Fluorescerende orthotope Muis Model van pancreaskanker
Summary
A procedure to implant green fluorescent protein-expressing pancreatic cancer cells (PANC-1 GFP) orthotopically into the pancreas of Balb-c Ola Hsd-Fox1nu mice to assess tumor progression and metastasis is presented here.
Abstract
Alvleesklierkanker blijft één van de kankers waarvoor de overleving niet aanzienlijk in de afgelopen decennia is verbeterd. Slechts 7% van de gediagnosticeerde patiënten langer dan vijf jaar te overleven. Om te begrijpen en bootsen de micro pancreas tumoren, hebben we gebruik gemaakt van een murine model van orthotope alvleesklierkanker dat niet-invasieve beeldvorming van tumorprogressie maakt in real time. Pancreaskanker cellen die groen fluorescent proteïne (GFP PANC-1) werden gesuspendeerd in basaalmembraan matrix, hoge concentratie (bijvoorbeeld Matrigel HC) met serumvrij medium en vervolgens geïnjecteerd in de staart van de pancreas laparotomie. De celsuspensie in de hoge concentratie basaalmembraan matrix wordt een gelachtige substantie eenmaal op kamertemperatuur; derhalve geleert wanneer het in contact komt met de alvleesklier, waardoor een afdichting op de injectieplaats en het voorkomen van lekkage cel. tumorgroei en metastase naar andere organen worden bewaakt in levendedieren met behulp van fluorescentie. Het is kritisch voor de juiste filters voor excitatie en emissie van GFP. De stappen voor het orthotope implantatie worden beschreven in dit artikel, zodat onderzoekers gemakkelijk de procedure in naakt muizen kunnen repliceren. De belangrijkste stappen van dit protocol zijn de voorbereiding van de celsuspensie, chirurgische implantatie, en het gehele lichaam fluorescerende in vivo beeldvorming. Dit orthotope model is ontworpen om de effectiviteit van nieuwe therapieën op de primaire en metastatische tumoren te onderzoeken.
Introduction
Alvleesklier kanker wordt gediagnosticeerd met een verhoogde frequentie in vergelijking met andere vormen van kanker en is het 4e belangrijke oorzaak van sterfte aan kanker in de Verenigde Staten. Vanaf het moment van diagnose, meer dan 90% van de patiënten sterven binnen vijf jaar 1,2. Op dit moment, chirurgische verwijdering van de tumor is de enige remedie voor pancreaskanker, maar minder dan 20% van de patiënten komen in aanmerking voor een operatie ondergaan, vooral omdat op het moment van de diagnose van de ziekte is in een vergevorderd stadium en is uitgezaaid 3,4. Het ontbreken van specifieke symptomen maakt pancreaskanker een stille ziekte; een aantal van de symptomen zijn buikpijn, rugpijn, verlies van eetlust, geelzucht en misselijkheid; die gemakkelijk kan worden geïnterpreteerd als gemeenschappelijke spijsvertering ziekten 4. Daarom is het belangrijk om nieuwe farmacologische hulpmiddelen om te helpen bij de diagnose en behandeling van pancreatische kanker.
Het gebruik van dierlijke modellen laat ons toe om de biologie van Pancré begrijpenATIC kanker en geeft inzicht in het toepassen van deze kennis voor de mens. Orthotope xenograft modellen van pancreaskanker realistisch omdat tumoren groeien in het orgaan van oorsprong 5. In tegenstelling tot heterotopische modellen, waarbij cellijnen of tumorfragmenten subcutaan worden geïmplanteerd, orthotopische modellen maakt de recreatie van de tumor micro-omgeving en bootst de interactie van tumorcellen met zijn omgeving 6. De xenograft model hier beschreven is afgeleid van tumoren uit de menselijke alvleesklierkanker cellijn PANC-1 GFP, die genetisch is gemanipuleerd om het groen fluorescerend eiwit (GFP) uit te drukken. GFP detectie maakt voor een niet-invasieve beeldvorming en bewaking van tumorgroei en metastase 7. Tumorontwikkeling treedt snel, spontaan en lijkt op die van primaire tumoren van menselijke alvleesklierkankerpatiënten 8. Orthotope modellen een meer nauwkeurige voorspelling van geneesmiddelefficiëntie in reactie op therapeutische middelen, terwijlnabootsen van de tumor micro-omgeving.
