικές δοκιμές προκλινικά πολλά υποσχόμενων φαρμάκων, καμία σημαντική επιδημία έχει γίνει στον τομέα της διαχείρισης NSCLC τις τελευταίες δεκαετίες. Παρά το γεγονός ότι υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις με βάση την ιατρική υποστηρίζουν την κλινική χρήση κυτταροτοξικών, περίπου 3 τύποι των παραγόντων έχουν δείξει συνεπή αλλά περιορισμένη αποτελεσματικότητα (πλατίνα, ταξάνες, γεμσιταβίνη). Πιο πρόσφατα, στοχευμένες θεραπείες έχουν παραιτηθεί από σημαντικές ελπίδες δεδομένη την ικανότητά τους να χτυπήσει άμεσα ειδικούς μηχανισμούς επιβίωσης των καρκινικών κυττάρων. Σε αντίθεση με την ευρωστία της υποκείμενης βιολογικής ορθολογική, κλινική μεταγραφική αυτής της γνώσης σε κλινικό όφελος παραμένει πρόκληση, δεδομένου στοχευμένες θεραπείες έδειξε μόνο ένα οριακό όφελος επιβίωσης κατά την εξέταση του συνόλου του πληθυσμού των ασθενών με NSCLC [1] – [4]. Μετά από αυτές τις αρχικές δοκιμές, αναδρομικές μοριακές αναλύσεις του ιστού του όγκου οδήγησε στον ορισμό των υποομάδων ασθενών που ανταποκρίνονται σε ευνοϊκά ερευνώμενου θεραπείες, με διαχείριση ορισμένων καρκίνων που έφερε επανάσταση [5]. Μεταξύ των ασθενών με ΜΜΚΠ που λαμβάνουν erlotinib, η παρουσία μιας μετάλλαξης του EGFR αυξημένη ανταπόκριση στον παράγοντα [6], [7], αλλά αφορούσε μόνο το 16% των ασθενών [8]. Πιο πρόσφατα, η αναστολή της κινάσης anaplasic λεμφώματος (ALK) έχει αναφερθεί να έχει ως αποτέλεσμα τη συρρίκνωση του όγκου ή σταθερή νόσο στους περισσότερους ασθενείς με NSCLC που φιλοξενούν γονίδια σύντηξης EML4-ALK, αλλά αφορούσε μόνο 2 έως 7% του NSCLC [9]. Ωστόσο, εν τω μεταξύ, σημαντικές προσπάθειες έχουν δαπανηθεί σε κλινικές δοκιμές δοκιμές δραστικές θεραπείες για ανθεκτικά όγκους [2], [3], [10] – [12]

Η διαφορά μεταξύ των τιμών της κλινικής. σκεπτικό, η ποσότητα των προκλινικών δεδομένων, αφενός, και η χαμηλή παραγωγή της μεταφοράς τους σε κλινικές δοκιμές δείχνουν ότι μπορεί να τεθεί υπό αμφισβήτηση η σημασία των προκλινικών μοντέλων. Ειδικά, οι προκλινικές δοκιμές θα πρέπει να έχουν μια πιο ξεκάθαρη θετική έναντι αρνητική προγνωστική αξία [13]. Current in vivo προκλινικά μοντέλα δεν αντικατοπτρίζουν τις βαθμίδες κακοήθη εξέλιξη από φυσιολογικό ιστό σε προκαρκινικές βλάβη και στη συνέχεια με τον καρκίνο (μεταφρασμένη και, στη συνέχεια, μεταστατικός). Ιδανικό μοντέλο θα πρέπει να μιμείται τη φυσική ιστορία του ανθρώπινου καρκίνου, προκειμένου να βελτιωθεί η κατανόηση της παθογένεσης του καρκίνου, να προβλέψει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας ερευνήθηκε και να προσδιορίσει ποια θεραπεία θα ταιριάζει με την οποία ασθενή πριν το σχεδιασμό των κλινικών δοκιμών. Σε αυτό το πλαίσιο, ξενομοσχεύματα μοντέλα παραμένουν οι ακρογωνιαίοι λίθοι των προκλινικών πειραμάτων και θα κερδίσει από ποιες τεχνικές βελτιώσεις, σε συνδυασμό με την πρόσφατη εξέλιξη του σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή των ναρκωτικών, μοντελοποίηση υπολογιστή, και γενετικά τροποποιημένα ζώα [14]. Ανθρώπινα Ξενομοσχεύματα NSCLC μπορεί να εμφυτευθεί σε ζώα με ανοσοανεπάρκεια είτε υποδορίως (SC) ή ορθοτοπικά. Σε μία πλευρά, SC ξενομοσχεύματα καρκίνου του πνεύμονα είναι εύκολο να εκτελεί και να ακολουθήσουν, αλλά δεν έχουν συνάφεια για (i) τη φυσική ιστορία του καρκίνου λόγω της απουσίας του λεμφικού ή μεταστατικό επέκταση, και (ii) την πρόβλεψη της αποτελεσματικότητας του φαρμάκου σε κλινικές δοκιμές όπως αποδεικνύεται από το υψηλό ποσοστό των αρνητικών κλινικών δοκιμών [13]. Στην άλλη πλευρά, ορθοτοπική μοντέλα του καρκίνου του πνεύμονα είναι τεχνικά πιο δύσκολο, δεν μιμούνται πάντα τη φυσική ιστορία του καρκίνου του πνεύμονα, αλλά εγείρει σημαντικές ελπίδες για διαλογή φαρμάκων [15]. Η πρόσφατη αύξηση στην κατανόηση μας στο σταυρό ομιλία του στρώματος του όγκου [16] – [18], καθώς και τη συμμετοχή της στην αντίσταση των ναρκωτικών, μετάσταση, το ανοσοποιητικό διαφυγής, αγγειογένεση υποδηλώνει σαφώς ότι ορθοτοπική μοντέλα θα πρέπει να παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες ότι κανείς δεν θα μπορούσε να λάβει από την υπο -cutaneous μοντέλα.

