Generación y validación de un modelo animal ortotópico de cáncer de endometrio

Abstract

Introducción El cáncer de endometrio es el más frecuente de los tumores infiltrantes del tracto genital inferior femenino. El adenocarcinoma endometrioide representa el 80% de todos los carcinomas de endometrio. Otros tipos histológicos menos frecuentes son el seroso o el de célula clara. Los tumores de endometrio se clasifican en dos grandes grupos en función de variables clínicas, histopatológicas y de su perfil de alteraciones moleculares: el cáncer de endometrio endometrioide o tumores tipo I, y cáncer de endometrio no endometrioide o tumores tipo II. El síntoma guía del cáncer de endometrio es el sangrado vaginal, que está presente en el 90% de los casos. El tratamiento primario es quirúrgico, lo que permite un correcta estadificación de la enfermedad. La radioterapia externa es el tratamiento adyuvante que ha demostrado mejores resultados, disminuyendo la tasa de recurrencias loco-regionales. La quimioterapia está indicada en casos avanzados al diagnóstico o en las recidivas. Existen diferentes modelos animales preclínicos para terapias experimentales oncológicas. Los de inoculación pueden ser ectópicos, si se desarrollan mediante la implantación de células o de tejido tumoral fuera del órgano en el que producen el tumor en el humano, u ortotópicos, si la inoculación se realiza en el mismo órgano en el que se produce el tumor en el humano. El modelo ortotópico ha demostrado que produce invasión tumoral y generación de metástasis de forma similar a la observada en el humano. Objetivos Generar y caracterizar un modelo murino ortotópico de cáncer de endometrio a partir de tejido tumoral humano de carcinoma de endometrio endometrioide y a partir de la línea celular comercial de cáncer de endometrio Hec1A. Material y métodos 1. Línea celular. Se utiliza la línea celular comercial Hec1A transfectada con el gen de la luciferasa para generar células Hec1A-Fluc. 2. Animales. Se usan ratones hembras atímicos Swiss Nude y Balb-c Nude de 5 semanas. 3. Tejido tumoral endometrial. Se seleccionan dos muestras de tejido endometrioide a partir de cirugías que se realizaron por la Unidad de Ginecología Oncológica de Hospital Vall d’Hebron. 4. Técnica de inoculación. Se estudian dos vías de inoculación diferentes: la vía transmiometrial y la transvaginal. 5. Seguimiento. Se evalúa el seguimiento mediante bioluminiscencia in vivo en el modelo derivado de células Hec1A-Fluc, y mediante ecografía transabdominal y resonancia magnética en el modelo desarrollado a partir de tejido tumoral humano. 6. Necropsia, estudio mediante bioluminiscencia ex vivo, estudio histológico e inmunohistoquímico.

Resultados La técnica de inoculación transmiometrial es superior a la transvaginal. En el modelo ortotópico derivado de células Hec1A-Fluc, el 85% de los animales que presentaron tumor endometrial generaron además implantes pélvicos, diseminación linfática en el 92% de los animales e implantes abdominales en el 75%. Las metástasis hematógenas a pulmón se detectaron en el 71% de los animales. En el modelo ortotópico derivado de tejido tumoral endometrioide, el 77% de los animales presentó diseminación en la cavidad pélvica, y el 66% presentó además implantes abdominales. Conclusiones 1. Es posible generar un modelo murino ortotópico de cáncer de endometrio a partir de tejido tumoral humano endometrioide. Su perfil histológico e inmunohistoquímico es similar a los tumores de endometrio tipo I. Su perfil de diseminación metastásica representa a un tumor localmente avanzado, con afectación pélvica y ganglionar. 2. Es posible generar un modelo murino ortotópico de cáncer de endometrio a partir de células Hec1A-Fluc. El seguimiento mediante bioluminiscencia in vivo permite el estudio del crecimiento del tumor y del perfil de desarrollo de metástasis. El estudio inmunohistoquímico del tumor es similar al del cáncer de endometrio tipo II. El patrón de diseminación representa a un tumor altamente metastásico, con diseminación linfática, transcelómica y hematógena.

Introduction Endometrial cancer is the most common of the tumors infiltrating the lower female genital tract. Endometrioid adenocarcinoma accounts for 80% of all endometrial carcinomas. Other less common histological types are serous or clear cell. Endometrial tumors are classified into two major groups based on clinical, histopathological and molecular alterations profile: endometrioid endometrial cancer or type I tumors, and non-endometrioid endometrial cancer or type II. The leading symptom of endometrial cancer is vaginal bleeding, which is present in 90% of cases. Primary treatment is surgery, allowing accurate staging of the disease. External radiation therapy is the adjuvant treatment that has shown better results, decreasing the rate of loco-regional recurrences. Chemotherapy is indicated in advanced cases at diagnosis or in recurrences. There are several preclinical animal models for experimental oncology. The inoculation model can be ectopic, if developed by implanting tumor tissue or cells outside the organ in which the tumor occurs in humans, or orthotopic, if the inoculation is done in the same organ or tissue in which tumor occurs in humans. Orthotopic model can generate tumor invasion and metastasis similarly to that observed in humans. Objectives Generate and characterize an orthotopic murine model of endometrial cancer derived from tumor tissue of human endometrial carcinoma and from the commercial endometrial cancer cell line HEC1A. Material and methods 1. Cell line. Using the commercial cell line HEC1A transfected with the luciferase gene to generate Fluc-HEC1A cells. 2. Animals. We use female athymic mice Swiss nude and Balb-c nude. 3. Endometrial tumor tissue. We select two endometrial tissue samples from surgeries that were performed by the Gynecologic Oncology Unit of Hospital Vall d'Hebron. 4. Inoculation technique. We study two different inoculation routes: transmiometrial and transvaginal. 5. Follow-up. Assessed by in vivo bioluminescence in the model derived from HEC1A-Fluc cells and by transabdominal ultrasound and magnetic resonance in the model developed from human tumor tissue. 6. Necropsy, ex vivo bioluminescence study, histological and immunohistochemical study.

Results Transmiometrial inoculation technique is superior to the transvaginal.

In the orthotopic model derived from HEC1A-Fluc cells, pelvic implants were observed in 85% of the animals that showed endometrial tumor, lymphatic dissemination in 92% of the animals and abdominal implants in 75%. Hematogenous metastases to the lung were detected in 71% of animals.

In the orthotopic model derived from endometrial tumor tissue, 77% of the animals showed spread into the pelvic cavity, and 66% had abdominal implants. Conclusions 1. It is possible to generate an orthotopic mouse model of endometrial cancer from human endometrial tumor tissue. The histological and immunohistochemical profile is similar to type I endometrial tumors. It shows the metastatic spread of a locally advanced tumor with pelvic implants and lymph node involvement. 2. It is possible to generate an orthotopic murine model of endometrial cancer from HEC1A-Fluc cancer cells. The follow-up by using in vivo bioluminescence allows the study of tumor growth and metastasis development. The immunohistochemical study of the tumor is similar to the type II endometrial cancer. The pattern of spread depicts a highly metastatic tumor with lymphatic, transcoelomic and hematogenous spread.