Summary

イメージンググリオーマ開始<emインビボで></em>ポリッシュと補強シン頭蓋骨頭蓋窓スルー

Published: November 20, 2012
doi:

Summary

ポリッシュと補強薄頭蓋骨(ポート)頭蓋窓と神経膠芽腫(GBM)の細胞注入を組み合わせることによって、我々は、神経膠腫の開始と縦ライブマウスの脳内に注入GBM細胞からの成長を観察することができます。

Abstract

神経膠腫は、ヒト癌の最も致命的な形態の一つです。日付手術に最も効果的な神経膠腫の治療は、放射線に続くほとんどの患者は神経膠腫の再発1,2に起因診断後五年以上生きていけないように、患者にわずかな利益を治療しています。ヒト脳腫瘍における癌幹細胞の発見は、神経膠腫の3のための新規治療戦略の開発に多大な影響を持っていることのための可能性を秘めています。がん幹細胞は、その能力、自己再生すると区別するために、新たな腫瘍4を開始する能力を持っている腫瘍で唯一の細胞であると考えられているの両方で定義されています。神経膠腫再発以下の放射線療法は、治療へのグリオーマ幹細胞の抵抗(GSCs)から発生すると考えられている5-10。 生体内では 、GSCsは、その幹細胞様の特性11-14を維持するために重要である血管周囲のニッチに存在することが示されている。 organiに中央GSCニッチのzationは12血管内皮細胞である。既存のエビデンスは、血管内皮細胞とGSCsとそれらの相互作用が腫瘍の開発のために重要であり、神経膠腫のための重要な治療標的としての内皮細胞とGSCsとそれらの相互作用を識別することを示唆している。 GSCsの存在は、同所移植15時に新しい腫瘍を開始するために彼らの能力によって実験的に決定される。これは典型的には深刻な免疫不全マウスの、またはホストコンジェニックマウスの脳にマウスGBM細胞の脳にヒト腫瘍から単離されたGBM細胞の特定の数を注入することによって達成される。腫瘍の成長のためのアッセイはその後注入GBM細胞間GSCsが新しい腫瘍 – 典型的には数週間あるいは数ヶ月を生じさせることができるのに十分な時間後に実行されます。したがって、既存のアッセイは、in vivoでのシングルGSCsから腫瘍の開始の重要な病理学的過程の検査を許可していません。したがって、本質的なIGSCsと腫瘍の開始の初期段階では血管内皮細胞との相互作用の具体的な役割にnsightsが不足している。このような洞察は、神経膠腫の新しい治療戦略を開発するために重要であり、患者では神経膠腫の再発を防止するための大きな意味を持つでしょう。ここでは、ポートの頭蓋のウィンドウプロシージャは16を適応していると、生体内で二光子顕微鏡は、生きたマウスの脳内に注入されたGBM細胞から腫瘍の開始の可視化を可能に。我々の技術は、神経膠腫の開始時GSCsと血管内皮細胞との間の重要シグナル伝達機構を解明するための今後の取り組みへの道を開くでしょう。

Protocol

1。プロトコル 0.1 mgのケタミンと体重1グラム当たりキシラジンの0.01 mgの用量でケタミンおよびキシラジンでマウスを麻酔。カルプロフェン(体重1グラム当たり0.005 mg)を、鎮痛のために使用され、術前に投与される。 歯科用ドリルビットを含む外科的なツールのすべては、オートクレーブで蒸気滅菌されています。バッチ手術が実行される場合には、手術器具の先端が、後続…

Discussion

成功したポート頭蓋窓の鍵は、間伐や研磨です。間伐初期は迅速に行うことができますが、注意が広い面積にわたって頭蓋骨の間伐均質性を確保するために取られるべきである。我々は一般的に生理食塩水がマイクロドリルは一度頭蓋骨を通過した直後に蒸発するような、頭蓋骨に生理食塩水の薄い層を適用し、薄い頭蓋骨ワンパス時。これはゆっく​​りと、しかし均一さらに薄い頭蓋骨?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、ジャクソン研究所がんセンターパイロットグラントとメインがん財団によってサポートされています。