Θεωρώντας θώρακα όγκων, η τεχνική πρόκληση είναι να αναπτυχθεί «τα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα μέσα στο στήθος». Διάφορες τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σκοπό αυτό, συμπεριλαμβανομένων των ενδο χορήγηση τραχείας [19] ή διαδερμική ορθοτοπική ένεση [20] των κυττάρων NSCLC σε διάλυμα, και χειρουργικές ορθοτοπική εμφύτευση υποδορίως καλλιεργούνται όγκο που προέρχεται από την κυτταρική σειρά NSCLC [21]. Η ενδοτραχειακή χορήγηση συσχετίζεται με διάχυτη αρχική εξάπλωση των κυττάρων σε δύο πνεύμονες, παρεμβαίνοντας με την εξέλιξη και τη διαδικασία μετάσταση στους πνεύμονες, ως εκ τούτου ευνοώντας διαδερμική και χειρουργικές μοντέλα. Ωστόσο, η τεχνική σκοπιμότητα και τη φυσική ιστορία αυτών των δύο μοντέλων δεν έχουν σχέση. Αυτή η μελέτη προσπάθησε να συγκρίνετε και να βελτιώσετε τις δύο αυτές ορθοτοπική ξενομοσχεύματα μοντέλα του καρκίνου του πνεύμονα, με απώτερο στόχο να αναπαράγουν την ανθρώπινη εξέλιξη NSCLC, από την αρχικά εντοπίζεται intraparenchymatous όγκου, την ανάπτυξη μετάσταση και η γενική επιδείνωση. Για το σκοπό αυτό, συγκρίναμε τέσσερα ξενομοσχεύματα μοντέλα, συμπεριλαμβανομένων ένεση SC χρησιμοποιήθηκε ως έλεγχος, διαδερμική ορθοτοπικό ένεση και χειρουργικές ορθοτοπική εμφύτευση, όπως περιγράφεται προηγουμένως, και transpleural ορθοτοπικό ένεση ως ένα νέο μοντέλο. Για να επιτρέπεται διαμήκης παρακολούθηση της εξέλιξης του όγκου και περαιτέρω αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας, χρησιμοποιήσαμε μία κυτταρική σειρά επιμολυσμένη με λουσιφεράση και εκτελούνται

in vivo

bioluminescent απεικόνισης. Σκοπιμότητα αξιολογήθηκε από περιεγχειρητική θνησιμότητα και ποσοστό μεταμόσχευσης. Κλινική σημασία εκτιμήθηκε από την αρχική ενδο παρεγχυματώδης τοποθεσία, τοπική-περιφερειακή επέκταση, μεταστατική επέκταση, η διάμεση επιβίωση και την ιστολογική όψη. Σε μια διερευνητική ανάλυση, προσδιορισμός των κυκλοφορούντων καρκινικών κυττάρων (ΚΜΑ) πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της δοκιμασίας Cellsearch® (Veridex LLC, ΗΠΑ).

Υλικά και Μέθοδοι

Η κυτταρική γραμμή

Ανθρώπινα Α549 πνεύμονα κυτταρική γραμμή αδενοκαρκινώματος σταθερά επιμολυσμένα με λουσιφεράση (A549luc) αγοράστηκε από την δαγκάνα Lifesciences Corp. τα κύτταρα καλλιεργήθηκαν σε πλήρες μέσο, ​​αποτελούμενο από 10% (ν /ν) εμβρυϊκό βόειο ορό, 2 mmol L-γλουταμίνη, και 50 μονάδες /mL πενικιλλίνη-στρεπτομυκίνη σε RPMI (όλα από την Invitrogen). Τα κύτταρα αναπτύχθηκαν στους 37 ° C και 5% CO2 σε επωαστήρα, δοκιμάστηκαν ως μυκόπλασμα ελεύθερη χρησιμοποιώντας ένα κιτ ανίχνευσης μυκοπλάσματος PCR (MycoProbe, R &? D Systems, ΜΝ, USA), και δοκιμάστηκαν ως λουσιφεράσης θετικά χρησιμοποιώντας άμεση εφαρμογή των 2 ml μια λύση 150 μg /ml του luciferine (λουσιφερίνη πυγολαμπίδας, δαγκάνα Lifescience Corp, USA), που ακολουθείται από άμεση bioluminescent απεικόνισης (σύστημα IVIS, δαγκάνα Lifescience Corp, Σχήμα 1α).

α. Κύτταρα Α549 σταθερά επιμολυσμένα με λουσιφεράση ελέγχθηκαν με άμεση εφαρμογή του αλατούχου ορού (αριστερή πλευρά, έλεγχος) ή luciferine (δεξιά πλευρά), και αναλύθηκαν μετά από οπτική απεικόνιση (Χρόνος 1 λεπτό μετά την προσθήκη του luciferine, έκθεση 1 λεπτό, μεσαίο κάδο). σι. Τα ζώα χωρίστηκαν σε 4 ομάδες, υποδόρια ένεση (ομάδα 1-SC), διαδερμική ορθοτοπικό ένεση υπό ακτινογραφικό έλεγχο (ομάδα 2-POI), χειρουργική ορθοτοπική εμφύτευση μετά οροτραχειακή διασωλήνωση και προσέγγιση θωρακοτομή (ομάδα 3-SOI), και transpleural ορθοτοπική ένεση μετά από παράκτιες στρώμα χειρουργική έκθεση (ομάδα 4-TOI).

