Стереотаксическая имплантация и внутричерепных<em> В естественных условиях</em> Bioluminescent Визуализация опухолевых ксенотрансплантатов в системе мышиной модели глиобластомы
Summary
Мы описываем комплексный метод для точного, стереотаксической имплантации клеток человека глиобластомы мозга в мозг голым мышам и последующим последовательным<em> В естественных условиях</em> Визуализации для контроля роста и ответа на лечение результирующей ксенотрансплантатов.
Abstract
Мультиформная глиобластома (GBM) является полноценным первичным раком мозга с медиана выживаемости только 14,6 месяцев у людей, несмотря на стандартные три-метод лечения, состоящий из хирургической резекции, послеоперационной лучевой терапии и химиотерапии темозоломида 1. Новые терапевтические подходы, четко, необходимых для улучшения выживаемости пациентов и качество жизни. Разработке более эффективных стратегий лечения будет помогали животных моделях GBM, что повторять заболевания человека позволяют пока последовательного отображения, чтобы контролировать рост опухоли и ответ на лечение. В этой статье мы описываем нашу технику для точной имплантации стереотаксической био-imageable клеток GBM рака в головной мозг голым мышам в результате опухолевых ксенотрансплантатов, что повторять ключевые клинические особенности GBM 2. Этот метод дает опухолей, которые являются воспроизводимыми и находятся в точных анатомических местах, позволяя в визуализации естественных условиях биолюминесцентного для серийного контроля внутричерепной рост ксенотрансплантатов и ответ на лечение 3-5. Этот метод также хорошо переносится животными с низкой периоперационной заболеваемости и смертности.
Protocol
Discussion
Метод стереотаксической имплантации раковых клеток у мышей, описанные в этой статье воспроизводимо производит опухолей, которые достаточно резюмировать инфильтративный и быстрого роста картину клинического глиобластомы мультиформной 2, 6-8. Этот метод особенно хорошо подходит …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарны д-р Эндрю Холландер, Сара Дэвис, Ли Шуман, Тим Дженкинс, и д-р Сюй Xiangsheng за их квалифицированную помощь. Мы признаем, поддержка доктор Энн Кеннеди. BCB была поддержана на обучение радиационной биологии Грант C5T32CA009677. JFD была поддержана на карьеру Burroughs Wellcome премии за медицинской ученых (1006792). JLB была поддержана на SuperS грант (5 R25 CA140116-03). Мы хотели бы поблагодарить д-р Стив Хан которого поощрение и поддержка помогли сделать наши исследования возможности. Мы также хотели бы поблагодарить Университета Пенсильвании Nano-Bio интерфейса Center (NBIC) и д-р Деннис Дишер за поддержку и полезные замечания. Мы признаем, Малый фонда изображениями животных (SAIF) из университета Пенсильвании для использования их МРТ и оптический / Биолюминесценция Услуги Core. Эти методы были разработаны в рамках проектов, которые были при поддержке Национального института здоровья (RC1 CA145075 и K08 NS076548-01).
Materials
| Description | Supplier | Catalogue Number | Comments |
| Digital Just for Mouse Stereotaxic Instrument | Stoelting | 51730D | Stereotactic platform for mouse implantation |
| Ketamine/xylazine | Injectable anesthesia | ||
| Puralube Vet Ointment (ophthalmic) | Amazon.com | To prevent drying of the mouse’s eyes | |
| drill holder for the stereotactic platform | Stoelting | 51681 | |
| Micromotor Electric Drill | Stoelting | 51449 | For drilling through the skull |
| .45 mm carbide drill bit | Stoelting | 514551 | |
| Sterile cotton swabs | Fisher Scientific | 23-400-100 | |
| Glass bead dry sterilizer (Germinator 500) | Braintree Scientific | GER-5287 | To sterilize metal surgical instruments |
| Mouse rectal probe | Braintree Scientific | RET-3-ISO | Compatible with the temperature controller |
| Temperature Controller (TCAT-2DF) | Harvard Apparatus | 727561 | Temperature controller to maintain animal’s temperature during surgery |
| Small heating plate | Harvard Apparatus | 727617 | For use with temperature controller to warm mouse during surgery. The heating plate fits under the mouse on the stereotaxic platform. |
| Disposable Scalpels | BD Bard-Parker | 2015-11 | #10 scalpel |
| 10 microliter syringe | Hamilton | 7635-01 | For injection of tumor cells |
| 30 gauge needles, 1″ long, with flat point | Hamilton | Various | Must be compatible with the 10 μl syringe |
| Nanomite Programmable Syringe Pump | Harvard Apparatus | 704507 | Digital motorized syringe injector for stereotaxic device |
| Cellulose sterile surgical spear sponges | Ultracell | 40410 | To dry the surgical field |
| Bone wax | Ethicon | W31 | To seal the burr hole |
| Tissumend II synthetic absorbable tissue adhesive | Veterinary Products Laboratories | 3002931 | To seal the incision |
| Hot water pump with warming pad | Gaymar | TP-650 | Warms mice in post-operative period |
| IVIS Lumina II | Caliper Life Science | Bioluminescent imager | |
| D-Luciferin potassium salt | Gold Biotechnology | LUCK-1 | Luciferin for bioluminescent imaging |
References
- Stupp, R. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. N. Engl. J. Med. 352, 987-996 (2005).
- Jacobs, V. L., Valdes, P. A., Hickey, W. F., De Leo, J. A. Current review of in vivo GBM rodent models: emphasis on the CNS-1 tumour model. ASN Neuro. 3, e00063 (2011).
- Shelton, L. M. A novel pre-clinical in vivo mouse model for malignant brain tumor growth and invasion. J. Neurooncol. 99, 165-176 (2010).
- Brehar, F. M. The development of xenograft glioblastoma implants in nude mice brain. J. Med. Life. 1, 275-286 (2008).
- Ozawa, T., James, C. D. Establishing Intracranial Brain Tumor Xenografts With Subsequent Analysis of Tumor Growth and Response to Therapy using Bioluminescence Imaging. J. Vis. Exp. (41), e1986 (2010).
- Radaelli, E. Immunohistopathological and neuroimaging characterization of murine orthotopic xenograft models of glioblastoma multiforme recapitulating the most salient features of human disease. Histol. Histopathol. 24, 879-891 (2009).
- Baumann, B. C. Enhancing the efficacy of drug-loaded nanocarriers against brain tumors by targeted radiation therapy. , (2012).
- Baumann, B. C. An integrated method for reproducible and accurate image-guided stereotactic cranial irradiation of brain tumors using the Small Animal Radiation Research Platform (SARRP). Transl. Oncol. , (2012).
- Park, S. S. MicroPET/CT imaging of an orthotopic model of human glioblastoma multiforme and evaluation of pulsed low-dose irradiation. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 80, 885-892 (2011).
- Szentirmai, O. Noninvasive bioluminescence imaging of luciferase expressing intracranial U87 xenografts: correlation with magnetic resonance imaging determined tumor volume and longitudinal use in assessing tumor growth and antiangiogenic treatment effect. Neurosurgery. 58, 365-372 (2006).
- Dinca, E. B. Bioluminescence monitoring of intracranial glioblastoma xenograft: response to primary and salvage temozolomide therapy. J. Neurosurg. 107, 610-616 (2007).
