Ultrason kullanımı doku Yönetmen: hücresel implantasyon biyolojik ilgili metastatik tümör Xenografts kurulması için güdümlü
Summary
Burada, biyolojik ilgili sitelerdeki kanser için güvenilir preklinik modelleri oluşturmak için bir protokol ultrason destekli enjeksiyon Nöroblastom (NB) ve Ewing sarkomu (ES) hücre yararlanmak için (hücre satırları ve hasta kaynaklı tümör hücreleri kurulu) mevcut araştırma.
Abstract
Preklinik antikanser terapiler test kanser doğuştan gelen eğilimleri taklit ilgili xenograft modellerde dayanır. Yordam kolaylığı ve yeteneği monitör tümör ilerleme ve yanıt invaziv görüntüleme olmadan standart subkutan kanat modelleri avantajları şunlardır. Modelleri gibi çoğu kez translasyonel klinik deneylere tutarsız ve yerel bir microenvironment eksikliği olduğu biyolojik ilgili özellikleri metastaz, üretmek için düşük meyil ile sınırlı. Buna karşılık, orthotopic xenograft modelleri yerli tümör sitelerdeki tümör microenvironment taklit ve uzak metastatik yaymak gibi önemli hastalık özellikleri çoğaltmak için gösterilmiştir. Bu modeller genellikle sıkıcı cerrahi anestezik zaman ve kurtarma takmaktan ile gerektirir. Bu sorunu çözmek için kanser araştırmacılar son zamanlarda kanser xenograft modeller için doku Yönetmen: fare modelleri hızlı ve güvenilir kurulması için sağlar preklinik deneyler kurmak için ultrason destekli enjeksiyon teknikleri kullanılan. Ultrason görselleştirme de boyuna değerlendirme tümör engraftment ve büyüme için invaziv bir yöntem sağlar. Burada, böbreküstü bezi NB ve böbrek alt kapsülü kullanmak için ES için kanser hücrelerinin ultrason destekli enjeksiyon yöntemi açıklanmaktadır. Bu minimal invaziv yaklaşım sıkıcı açık cerrahi implantasyon kanser hücrelerinin büyüme ve metastaz doku özel konumlarda üstesinden gelir ve marazi kurtarma dönemleri azaliyor. Biz kurulan hücre satırları ve hasta türetilmiş hücre satırları orthotopic enjeksiyon için kullanımını açıklar. Tümör ayrılma ve luciferase hücrelerinin etiketleme için önceden hazırlanmış ticari kitleri mevcuttur. Görüntü Kılavuzu kullanarak hücre süspansiyon enjeksiyon preklinik modellerinin oluşturulması için minimal invaziv ve tekrarlanabilir bir platform sağlar. Bu yöntem, mesane, karaciğer ve pankreas delinmemiş potansiyeline çok sayıda kanser modelleri için örnekli gibi diğer kanserler için güvenilir preklinik modelleri oluşturmak için kullanılmaktadır.
Introduction
Hayvan xenograft modelleri roman antikanser terapiler preklinik çalışmaları için gerekli araçları vardır. Subkutan kanat implantasyon hücrelerinin tümör büyümesini izlemek için bir verimli ve kolay erişilebilir sitesi sağlayan standart fare xenografts güveniyor. Subkutan modelleri1metastaz potansiyellerini sınırlayabilir tümör özgü biyolojik özellikleri onların eksikliği dezavantajdır. Gibi sınırlamalar tarafından hangi tümör hücreleri metastatik potansiyel2ile ilgili bir microenvironment sağlayan yerel doku sitelerdeki engrafted orthotopic xenografts kullanımı üstesinden vardır. Orthotopic xenograft modelleri orijinal biyolojik özellikleri korumak ve güvenilir modelleri preklinik ilaç bulma3,4için sağlar. Doku yönetmen implantasyon için kullanılan kanser hücrelerinin kurulan hücre hatları veya hasta kaynaklı hücrelerden hasta tümör vardır. Xenografts kanser hücre satırlarından kurulan hasta türetilmiş xenografts5‘ e göre birincil tümör üzerinden yüksek genetik sapma sergileyebilirler. Bu göz önüne alındığında, hasta kaynaklı orthotopic xenografts kurulması roman tedavi kanser ilaç bulma gelen test etmek için tercih edilen standart haline gelmiştir.
Pediatrik kanser Nöroblastom (NB), orthotopic xenograft modelleri birincil tümör biyolojisi özetlemek ve metastaz yaymak NB6,7tipik sitelere geliştirmek. NB böbreküstü bezi veya paravertebral sempatik zinciri boyunca gelişir. Orthotopic implantasyonu en yaygın yöntem açık trans-abdominal cerrahi işlemler gerektirir. Tür yöntemler genellikle sıkıcı, yüksek hayvan hastalık ve karmaşık kurtarma dönemleri yoktur. Yüksek çözünürlüklü ultrason son zamanlarda doku yönetmen implantasyonu tümör hücreleri kanser araştırma8,9için birkaç fare modelleri geliştirilmesi için kullanılmıştır. Güvenilir, tekrarlanabilir, verimli ve güvenli ilgili metastatik tümör xenografts10,11kurulması için tekniğidir.