Η

Ζώα

Έξι εβδομάδων θηλυκά ποντίκια χωρίς θύμο αδένα αγοράστηκαν από την Janvier (Elevage Janvier, Μαγιέν, Γαλλία), και διατηρείται σε κατάλληλες συνθήκες. Μόλις έφτασε σε εγκατάσταση ζώων μας, τα ποντίκια χωρίστηκαν σε 4 ομάδες, υποβλήθηκε ξενομοσχεύματα εμφύτευση ακολουθώντας τα πρωτόκολλα που περιγράφονται παρακάτω (Σχήμα 1β), και την επακόλουθη απεικόνιση βιοφωταύγειας. Ανά ποσοστό θνησιμότητας διαδικασία, ποσοστό μεταμόσχευσης, προσδιορίστηκαν τοποπεριοχική και τη μεταστατική εξέλιξη. Το τέλος του πειράματος ορίστηκε ως καχεξία, δύσπνοια, ή κλινική επιδείνωση. Στη συνέχεια τα ζώα θανατώνονται με ευθανασία. Πρωτοπαθούς όγκου, τους πνεύμονες, και λεμφαδένες χειρουργικά συγκομίζονται, σταθερό χρησιμοποιώντας ένα, συμπύκνωμα με βάση το νερό φορμόλη-free (Finefix, Milestone S.r.l., Sorisole, Ιταλία), και ενσωματωμένα σε παραφίνη. Η ιστολογική εξέταση Στη συνέχεια διεξήχθη. αξιολογήθηκε η θνησιμότητα σχετιζόμενη με τον καρκίνο. Όλα τα πειράματα σε ζώα εγκρίθηκαν από την τοπική επιτροπή δεοντολογίας (ΣΕΚΑΠ IRCIV /IGR n ° 26, που έχει καταχωρηθεί με το Γαλλικό Υπουργείο Έρευνας), και ήταν σε συμμόρφωση με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 86/609 /ΕΟΚ και της γαλλικής νόμων και κανονισμών.

υποδόρια (SC) ένεση (ομάδα 1 – SC)

Ένα διάλυμα από 3 × 10

6 A549luc κύτταρα σε 200 μΐ μέσου καλλιέργειας εγχύθηκε υποδόρια στο αριστερό περιοχή πλευρό των ζώων ( n = 15), με τη χρήση 1-mL σύριγγες φυματίνης με 30 G υποδόριες βελόνες (Becton Dickinson, NJ, USA)

Διαδερμική ορθοτοπική ένεση (ομάδα 2 -. POI)

Ζώα (n = 30) αναισθητοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ισοφλουράνιο και putted σε θέση ραχιαία κατάκλιση. Σύμφωνα με ακτινογραφικό έλεγχο, 3 × 10

6 A549luc κυττάρων σε ένα διάλυμα που περιέχει 30 μΐ μέσου καλλιέργειας, 10 μικρολίτρα μέσου αντίθεσης (Omnipaque 300, GE Healthcare SA, France), και 10 μL του σαρκώματος ποντικού εξωκυτταρικής μήτρας (Matrigel, BD Biosciences, NJ, USA) ενέθηκαν υποδορίως στον αριστερό πνεύμονα των ζώων με τη χρήση 1-mL σύριγγες φυματίνης με 30 G υποδερμικές βελόνες (Becton Dickinson, NJ, USA). Τα ποντίκια στη συνέχεια αφήστε το να ξεκουραστεί σε ένα θερμαντικό τάπητα μέχρι να ανακάμψει πλήρως

Χειρουργική ορθοτοπική εμφύτευση (ομάδα 3 – SOI).

Ως πρώτο βήμα, 3 × 10

6 A549luc κύτταρα ένεση υποδορίως στην περιοχή του πλευρού του 3 ζώα δότη. Μόλις οι όγκοι SC έφτασε το 50 mm3, οι όγκοι συλλέχθηκαν και υποδιαιρούνται σε 1 mm

3 κομμάτια που αποτελούν μοσχεύματα όγκου. Τα ζώα δέκτες (n = 25) αναισθητοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ενδοπεριτοναϊκή ένεση ξυλαζίνης (20 mg /kg) και κεταμίνη (100 mg /kg), διασωληνώθηκαν χρησιμοποιώντας καθετήρα IV 22 G, μηχανικό αερισμό (όγκος παλμού 200 μL, ρυθμός αναπνοής = 120 εγκεφαλικά επεισόδια /λεπτό, ανεμιστήρας Minivent Τύπος 845, Συσκευή Harvard, MA, USA) και putted σε θέση δεξιά πλευρική κατάκλισης. Μια δερματική τομή 2-cm έγινε κάτω από την αριστερή ωμοπλάτη και μια απότομη ανατομή των μυών του στήθους πραγματοποιήθηκε, προκειμένου να εκτεθεί το στρώμα παράκτιες. Ένα 0,5 cm μεσοπλεύριους τομή μεταξύ του τρίτου και του τέταρτου costa στο θωρακικό τοίχωμα έγινε, και το θωρακικό τοίχωμα ανοίχθηκε. Το αριστερό πνεύμονα παρελήφθη από μια λαβίδα, σφιγκτήρας με καρωτίδας σφιγκτήρα (Scanlan International, ΜΝ, USA), τέμνεται με χειρουργική μαχαίρι, και ο όγκος εισήχθη αμέσως το πνευμονικό παρέγχυμα. Η τομή του πνευμονικού παρεγχύματος έκλεισε με χειρουργική κόλλα (Bioglue, Gamida, France). Η τομή του θωρακικού τοιχώματος έκλεισε με ένα ράμμα 4-0 από πολυπροπυλένιο (Prolene, Ethicon Inc, USA). Τα ποντίκια στη συνέχεια αφήστε το να ξεκουραστεί σε ένα θερμαντικό τάπητα μέχρι να ανακάμψει πλήρως

Transpleural ορθοτοπική ένεση (ομάδα 4 – TOI).

