מודל מאתר בעצב In Vivo של הפלישה Perineural
Summary
אנו מתארים ויוו מאתר מודל של הפלישה perineural באמצעות הזרקת תאי סרטן הלבלב syngeneic לתוך בעצב. המודל מאפשר כימות היקף הפלישה עצב ותומך החקירה של המנגנונים תאית ומולקולרית של פלישה perineural.
Abstract
תאים סרטניים לפלוש העצבים באמצעות תהליך הנקרא perineural הפלישה (PNI), שבה סרטן התאים להתרבות ולהעביר ב microenvironment העצב. סוג זה של הפלישה מוצגת על ידי מגוון רחב של סוגי סרטן, והוא לעיתים קרובות מאוד נמצא סרטן הלבלב. הגודל המיקרוסקופי של סיבי עצב בתוך הלבלב העכבר הופך את המחקר של PNI קשה במודלים מאתר orthotopic. כאן נתאר מודל הטרוטופי ויוו של PNI, איפה אנחנו מזריקים syngeneic סרטן הלבלב תא קו Panc02-H7 לתוך בעצב מאתר… במודל זה, בירך את העצבים של עכברים ומורדמת חשוף, מוזרק עם תאים סרטניים. תאים סרטניים לפלוש ב העצבים הציר הקרוב לכיוון חוט השדרה מנקודת הזריקה. העצבים ממוגלה פלשו ואז חילוץ, מעובד עם OCT עבור חלוקתה קפוא. H & E ו- immunofluorescence מכתים סעיפים אלה מאפשרים כימות של שני מידת הפלישה ושינויים בביטוי חלבונים. מודל זה ניתן ליישם מגוון רחב של מחקרים על PNI בהתחשב צדדיות שלה. שימוש בעכברים עם שינויים גנטיים שונים ו/או סוגים שונים של תאים סרטניים מאפשר חקירה של מנגנונים תאית ומולקולרית PNI ועבור סוגי סרטן שונים. יתר על כן, ההשפעות של סוכני טיפולית על הפלישה עצב ניתן יהיה ללמוד על-ידי החלת טיפול אלו עכברים.
Introduction
העצבים בצורת microenvironment של גידול ספציפי מעורר סרטן הצמיחה והעברה1,2,3. הפלישה Perineural (PNI) הוא התהליך דרך איזה סרטן תאים לפלוש העצבים בולטים. זה עשוי להיחשב מסלול מיוחד של גרורות מאז הפלישה סרטן משתרע מן האתרים ממוצא לאורך העצבים. PNI נמצא בכמה סוגי סרטן כולל, הלבלב, הערמונית, ראש & צוואר, הרוק, צוואר הרחם, סרטן המעי הגס עם שכיחות 22% ועד 100%1,2. PNI מזוהה עם הכאב, מופיע עם פרוגנוזה גרועה הישרדות המחירים1,2.
פיתוח מודלים הפלישה perineural חיוני התירי את המנגנונים תאית ומולקולרית של תהליך זה, לבחון את המועמד סוכני טיפולית להפחתת PNI. שיטות במבחנה של הלומדים האינטראקציות בין סרטן ועצבים כוללות את תרבות משותפת של תאים סרטניים עם עצב explants4, עם השורש העזוב ganglions5,6,7, או עם תאים ספציפיים מן העצב microenvironment כגון שוואן תאים7. In vivo גישות, עם זאת, רלוונטיות יותר מבחינה פיזיולוגית, כוללים את השימוש מודלים העכבר סרטן שבו סרטן הנגרם או מושתלים, יש את היתרון של הנהלת חשבונות עבור microenvironment כל העצבים. Orthotopic מודלים של סרטן הלבלב או הערמונית, PNI כבר דווח על8,9,10 , ניתן להקליט את שכיחות PNI, אך בגלל גודלו הקטן של העצבים באיברים האלה, קשה לראות העצב כולו ולכן כדי לכמת את מידת PNI. המודל שנתאר כאן הוא מודל ויוו של PNI שבה סרטן תאים מוזרקים לתוך בעצב של עכברים באמצעות הליך כירורגי פשוט11. ההשתלה הטרוטופי פולש בתוך העצב לכיוון חוט השדרה. האורך של הפלישה עצב מהאתר של הזרקת בחוט השדרה יכול למדוד, כמו גם אמצעי האחסון של הסרטן בתוך העצב. חשוב, ניתן גם לאסוף העצב פלש עבור מגוון של מבחני ובהם ניתוח מיקרוסקופי, ומולקולרית. ניתן לבחון את מגוון של תאים סרטניים, העכברים מארח גנטית שונה או מטופלים עם תרכובות מסוימות עשוי לשמש גם כן. Assay חזק זה מאפשר את התאים הסרטניים microenvironment מארח את כדי להיות שונה עבור החקירה המנגנונים PNI.