Materials

Name of reagent Company Catalogue number Comments (optional)
DMEM/F12(1:1) with Sodium Pyruvate Thermo Sci Hyclone SH3026101
B-27 Serum Free Supplement (50x) Invitrogen 17504-044
GlutaMax-1 Supplement Invitrogen 35050061
Penicillin-Streptomycin Solution Thermo Sci Hyclone SV30010
Accutase-Enzyme Cell Detachment Medium eBiosciences 00-4555-56
T25 flasks-vent cap green SARSTEDT 83.1810.502
70% alcohol JAX LAHS
10% povidone-iodine topical solution JAX LAHS
Ketamine HCl Butler Animal Health Supply NDC# 11695-0550-1
Xylazine Akorn, Inc. NADA# 139-236
Carprofen JAX LAHS
Ophthalmic ointment Dechra Veterinary Products 17033-211-38
0.5% Lidocaine HCl REGENT, Inc. NDC 0517-0625-25
Cyanoacrylate glue Henkel Corp. 46551
Sterile Swabs Fisher Scientific 23-400-114
Diamond paste Widget Supply BBE60
Tin oxide LORTONE, Inc. 591-038
Liner Bond 2V KURARAY Medical Inc. 1921-KA
Clearfil AP-X KURARAY Medical Inc. 1721-KA
Saline JAX LAHS
Cover glass Warner Instruments 64-0720
Hex Nut Small Parts, Inc. HNX-0090-C
Syringe Pump Syringepump.com NE-1000
Two-Photon imaging system Custom built (Any commercial system would work)

References

  1. Paulino, A. C., Teh, B. S. Treatment of brain tumors. N. Engl. J. Med. 352, 2350-2353 (2005).
  2. Stupp, R., et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. N. Engl. J. Med. 352, 987-996 (2005).
  3. Singh, S. K., et al. Identification of human brain tumour initiating cells. Nature. 432, 396-401 (2004).
  4. Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144, 646-674 (2011).
  5. Cheng, L., Bao, S., Rich, J. N. Potential therapeutic implications of cancer stem cells in glioblastoma. Biochem. Pharmacol. 80, 654-665 (2010).
  6. Cheng, L., Ramesh, A. V., Flesken-Nikitin, A., Choi, J., Nikitin, A. Y. Mouse models for cancer stem cell research. Toxicol. Pathol. 38, 62-71 (2010).
  7. Dirks, P. B. Brain tumor stem cells: the cancer stem cell hypothesis writ large. Mol. Oncol. 4, 420-430 (2010).
  8. Ebben, J. D., et al. The cancer stem cell paradigm: a new understanding of tumor development and treatment. Expert Opin. Ther. Targets. 14, 621-632 (2010).
  9. Germano, I., Swiss, V., Casaccia, P. Primary brain tumors, neural stem cell, and brain tumor cancer cells: where is the link. Neuropharmacology. 58, 903-910 (2010).
  10. Park, D. M., Rich, J. N. Biology of glioma cancer stem cells. Mol. Cells. 28, 7-12 (2009).
  11. Bao, S., et al. Stem cell-like glioma cells promote tumor angiogenesis through vascular endothelial growth factor. Cancer Res. 66, 7843-7848 (2006).
  12. Calabrese, C., et al. A perivascular niche for brain tumor stem cells. Cancer Cell. 11, 69-82 (2007).
  13. Barami, K. Relationship of neural stem cells with their vascular niche: implications in the malignant progression of gliomas. J. Clin. Neurosci. 15, 1193-1197 (2008).
  14. Gilbertson, R. J., Rich, J. N. Making a tumour’s bed: glioblastoma stem cells and the vascular niche. Nat. Rev. Cancer. 7, 733-736 (2007).
  15. Cho, R. W., Clarke, M. F. Recent advances in cancer stem cells. Curr. Opin. Genet. Dev. 18, 48-53 (2008).
  16. Drew, P. J., et al. Chronic optical access through a polished and reinforced thinned skull. Nat. Methods. 7, 981-984 (2010).
check_url/fr/4201?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Zhang, L., Lapierre, A., Roy, B., Lim, M., Zhu, J., Wang, W., Sampson, S. B., Yun, K., Lyons, B., Li, Y., Lin, D. Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window. J. Vis. Exp. (69), e4201, doi:10.3791/4201 (2012).

View Video