Ζώα (n = 30) υποβλήθηκαν σε αναισθησία χρησιμοποιώντας ενδοπεριτοναϊκή ένεση ξυλαζίνης (20 mg /kg) και κεταμίνη (100 mg /kg), και τεθήκανε σε μία θέση δεξιά πλευρική κατάκλισης. Μια δερματική τομή 2-cm διεξήχθη κάτω από την αριστερή ωμοπλάτη, και μια απότομη ανατομή των μυών του στήθους πραγματοποιήθηκε, προκειμένου να εκτεθεί το στρώμα παράκτιες. Στις παρατηρώντας την αριστερά κίνηση του πνεύμονα μέσω του υπεζωκότα, 3 × 10

6 A549luc κυττάρων σε ένα διάλυμα που περιέχει 10 μι μέσου καλλιέργειας, και 10 μL του σαρκώματος ποντικού εξωκυτταρικής μήτρας (Matrigel, BD Biosciences, NJ, USA) κατευθείαν εγχύθηκε μέσω του μεσοπλεύριου χώρου στον πνεύμονα σε ένα βάθος 3 mm χρησιμοποιώντας μια βελόνα 29 G μόνιμα στερεωμένη σε ένα mL σύριγγα ινσουλίνης 0,5 (Becton Dickinson, NJ, USA). Η τομή του δέρματος έκλεισε με ένα ράμμα 4-0 από πολυπροπυλένιο (Prolene, Ethicon Inc, USA). Τα ποντίκια στη συνέχεια αφήστε το να ξεκουραστεί σε ένα θερμαντικό τάπητα μέχρι να αναρρώσει πλήρως.

απεικόνιση βιοφωταύγειας

απεικόνιση βιοφωταύγειας ανιχνεύθηκε από λουσιφεράσης που εκφράζουν κύτταρα Α549 (A549luc) μετά την εμφύτευση των ξενομοσχευμάτων σε ποντίκια. Η λουσιφερίνη (λουσιφερίνη πυγολαμπίδας, δαγκάνα Lifescience Corp, USA) χρησιμοποιήθηκε ως το υπόστρωμα για την λουσιφεράση καρκινικά κύτταρα που εκφράζουν και εγχύθηκε ενδοπεριτοναϊκά σε συγκέντρωση 150 mg /kg σε PBS, 15 λεπτά πριν από την απεικόνιση. Οι ποντικοί στη συνέχεια αναισθητοποιούνται χρησιμοποιώντας 2% ισοφλουράνιο και απεικονίζεται χρησιμοποιώντας ένα ψυχόμενο κάμερα CCD (σύστημα IVIS, δαγκάνα Lifesciences Corp, USA). Οι χρόνοι έκθεσης κυμαίνονταν από 1 λεπτό έως 1 δευτερόλεπτο. Εικόνες ποσοτικά ως φωτόνια /s χρησιμοποιώντας το Ζώντας λογισμικό εικόνας (δαγκάνα Lifesciences Corp, USA). Απεικόνιση βιοφωταύγειας πραγματοποιήθηκε σε μια μέρα, τότε εβδομαδιαία, και στη συνέχεια αμέσως πριν τη θυσία. Ξενομοσχεύματος ποσοστό εμφύτευσης ορίστηκε ως ο αριθμός των πρωτοπαθούς όγκου στην απεικόνιση 2 εβδομάδες μετά τη μεταμόσχευση διαιρείται με τον αριθμό των ζώων ζωντανός μετά τη διαδικασία. Μεταγενέστερες τοποπεριοχική επέκταση, λεμφικό και αιματογόνος μετάσταση ποσοστά προσδιορίστηκαν κατά τη διάρκεια 2 μηνών παρακολούθησης, και επιβεβαιώθηκε από παθολογική εξέταση στο τέλος των πειραμάτων.

Αναγνώριση της ΚΜΑ

Για να χαρακτηριστεί περαιτέρω SC και transpleural μοντέλα ένεση, επιδιώξαμε να εντοπίσει CTCs σε αυτά τα μοντέλα, χρησιμοποιώντας 2 επιπλέον ομάδες. Στην ομάδα CTC 1, αθυμικοί

γυμνούς ποντικούς

υποβλήθηκαν ένεση SC των A549luc κυττάρων σε αμφότερες τις πλευρές (n = 6). Στην ομάδα CTC 2, τα ζώα υποβλήθηκαν σε γενική αναισθησία, το στήθος τομή τοιχώματος και transpleural ένεση των κυττάρων στο παρέγχυμα του αριστερού πνεύμονα (n = 15). Μετά από 2 εβδομάδες, απεικόνιση βιοφωταύγειας εκτελέσθηκε, και ταυτοποιήθηκαν τα ζώα που φέρουν όγκο. Κατά τη διάρκεια της τρίτης εβδομάδας, 6 ζώα που φέρουν όγκο από κάθε ομάδα επιλέχθηκαν τυχαία και αναισθητοποιούνται. Μια φλεβική παρακέντηση αίματος 600 μL, διεξήχθη στο σηραγγώδους κόλπου και ελέγχθηκε ως προς CTC χρησιμοποιώντας το σύστημα CellSearch® και ένα τροποποιημένο πρωτόκολλο που βασίζεται στο κιτ Κυττάρων CellSearch® Επιθηλιακά (Veridex LLC, USA). Εν συντομία, για τον εντοπισμό του ανθρώπου CTCs σε αίμα ποντικού, το καθένα 600 δείγματα αίματος μι ποντίκια αναμίχθηκε με 7 mL του υγιούς ανθρώπινου αίματος. Στη συνέχεια, κάθε δείγμα ήταν αυτοματοποιημένη εμπλουτισμένα για κύτταρα που εκφράζουν το μόριο προσκόλλησης επιθηλιακών κυττάρων (EpCAM) με μαγνητικά σφαιρίδια επικαλυμμένα με αντίσωμα, και τα κύτταρα σημάνθηκαν με τη φθορίζουσα χρωστική νουκλεϊκού οξέος 4 ‘, 6-διαμιδινο-2-φαινυλινδόλης διϋδροχλωρίδιο (ϋΑΡΙ) . Σημασμένα με φθορισμό μονοκλωνικά αντισώματα ειδικά για τα λευκοκύτταρα (CD45-allophycocyan) και επιθηλιακά κύτταρα (κυτοκερατίνη 8,18,19-φυκοερυθρίνη) χρησιμοποιήθηκαν για τη διάκριση επιθηλιακά κύτταρα από λευκοκύτταρα. Κυττάρων Εμπλουτισμός και επισήμανση διεξήχθησαν χρησιμοποιώντας το CellSearch® αυτοπαρ. Ο προσδιορισμός και η απαρίθμηση των CTCs εκτελέστηκε χρησιμοποιώντας το CellSearch® Analyzer II. ΚΜΑ ορίστηκαν ως εμπύρηνα κύτταρα που στερούνται CD45 και εκφράζουν κυτοκερατίνη 8, 18, 19. Ως αρνητικός έλεγχος, ένα διάλυμα που περιέχει 600 μι μη-όγκου αίματος που φέρει ποντικού και υγιή ανθρώπινο αίμα αναλύθηκε. Ως θετικός έλεγχος, 50 και 500 A549luc κύτταρα αναλύθηκαν σε ένα διάλυμα που περιέχει 600 μι μέσου και 7 mL υγιές ανθρώπινο αίμα.