Protocol
Representative Results
Discussion
ב פרוטוקול זה נתאר ויוו מאתר מודל של הפלישה perineural המאפשר כימות של הפלישה בעצב על-ידי תאי סרטן הלבלב. מודל זה מאפשר חקר המנגנונים המולקולריים של עצב הפלישה. ניסויים מוצלחים בעזרת טכניקה זו דורשים גישה זהירה שלושה שלבים קריטיים בתהליך: 1) הזרקה של תאים סרטניים (שלבים 2.7, 2.8), 2) החילוץ של עצב…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים להכיר את השירותים הטכניים המסופקים על ידי המתקן ציטולוגיה מולקולרית, המתקן בעלי חיים במרכז הסרטן סלואן קטרינג אנדרטת. עבודה זו נתמכה על ידי NIH מענקים CA157686 (וונג אר) ו- P30 CA008748 (ממוריאל סלואן קטרינג לסרטן מרכז תמיכה גרנט).
Materials
| Mouse | Number and age variable depending on experimental needs | ||
| Cell culture media (PBS, Trypsin, and DMEM+10% FBS) | Any | Steps 1.1, 1.2, 1.3. | |
| Conical centrifuge tube, 50 mL | Falcon | 352098 | Step 1.1 |
| Microcentrifuge tube 1.5 mL | Axygen | MCT-150-C-S | Step 1.2 |
| Electric razor | WAHL | 9962 | Step 2.1. Can be substituted with commercial hair removal agent |
| Isoflurane, 250 mL | Baxter | 1001936060 | Step 2.2 |
| Hypoallergenic surgical tape | 3M Blenderm | 70200419342 | Step 2.3 |
| Betadine Swapsticks | PDI | SKU 41350 | Step 2.4 |
| Webcol Alcohol Preps | Covidien | 5110 | Step 2.4 |
| Sterile surgical tools (scissors and forceps) | Steps 2.4, 2.5, 3.3, 3.4, 3.5 | ||
| 10 μL Hamilton syringe | Hamilton | 80308 | Steps 2.7, 2.8 |
| Steel Micro spatula | Fisher Scientific | S50823 | Step 2.7 |
| Dissecting microscope | Step 2.7 | ||
| Bupivacine, 1 g | Enzo Life Sciences | BML-NA139-0001 | Step 2.9. Reconstitute to 0.5% |
| 5-0 Nylon suture | Ethicon | 698H | Step 2.9 |
| Tissue-Tek O.C.T. Compound | VWR | 25608-930 | Step 4.1 |
| Tissue-Tek Cryomold Molds | VWR | 25608-916 | Step 4.1 |
References
- Liebig, C., Ayala, G., Wilks, J. A., Berger, D. H., Albo, D. Perineural invasion in cancer. Cancer. 115 (15), 3379-3391 (2009).
- Bapat, A. A., Hostetter, G., Von Hoff, D. D., Han, H. Perineural invasion and associated pain in pancreatic cancer. Nat Rev Cancer. 11 (10), 695-707 (2011).
- Deborde, S., Wong, R. J. How Schwann cells facilitate cancer progression in nerves. Cell Mol Life Sci. 341 (177-186), 1236361-1236416 (2017).
- Abiatari, I., et al. Consensus transcriptome signature of perineural invasion in pancreatic carcinoma. Mol Cancer Ther. 8 (6), 1494-1504 (2009).
- Ayala, G. E., et al. In vitro dorsal root ganglia and human prostate cell line interaction: redefining perineural invasion in prostate cancer. Prostate. 49 (3), 213-223 (2001).
- Gil, Z., Cavel, O., et al. Paracrine regulation of pancreatic cancer cell invasion by peripheral nerves. J Natl Cancer Inst. 102 (2), 107-118 (2010).
- Deborde, S. T., et al. Schwann cells induce cancer cell dispersion and invasion. J Clin Invest. 126 (4), 1538-1554 (2016).
- Pour, P. M., Egami, H., Takiyama, Y. Patterns of growth and metastases of induced pancreatic cancer in relation to the prognosis and its clinical implications. Gastroenterology. 100 (2), 529-536 (1991).
- Eibl, G., Reber, H. A. A xenograft nude mouse model for perineural invasion and recurrence in pancreatic cancer. Pancreas. 31 (3), 258-262 (2005).
- Stopczynski, R. E., et al. Neuroplastic changes occur early in the development of pancreatic ductal adenocarcinoma. Cancer Res. 74 (6), 1718-1727 (2014).
- Gil, Z., et al. Nerve-sparing therapy with oncolytic herpes virus for cancers with neural invasion. Clin Cancer Res. 13 (21), 6479-6485 (2007).
- Cardiff, R. D., Miller, C. H., Munn, R. J. Manual hematoxylin and eosin staining of mouse tissue sections. Cold Spring Harb Protoc. 2014 (6), 655-658 (2014).
- Cremer, H., et al. Inactivation of the N-CAM gene in mice results in size reduction of the olfactory bulb and deficits in spatial learning. Nature. 367 (6462), 455-459 (1994).
- He, S., et al. The chemokine (CCL2-CCR2) signaling axis mediates perineural invasion. Mol Cancer Res. 13 (2), 380-390 (2015).
- He, S., et al. GFRα1 released by nerves enhances cancer cell perineural invasion through GDNF-RET signaling. P Natl Acad Sci USA. , 02944 (2014).