Pediatrik kanser xenografts ultrason destekli hedef organ yerelleştirme ve iğne implantasyon hücre satırları ve hasta kaynaklı tümör hücreleri tarafından kurulması gösterdiği11olduğunu. Teknik fare böbreküstü bezinin hedef NB için kullanılmıştır. Ewing sarkomu (ES) ağırlıklı olarak uyluk kemiği ve pelvik kemik12gibi uzun kemiklerde yaygın olarak görülen bir kemik kanseri var. Olgu sunumları büyüme ağırlıklı olarak kemik kanseri böbrek dokusunda uygulanabilir olup olmadığını belirlemek için bir böbrek alt kapsüler yerde orthotopic implantasyon13için seçildi olduğunu göstermiştir. Tümör hücreleri böbrek alt kapsüler hücre implantasyonu spontan Metastazlari ES14için çalışmaya gelecek vaat eden bir model olarak kullanılmıştır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ultrason destekli implantasyon NB ve ES hücre kanser biyolojide preklinik çalışmaları için güvenilir fare xenografts kurmak için verimli ve güvenli bir yöntemdir. Ultrason destekli başarısı için kritik doku hedefli implantasyon varlığı ve uzmanlık anatomik olarak faiz organı yerelleştirme ve tümör hücrelerinin stereotaksik enjeksiyon ile eğitimli personel durumu olduğunu.
Tümör dokusunun ayrılma açıklanan hasta kaynaklı xenograft modeli geliştirmek çok önemli …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser Robert Wood Johnson Vakfı/Amos tıbbi öğretim geliştirme programı, Taubman Araştırma Enstitüsü ve bölüm, çocuk cerrahisi, The University of Michigan destek aldı. Yazarlar Kimber’la Converso-Baran ve Dr. Marcus Jarboe yardımı ile ultrason enjeksiyon yordamlar ve görüntüleme platformu için teşekkür etmek istiyorum. Paul Trombley şekil grafik ile onun yardım için teşekkür. Ayrıca merkezi kullanım kısmen olarak kapsamlı Kanser Merkezi NIH tarafından desteklenen, tümörü Imaging Core, moleküler görüntüleme ve için için Radyoloji Bölümü, University of Michigan teşekkür P30 CA046592 verin. Üniversitenin NIH (OD016502) ve Frankel dolaşım merkezi hibe fon tarafından kısmen desteklenir Michigan fizyolojisi fenotipleme çekirdek. Hücre satır kimlik doğrulama IDEXX RADIL Bioresearch özellikleri, Columbia, Mo yapıldı Tammy Stoll, Dr Rajen Mody ve Mott Solid tümör Onkoloji Program teşekkür ederim. Bizim hastalar ve aileleri minnetle onların ilham, cesaret ve bizim araştırma devam eden destek için kabul vardır.
Materials
| Mice | |||
| NOD-SCID | Charles River | 394 | |
| NSG | The Jackson Laboratory | 5557 | |
| Cell Line | |||
| NB | |||
| IMR-32 | ATCC | CCL-127 | Established human neuroblastoma cell line |
| SH-SY5Y | ATCC | CRL-2266 | Established human neuroblastoma cell line |
| SK-N-Be2 | ATCC | CRL-2271 | Established human neuroblastoma cell line |
| ES | |||
| TC32 | COGcell.ORG | Established human Ewing's Sarcoma cell line | |
| A673 | COGcell.ORG | Established human Ewing's Sarcoma cell line | |
| CHLA-25 | COGcell.ORG | Established human Ewing's Sarcoma cell line | |
| A4573 | COGcell.ORG | Established human Ewing's Sarcoma cell line | |
| Cell Line media | |||
| RPMI | Life Technologies | 11875-093 | |
| Matrigel | BD BioSciences | 354234 | |
| Dissociation | |||
| Dissection Tools | KentScientific | INSMOUSEKIT | |
| Human Tumor Dissociation Kit | MACS Miltenyi Biotec | 130-095-929 | |
| gentleMACS dissociator | MACS Miltenyi Biotec | 130-093-235 | |
| gentleMACS C tubes | MACS Miltenyi Biotec | 130-096-334 | |
| Cell Strainer | Corning | 431751 | |
| Luciferase Tagging | |||
| Lenti-GFP1 virus | University of Michigan, Vector Core | Luciferase Virus | |
| Steady Glo-Luciferase Assay Kit | Promega | E2510 | |
| Bioluminescence Imaging | |||
| Ivis Spectrum Imaging System | PerkinElmer | 124262 | |
| D-Luciferin | Promega | E160X | |
| Anesthetic | |||
| Inhaled Isoflurane | Piramal Critical Care Inc | 66794-0017-25 | |
| Ultrasound Guided Injection | |||
| Vevo 2100 High Resolution Imaging | Vevo | 2100 | |