Στατιστική ανάλυση

Κανονικά διανέμεται συνεχείς μεταβλητές εκφράσθηκαν ως μέσο ± τυπική απόκλιση, και σε σύγκριση με το μη ζευγαρωμένο t-τεστ. Κατηγορικά δεδομένα εκφράστηκαν ως μετρήσεις και αναλογίες, και σε σύγκριση με Fisher exact δοκιμές. Όλες οι δοκιμές ήταν 2 όψεων και μια τιμή p & lt? 0,05 θεωρήθηκε σημαντική. Όλες οι αναλύσεις των δεδομένων έγιναν με το λογισμικό δωρεάν R (https://www.r-project.org, R Ίδρυμα για στατιστικούς υπολογισμούς, Βιέννη, Αυστρία).

Αποτελέσματα

σκοπιμότητας

σκοπιμότητας αξιολογήθηκε με προσδιορισμό της περιεγχειρητική θνησιμότητα και ποσοστό μεταμόσχευσης. Η περιεγχειρητική θνητότητα ήταν μηδενική σε ομάδα 1-SC χρησιμοποιήθηκε ως έλεγχος, και σημαντικά υψηλότερη στην ομάδα 3-SOI (60%, ρ & lt? 0.001), αλλά όχι στις ομάδες 2-σημείων ενδιαφέροντος (6%, ρ = 0,79) ή 4- TOI (3%, p = 0,72). Την εκτίμηση του αποτελέσματος μιας καμπύλης εκμάθησης στην περιεγχειρητική θνησιμότητα της ομάδας 3-SOI, παρατηρήσαμε μια μη σημαντική μείωση της θνησιμότητας μεταξύ των 10 πρώτων ζώων και των πρώην 15 ζώα (θνησιμότητα 80% έναντι 47%, αντίστοιχα, ρ = 0,21 ). Καμία σημαντική διαφορά δεν παρατηρήθηκε μεταξύ των ομάδων 2-ΡΟΙ και 4-TOI σχετικά με την περιεγχειρητική ποσοστό θνησιμότητας (ρ = 0,99, Πίνακας 1). Το ποσοστό μεταμόσχευσης ήταν 100% της ομάδας 1-SC χρησιμοποιήθηκε ως έλεγχος, και σημαντικά χαμηλότερη στην ομάδα 2-σημείων ενδιαφέροντος (68%, ρ = 0,037), ομάδα 3-SOI (60%, ρ = 0,034) και την ομάδα 4 -TOI (65%, ρ = 0,027). Καμία σημαντική διαφορά δεν παρατηρήθηκε μεταξύ των 3 πειραματικές ομάδες σχετικά με το ποσοστό μεταμόσχευσης (p = 0.90, Πίνακας 1).

Η

κλινική σημασία

κλινική σημασία εκτιμήθηκε με βάση την τοποθεσία του αρχικού όγκου, η απεικόνιση του επέκταση του όγκου, ανάλυση επιβίωσης και ιστολογική εξέταση. Η αρχική όγκος περιορίστηκε στην SC ιστού σε ομάδα 1-SC και το πνευμονικό παρέγχυμα στην ομάδα 3-SOI. Στην ομάδα 2-POI, το 53% των ζώων που υποβλήθηκαν σε υπεζωκότα σπορά κατά τη διάρκεια της διαδερμικής ορθοτοπική ένεση και αναπτύχθηκε αρχικά loco περιφερειακή επέκταση σε δύο υπεζωκότας. Καθώς ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να αποκτήσει ένα ενδοπνευμονική εντοπισμένη μοντέλο NSCLC, αυτή η άμεση υπεζωκότα σπορά αποκλειστεί την τεχνική. Στην ομάδα 4-TOI, ο όγκος είχε αρχικά περιορίζεται στο πνευμονικό παρέγχυμα (Πίνακας 1, Σχήμα 2α και 2β). Bioluminescent απεικόνισης βρέθηκε ακανόνιστες καμπύλες στην ομάδα 1-SC και 3-SOI, με υψηλή μεταξύ ατομικών και χρονολογική παραλλαγές. Κανένα ζώο δεν ανέπτυξε τοποπεριοχική ή μεταστατικό επεκτάσεις κατά τη διάρκεια της παρακολούθησης. Στην ομάδα 2-POI, καμία καμπύλη βιοφωταύγεια ήταν χαράσσεται λόγω της περιεγχειρητική υπεζωκότα σπορά. Ένα ζώο αναπτύξει μετάσταση στα οστά. Στην ομάδα 4-TOI, απεικόνιση βιοφωταύγειας βρήκε μια κανονική, εκθετική καμπύλη μετά την ημέρα 21. Επτά ποσοστά των ζώων που αναπτύσσονται τοποπεριοχική επέκταση να homolateral υπεζωκότα ως εξέλιξη του πρωτογενούς όγκου. Ένα ζώο μετάσταση αναπτυχθεί οστό (Πίνακας 1, Σχήμα 2Α). ανάλυση επιβίωσης έδειξε ότι η μέση επιβίωση δεν επιτεύχθηκε μετά από παρακολούθηση 2 μήνες στην ομάδα 1-SC και 3-SOI. Στην ομάδα 2-POI, καμία καμπύλη επιβίωσης καταγράφεται λόγω της περιεγχειρητική υπεζωκότα σπορά. Στην ομάδα 4-TOI, διάμεση επιβίωση ήταν 40 ημέρες (Πίνακας 1, Σχήμα 2c). Η ιστολογική εξέταση έδειξε SC γύρο όγκους με ένα κανονικό σχήμα, υψηλό ποσοστό των αδιαφοροποίητο καρκίνωμα, λίγα κάψας ρήξεις, και λίγα αγγειακό ή λεμφικό εμβόλων στην ομάδα 1-SC. Στην ομάδα 2-POI, ελήφθησαν τακτική intraparenchymatous όγκους, με μια χαμηλή αναλογία αδιαφοροποίητα καρκίνωμα, έναν υψηλό αριθμό ρήξεις καψικού, και αγγειακή ή λεμφικό εμβόλων. Στην ομάδα 3-SOI, ελήφθησαν ακανόνιστη intraparenchymatous όγκους, με ένα χαμηλό ποσοστό του μη διαφοροποιημένο καρκίνωμα (+), καψικό ρήξεις (++) και υψηλό αριθμό αγγειακών ή λεμφικών εμβόλων. Τα ευρήματα ήταν παρόμοια στην ομάδα 4-TOI και η ομάδα 2-POI (Σχήμα 3, Πίνακας 2).

