Establishment and characterization of novel xenograft models of human biliary tract carcinomas

Abstract

In order to develop new therapeutic regimens for biliary tract cancers, which carry dismal prognoses, the establishment of a human biliary tract cancer xenograft model is essential. Herein, we report the successful establishment and characterization of two xenograft models of human biliary tract cancers. An adenosquamous gallbladder cancer cell line (TGBC-44) and a bile duct adenocarcinoma cell line (TGBC-47) were obtained from fresh surgical specimens in our department and subcutaneously inoculated into nude mice. The overall tumor take rate was 100% and solid tumors grew measurable after 5 and 7 days for TGBC-44 and TGBC-47, respectively. Tumor doubling time was 3.9±1.1 and 4.1± 0.5 days in the exponential growth phase in TGBC-44 and TGBC-47 xenografts, respectively. Isozyme test and karyotype analysis confirmed the human origin. Histopathology analysis revealed that the TGBC-44 xenograft retained both the squamous and the adenocarcinoma components, and the TGBC-47 xenograft exhibited poorly differentiated adenocarcinoma as in the corresponding original tumors. Immunohistochemistry and Western blotting studies revealed positive and similar expression of platelet derived endothelial growth factor/thymidine phosphorylase (PDGF/TP), thymidylate synthase (TS), and cyclooxygenase-2 (COX-2) in both original tumors and xenograft models. No macroscopic metastases were found at the time of sacrifice. We have successfully established two models of human biliary tract cancer, gallbladder and bile duct cancer. Models retained the morphological and biochemical characteristics of the original tumor and demonstrated constant biological behavior in all transplanted mice. These models could be useful tools for developing new diagnostic and therapeutic strategies against biliary tract cancers.

Para desarrollar nuevos regímenes terapéuticos para los cánceres del tracto biliar, que conllevan pronósticos sombríos, es esencial el establecimiento de un modelo de xenoinjerto de cáncer del tracto biliar humano. En este documento, informamos sobre el establecimiento y caracterización exitosos de dos modelos de xenoinjerto de cánceres del tracto biliar humano. Se obtuvieron una línea celular de cáncer de vesícula biliar adenoescamosa (TGBC-44) y una línea celular de adenocarcinoma de vías biliares (TGBC-47) a partir de muestras quirúrgicas frescas en nuestro departamento y se inocularon por vía subcutánea en ratones desnudos. La tasa general de adquisición de tumores fue del 100 % y los tumores sólidos crecieron de manera mensurable después de 5 y 7 días para TGBC-44 y TGBC-47, respectivamente. El tiempo de duplicación del tumor fue de 3,9 ± 1,1 y 4,1 ± 0,5 días en la fase de crecimiento exponencial en xenoinjertos TGBC-44 y TGBC-47, respectivamente. La prueba de isozimas y el análisis de cariotipo confirmaron el origen humano. El análisis histopatológico reveló que el xenoinjerto TGBC-44 retuvo los componentes escamoso y de adenocarcinoma, y ​​el xenoinjerto TGBC-47 exhibió un adenocarcinoma pobremente diferenciado como en los tumores originales correspondientes. Los estudios de inmunohistoquímica y transferencia Western revelaron una expresión positiva y similar del factor de crecimiento endotelial derivado de plaquetas/timidina fosforilasa (PDGF/TP), timidilato sintasa (TS) y ciclooxigenasa-2 (COX-2) tanto en tumores originales como en modelos de xenoinjerto. No se encontraron metástasis macroscópicas en el momento del sacrificio. Hemos establecido con éxito dos modelos de cáncer de vías biliares humanas, cáncer de vesícula biliar y de vías biliares. Los modelos conservaron las características morfológicas y bioquímicas del tumor original y demostraron un comportamiento biológico constante en todos los ratones trasplantados. Estos modelos podrían ser herramientas útiles para desarrollar nuevas estrategias diagnósticas y terapéuticas contra los cánceres de vías biliares.