| Hamilton Syringes (27 gauge needle) | Hamilton | 80000 | |
| 22 Gauge Angiocatheter | BD Biosciences | 381423 | |
| Optical ointment | Major Pharmaceuticals | 301909 | |
| Nair | Church & Dwight Co | Hair Removal agent | |
| Aquasonic 100 Ultrasound Transmission gel | Parker | Ultrasound gel | |
| Histology | |||
| CD99 | DAKO | M3601 | Primary Antibody |
| Tyrosine Hydroxylase | Sigma-Aldrich | T2928 | Primary Antibody |
| Secondary HRP-Polymer antibody | Biocare | BRR4056KG | |
| Miscelleneous | |||
| 10 mL Pipettes | Fisher Scientific | 13-676-10J | |
| 5 mL Pipettes | Fisher Scientific | 13-676-10H | |
| 1.5 mL Microcentrifuge tubes | Fisher Scientific | 05-408-129 | |
| P1000 pipette | Eppendorf | 3120000062 | |
| P200 pipette | Eppendorf | 3120000054 | |
| P1000 pipette tips | Fisher Scientific | 21-375E | |
| P200 pipette tips | Fisher Scientific | 21-375D | |
| Portable pipette aid | Drummond | 4-000-101 | |
| digital animal Weighing Scale | KentScientific | SCL-1015 | |
| Calipers | Fisher Scientific | 06-664-16 | |
| 6well low attachment plates | Corning | 07-200-601 | |
| 10 cm Tissue Culture Treated Dishes | Fisher Scientific | FB012924 | |
| Polybrene | Sigma-Aldrich | TR-1003-G |
References
- Sanmamed, M. F., Chester, C., Melero, I., Kohrt, H. Defining the optimal murine models to investigate immune checkpoint blockers and their combination with other immunotherapies. Ann Oncol. 27 (7), 1190-1198 (2016).
- Fidler, I. J., Hart, I. R. Biological diversity in metastatic neoplasms: origins and implications. Science. 217 (4564), 998-1003 (1982).
- Bibby, M. C. Orthotopic models of cancer for preclinical drug evaluation. Eur J Cancer. 40 (6), 852-857 (2004).
- Killion, J. J., Radinsky, R., Fidler, I. J. Orthotopic Models are Necessary to Predict Therapy of Transplantable Tumors in Mice. Cancer Metastasis Rev. 17 (3), 279-284 (1998).
- Daniel, V. C., et al. A primary xenograft model of small-cell lung cancer reveals irreversible changes in gene expression imposed by culture in vitro. Cancer Res. 69 (8), 3364-3373 (2009).
- Khanna, C., Jaboin, J. J., Drakos, E., Tsokos, M., Thiele, C. J. Biologically relevant orthotopic neuroblastoma xenograft models: Primary adrenal tumor growth and spontaneous distant metastasis. In Vivo. 16 (2), 77-85 (2002).
- Stewart, E., et al. Development and characterization of a human orthotopic neuroblastoma xenograft. Dev Biol. 407, 344-355 (2015).
- Jäger, W., et al. Minimally Invasive Establishment of Murine Orthotopic Bladder Xenografts. J. Vis. Exp. (84), e51123 (2014).
- Teitz, T., et al. Preclinical Models for Neuroblastoma: Establishing a Baseline for Treatment. PLoS ONE. 6 (4), e19133 (2011).
- Braekeveldt, N., et al. Neuroblastoma patient-derived orthotopic xenografts retain metastatic patterns and geno- and phenotypes of patient tumours. International Journal of Cancer. 136 (5), 252-261 (2015).
- Van Noord, R. A., et al. Tissue-directed Implantation Using Ultrasound Visualization for Development of Biologically Relevant Metastatic Tumor Xenografts. In Vivo. 31 (5), 779-791 (2017).
- Vormoor, B., et al. Development of a Preclinical Orthotopic Xenograft Model of Ewing Sarcoma and Other Human Malignant Bone Disease Using Advanced In Vivo Imaging. PLoS ONE. 9 (1), e85128 (2014).
- Hakky, T. S., Gonzalvo, A. A., Lockhart, J. L., Rodriguez, A. R. Primary Ewing sarcoma of the kidney: a symptomatic presentation and review of the literature. Ther Adv Urol. 5 (3), 153-159 (2013).
- Cheng, H., Clarkson, P. W., Gao, D., Pacheco, M., Wang, Y., Nielsen, T. O. Therapeutic Antibodies Targeting CSF1 Impede Macrophage Recruitment in a Xenograft Model of Tenosynovial Giant Cell Tumor. Sarcoma. 2010, 174528 (2010).
- JoVE Science Education Database. Using a Hemacytometer to Count Cells. Basic Methods in Cellular and Molecular Biology. , (2018).