α. Εξέλιξη των φωτονίων count (που εκφράζεται ως 10

6 φωτόνια /s) σε βάθος χρόνου, από την ημέρα 0 (εμφύτευση) έως την ημέρα 63 (τέλος της βιοφωταυγούς παρακολούθησης). Για κάθε φορά, η μέση και τυπική απόκλιση των ζώων ζωντανός αναφέρονται. Στην ομάδα 2-POI, διαδερμική έγχυση οδήγησε σε υπεζωκότα σπορά στο 53% των περιπτώσεων, ως μετεγχειρητική ακτινογραφία έδειξε παράγοντα αντίθεσης είτε σε αριστερό πλευρικό διάστημα, δεξιά υπεζωκοτική κοιλότητα (ανατομικές συνεχές), ή και τα δύο. σι. Εκπρόσωπος εξέλιξη της βιοφωταυγούς σήματος, από την ημέρα 14 έως την ημέρα 42. Στην ομάδα 2-POI, υπεζωκότα σπορά δημιούργησε ένα σήμα που βρίσκεται στη δεξιά βάση του θώρακα, σε αντίθεση με τον πρωταρχικό στόχο της παρούσας μελέτης. Δεν μετέπειτα παρακολούθηση όπως έχουν πραγματοποιηθεί για αυτήν την ομάδα. ντο. καμπύλη επιβίωσης από τη στιγμή της εμφύτευσης του όγκου έως 2 μήνες χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Kaplan-Meier και 95% διάστημα εμπιστοσύνης μπαρ. Η επιβίωση των 2 μηνών είναι 100% στην ομάδα 1-SC, το 40% στην ομάδα 3-SOI, και 65% στην ομάδα 4-TOI.

Η

Χειρουργική ορθοτοπική εμφύτευση (Ομάδα 3) κατέληξε σε εντοπισμένες διηθητικά όγκων, ενώ διαδερμική ορθοτοπικό ένεση (ομάδα 2) και transpleural ορθοτοπική ένεση (ομάδα 4) είχε ως αποτέλεσμα εντοπισμένη στρογγυλεμένες οζίδια. Η ιστολογική εξέταση αποκάλυψε ένα υψηλό ποσοστό των μη διαφοροποιημένων καρκίνωμα της ομάδας 1-SC όγκου, αλλά ένα χαμηλό ποσοστό στις 3 πειραματικές ομάδες. Επιπλέον, οι 3 πειραματικές ομάδες που συνδέονται με την πιο ρήξης της κάψουλας και το αγγειακό έμβολα από την ομάδα 1-SC.

Η

Αναγνώριση της ΚΜΑ

ποσοστά εμφύτευσης ξενομοσχεύματος ήταν 100% στη CTC ομάδα 1 (SC, η = 6) και 60% στην ομάδα CTC 2 (ΤΟΙ, n = 9). Τρεις Cellsearch® δοκιμασίες διεξήχθησαν σε κάθε ομάδα ελέγχου, και 6 δοκιμασίες Cellsearch® διεξήχθησαν σε κάθε πειραματική ομάδα. Αρνητικοί έλεγχοι απέδειξαν μηδέν ή ένα CD45-, ϋΑΡΙ +, CKPE + κυττάρων ανά δοκιμασία (δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Οι θετικοί μάρτυρες έδειξαν μια συσχέτιση μεταξύ του αριθμού των καρκινικών κυττάρων σε διάλυμα και την καταμέτρηση Cellsearch® CTC (Σχήμα 4α και 4β). Σε CTC ομάδα 1-SC, 5 προσδιορισμοί (83%) ήταν θετικά για την ανίχνευση ΚΜΑ (ΚΜΑ εύρος επίπεδο 2-5, σημαίνει 2,5 ± 1,76). Στην ομάδα CTC 2-TOI, 5 δοκιμασίες ήταν θετικές για την ανίχνευση ΚΜΑ (ΚΜΑ εύρος επίπεδο 2-21, σημαίνει 9,5 ± 9,35). Όλα μαζί, 3 εβδομάδες μετά την εμφύτευση του όγκου, CTCs ανιχνεύθηκαν σε 83% των

γυμνούς ποντικούς που φέρουν

είτε SC ή ορθοτοπική όγκους NSCLC (Σχήμα 4c και 4d). Κατά τη σύγκριση των ομάδων, η διαφορά στα επίπεδα CTC έδειξε μία τάση προς στατιστική σημασία (ρ = 0.058, Εικόνα 4c, Πίνακας 2).