Zoals hierboven vermeld, dit diermodel maakt fluorescentiedetectie van tumorgroei en metastase in real time. Fluorescentiedetectie maakt een directe / levende imaging vergeleken met luminescentie. Met fluorescentie het uitgezonden licht is een gevolg van een excitatie van een andere licht van een kortere golflengte; dat in luminescentie, het uitgezonden licht is het resultaat van een chemische reactie en kan geen sterke emissie 9. Bovendien hele lichaam in vivo fluorescentie beeldvorming is niet schadelijk voor het dier kunnen onderzoekers tumorgroei tijd te volgen in reactie op therapeutische behandelingen.
Protocol
Representative Results
Discussion
We beschrijven een orthotope muismodel van pancreaskanker die GFP tot expressie brengt, waardoor niet-invasieve bewaking van tumorgroei gebruik hele lichaam in vivo fluorescentie beeldvorming (figuur 1). Deze techniek kunnen we controleren de tumorontwikkeling direct (figuur 3); het kan een belangrijk instrument voor onderzoekers om de therapeutische werkzaamheid van nieuwe middelen tegen alvleesklierkanker te bestuderen. Een ander belangrijk aspect van dit model is dat GFP flu…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank the Western University of Health Sciences for the Intramural Grant.
Materials
| RPMI media 1640 | Caisson Labs | RPL03-500ML | |
| Fetal Bovine Serum | Gibco | 10437-077 | |
| Penicillin Streptomycin | Thermo Ficher Sci | 15140-122 | |
| Matrigel HC | Corning | 354248 | |
| SutureVet PGA 6-0 PGA | Henry Schein | 39010 | |
| Alcare or Foamed Antiseptic Handrub | Steris | 639680 | |
| DPBS (Dubelcco's Phosphate-Buffered saline) | Thermo Ficher Sci | 21300025 | |
| TB Syringe 27G1/2 | Becton Dickinson | 305620 | |
| Isoflurane | Blutler Schein | 50562 | |
| Ketoprofen | Fort Dodge Animal Health | ||
| Surgical Scissors, 5.5"straight mayo | Henry Schein | 22-1600 | |
| PANC-1 GFP cell line | Anticancer, Inc | ||
| Small Animal Imaging System: | |||
| iBOx Scientia, UVP : | UVP, LLC Upland, CA. | Small Animal Imaging System to observe the fluorescent tumor in live animals | |
Riferimenti
- Smyth, E., Cunningham, D., Kasper, D., et al. . Harrison’s Principles of Internal Medicine. , (2015).
- Mahipal, A., Frakes, J., Hoffe, S., Kim, R. Management of borderline resectable pancreatic cancer. World J Gastrointest Oncol. 7, 241-249 (2015).
- De La Cruz, M. S., Young, A. P., Ruffin, M. T. Diagnosis and management of pancreatic cancer. Am Fam Physician. 89, 626-632 (2014).
- Frese, K. K., Tuveson, D. A. Maximizing mouse cancer models. Nat Rev Cancer. 7, 645-658 (2007).
- Hoffman, R. M. Patient-derived orthotopic xenografts: better mimic of metastasis than subcutaneous xenografts. Nat Rev Cancer. 15, 451-452 (2015).
- Hoffman, R. M. The multiple uses of fluorescent proteins to visualize cancer in vivo. Nat Rev Cancer. 5, 796-806 (2005).
- Jiang, Y. J. Establishment of an orthotopic pancreatic cancer mouse model: cells suspended and injected in Matrigel. World J Gastroenterol. 20, 9476-9485 (2014).
- Arranz, A., Ripoll, J. Advances in optical imaging for pharmacological studies. Front Pharmacol. 6, 189 (2015).
- Metildi, C. A., Kaushal, S., Hoffman, R. M., Bouvet, M. In vivo serial selection of human pancreatic cancer cells in orthotopic mouse models produces high metastatic variants irrespective of Kras status. J Surg Res. 184, 290-298 (2013).
- Kim, M. P. Generation of orthotopic and heterotopic human pancreatic cancer xenografts in immunodeficient mice. Nat Protoc. 4, 1670-1680 (2009).
- Katz, M. H. Survival efficacy of adjuvant cytosine-analogue CS-682 in a fluorescent orthotopic model of human pancreatic cancer. Cancer Res. 64, 1828-1833 (2004).
- Bouvet, M. Real-time optical imaging of primary tumor growth and multiple metastatic events in a pancreatic cancer orthotopic model. Cancer Res. 62, 1534-1540 (2002).