α. Αντιπροσωπεία της χρώσης των κυκλοφορούντων κυττάρων με τη χρήση της δοκιμασίας Cellsearch®. CTC ορίζονται ως CD45-, DAPI +, και CKPE + κύτταρα. – Άνω γραμμή: ως θετικός έλεγχος, 50 και 500 A549luc κύτταρα αναλύθηκαν σε ένα διάλυμα που περιέχει 600 μι μέσου και 7 mL υγιούς ανθρώπινου αίματος. Εδώ, για παράδειγμα, και οι δύο CD45-, ϋΑΡΙ +, CKPE + κύτταρα είναι καρκινικά κύτταρα. – Η κατώτατη γραμμή: αναπαράσταση των αποτελεσμάτων των πειραματικών ομάδων. Εδώ, ως ένα παράδειγμα, αυτό CD45-, ϋΑΡΙ +, CKPE + κύτταρο είναι ένα CTC. σι. Συσχέτιση μεταξύ της Cellsearch ® CTC μετρήσει και ο αριθμός των καρκινικών κυττάρων σε διάλυμα. Ως έλεγχοι, 0 (αρνητικός μάρτυρας), 50 και 500 (θετικοί έλεγχοι) A549luc κύτταρα αναλύθηκαν σε ένα διάλυμα που περιέχει 600 μι μέσου και 7 mL υγιούς ανθρώπινου αίματος. Το πείραμα αυτό έδειξε μια συσχέτιση μεταξύ του αριθμού των Cellsearch® CTC και του αριθμού των καρκινικών κυττάρων σε διάλυμα (R

2 = 0,99857). ντο. Αριθμός CTC σύμφωνα με την πειραματική ομάδα, CTC ομάδα 1 (SC) ή ομάδα CTC 2 (ορθοτοπική). Η συνολική θετικότητα της δοκιμασίας Cellsearch ® είναι συγκρίσιμη και στις δύο ομάδες (83%), με μια τάση προς πιο CTC στο ορθοτοπική και όχι στον υποδόριο μοντέλο. ρε. Αντιπροσωπεία της βιοφωταυγούς σήματος και τον αριθμό της CTC ανιχνεύονται σε κάθε ένα από τα 12 ζώα.

Η

Συζήτηση

θέση εμφύτευσης του όγκου και των επιπτώσεων μέθοδο ανάπτυξης του όγκου και της κινητικής

Συγκρίνοντας SC, διαδερμική ορθοτοπική ένεση και χειρουργική ορθοτοπική μοντέλα εμφύτευση με την πρόθεση να βελτιώσετε την παρακολούθηση της εξέλιξης του όγκου χρησιμοποιώντας απεικόνιση βιοφωταύγειας, αντιμετωπίσαμε τα όρια αυτών των μοντέλων, συμπεριλαμβανομένων απόκλιση του οργάνου (SC), συχνές υπεζωκότα σπορά (διαδερμική ορθοτοπική ένεση) και υψηλή περιεγχειρητική θνησιμότητας (χειρουργική ορθοτοπική εμφύτευση). Επιπλέον, κανένα από αυτά τα μοντέλα επιτρέπουν την αξιόπιστη παρακολούθηση της εξέλιξης του όγκου χρησιμοποιώντας απεικόνιση βιοφωταύγειας. Ως εκ τούτου, έχουμε αναπτύξει μια transpleural μοντέλο ορθοτοπική ένεση, συνδυάζοντας χαμηλή περιεγχειρητική θνησιμότητα, λογικές ποσοστό μεταμόσχευσης, έλλειψη υπεζωκότα σπορά, και την εξέλιξη του όγκου με μετάσταση για το οποίο προόδου του όγκου μπορεί να παρακολουθείται με bioluminescent απεικόνισης. Επιπλέον, αυτή η μελέτη επιτρέπει την ταυτοποίηση των CTCs σε μοντέλα ποντικών του NSCLC, για πρώτη φορά μέχρι σήμερα. Πιστεύουμε ότι εκτός από λειτουργική απεικόνιση, η εφαρμογή στην προκλινική in vivo στάδιο της ΚΜΑ θα συμβάλλουν στον καθορισμό βιοδείκτες της επιβάρυνσης του όγκου και της αποτελεσματικότητας της θεραπείας στις επόμενες κλινικές δοκιμές.

ξενομοσχευμάτων SC μοντέλα

SC ξενομοσχεύματα από ανθρώπινης προέλευσης κυτταρικές σειρές σε ζώα με ανοσοανεπάρκεια ήταν ο χρυσός κανόνας των προκλινικών πειραμάτων καρκίνου για δεκαετίες [14]. Αυτό το μοντέλο παρουσίασε πολλά πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της τεχνικής σκοπιμότητας (απουσία αναισθησίας, εύκολο στην εκτέλεση της ένεσης) και την προσβασιμότητα του όγκου (άμεση μέτρηση του όγκου SC επιτρέποντας διαμήκη παρακολούθηση). Ωστόσο, τα μοντέλα SC περιορίζεται από ασυμφωνία μεταξύ ξενομόσχευμα προέλευσης και microenvironnement υποδοχής, συμπεριλαμβανομένου του επιπλέον κυτταρική μήτρα, παρακρινής σήματα, και ως εκ τούτου δεν μοντέλο «σπόρου και του εδάφους» θεωρία του Paget [22]. Αυτή η διαφορά έχει βρεθεί να επηρεάζει απόκριση όγκου σε κυτταροτοξικούς παράγοντες και η ακτινοθεραπεία [23], [24] και σίγουρα επηρεάσει την απόκριση σε νέες αντικαρκινικούς παράγοντες. Αυτή η διαφορά μπορεί να είναι κρίσιμης σημασίας για NSCLC, ήταν η υποξία και νεοαγγειογένεσης διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην πρόοδο του όγκου [25], και να εμφανιστούν διαφορετικά στην SC και των ενδοθωρακικών ξενομοσχευμάτων [26]. Τέλος, μόνο μια μειοψηφία των μοντέλων SC διάδοση και την πρόοδο στο μεταστατικό στάδιο, η απουσία προόδου από εντοπίζεται σε μεταστατικό στάδιο μέσω της επέκτασης των λεμφαδένων τοπική-περιφερειακή εκ τούτου, είναι ένας σημαντικός περιορισμός των μοντέλων SC, ενώ η κύρια αιτία (2/3) θανάτου από καρκίνο είναι μεταστατική νόσο.

Οι διαφορές αυτές έχουν σημαντικές συνέπειες όσον αφορά την εξέλιξη του όγκου, με λίγες κυκλοφορούντων καρκινικών κυττάρων και καμία μετάσταση στα πειράματά μας, δείχνοντας μια σημαντική όριο για την αξιολόγηση του φαρμάκου, με δύο κινδύνους. Ο πρώτος κίνδυνος είναι να ωθήσει στην κλινική ένα μόριο ή ένα συνδυασμό των φαρμάκων με μικρή ή καθόλου αποτελεσματικότητα. Ως παράδειγμα, ο συνδυασμός των αναστολέων χημειοθεραπείας και EGFR έχει αποδειχθεί η αποτελεσματικότητα σε μοντέλα SC του NSCLC [27], [28], αλλά ποτέ δεν έχει φτάσει σημαντική αποτελεσματικότητα σε κλινικές δοκιμές συμπεριλαμβανομένων των μη επιλεγμένων NSCLC ασθενών μετά κατάστασης EGFR [3], [10] , [29]. Ο δεύτερος κίνδυνος είναι να σταματήσει την ανάπτυξη των πολλά υποσχόμενων φαρμάκων. Ως παράδειγμα, ανταγωνιστής HIF-1 PX-478 δεν έδειξε μετρήσιμη δράση έναντι NSCLC ξενομοσχευμάτων SC, αλλά ανέστειλε την εξέλιξη και την εξάπλωση του ορθοτοπική ανθρώπινης μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα και αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα σε ποντικούς, και τελικά δοκιμάζεται στη φάση 1 δίκη [30].

Συνολικά, τα στοιχεία αυτά δείχνουν ότι η SC ξενομοσχεύματα δεν είναι απολύτως κατάλληλη για την προκλινική μελέτη των NSCLC, και θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο και να αναλυθούν προσεκτικά. Παρόμοια συμπεράσματα έχουν συνταχθεί από SCLC δοκιμές προκλινικές ναρκωτικών [31].

Προηγούμενη ορθοτοπική μοντέλα

Για να λάβει την επιρροή της εξειδίκευσης του οργάνου και του όγκου μικρο Environnement υπόψη, ορθοτοπική μοντέλα έχουν αναπτυχθεί σταδιακά πέρα τα τελευταία 20 χρόνια, με απώτερο στόχο να αποκτήσουν ένα ενιαίο intraparenchymatous όγκου πνεύμονα που μιμούνται την κλινική κατάσταση και να επιτρέψει διαμήκη παρακολούθηση. Ενδοφλέβια [32], ενδοβρογχική [33] – [35] και intrapleural διοίκηση [36], [37] του πνεύμονα κυτταρικών σειρών καρκίνου οδήγησε σε υπεζωκότα, τοπικά προχωρημένο ή πολλαπλές σύγχρονη όγκων. Ως εκ τούτου, αυτά τα μοντέλα μπορεί να είναι ενδιαφέρον να μελετήσει αυτές τις ειδικές περιπτώσεις, αλλά δεν μπορεί να επεκταθεί και σε εντοπισμένη ενδοπνευμονική NSCLC, που αποτελούν την πλειονότητα των ασθενών με NSCLC και τη βάση της περαιτέρω εξέλιξης του όγκου.

Γενετικά τροποποιημένα μοντέλα ποντικών (GEMMs) έχουν επίσης αναπτυχθεί για τη μελέτη NSCLC σε ποντικούς. Αυτά τα ζώα είναι συνήθως ρ53 μεταλλαγμένη, ευνοώντας γενετική αστάθεια και σχηματισμού όγκου, και να αναπτύξουν όγκους των πνευμόνων οδηγείται από το EGFR [38], KRAS [39], PIK3CA [40], BRAF [41] ογκογόνο ενεργοποίηση ή η παρουσία EML4-ALK σύντηξης ογκογονιδίου [42]. KRAS μεταλλαγμένο καρκίνο του πνεύμονα μπορεί να παρατηρηθεί σε στελέχη ποντικού που φέρει ογκογόνο αλληλόμορφα του KRAS που μπορεί να ενεργοποιηθεί μόνο σε αυθόρμητη συμβάν ανασυνδυασμού σε ολόκληρο το ζώο [43], ή μετά KRAS σποραδική ενεργοποίηση μέσω Cre-Ιοχ μεσολάβηση σωματικός ανασυνδυασμός μετά αδενοϊικού μεσολάβηση παράδοση Cre ανασυνδυάση σε πνεύμονα επιθήλια [39]. Και τα δύο μοντέλα επιτρέπουν την ανάπτυξη του KRAS μεταλλαγμένου καρκίνου του πνεύμονα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, τα μοντέλα αυτά περιορίζονται από την απόστασή τους στην κλινική κατάσταση, καθώς οι μεταλλάξεις ενός ή δύο ογκογονίδια ή γονίδια καταστολής όγκου είναι μακριά από το πολλαπλών βήμα εξέλιξης του καρκίνου του πνεύμονα που συμβαίνουν στο υποκείμενο χρόνια φλεγμονή. Επιπλέον, τα μοντέλα GEMM οδηγήσει σε εκατοντάδες πρωτογενούς NSCLC κατά την ίδια χρονική περίοδο αυτά είναι δύσκολο να ακολουθήσει και να ποσοτικοποιηθεί κατά τη διάρκεια προκλινικές δοκιμές και μη επεμβατική απεικόνιση. Παρά αυτά τα μειονεκτήματα, GEMM έχουν το πλεονέκτημα να βελτιώσει τον ορισμό των ογκογονιδίων και να λάβει ανοσοαπόκριση υπόψη. Πρόσφατες μελέτες έχουν αναφέρει ότι GEMM μπορεί να έχουν ενδιαφέρον κατά τη μελέτη της αποτελεσματικότητας των θεραπειών κοινής NSCLC [44].

Χειρουργική εμφύτευση του NSCLC θραύσματος εντός του πνεύμονα ποντικών με ανοσοανεπάρκεια μέσω θωρακοτομής αναφέρθηκε για πρώτη φορά το 1992 [21], [45], [46].