脳転移のマウスモデルを生成するために頸動脈内癌細胞注入
Summary
脳転移は、治療の選択肢が緩和的に残っているが、その発生率が増加しているとして緊急に満たされていない医療ニーズとなっています。癌細胞の頸動脈内動脈注射を介して脳転移の実験動物モデルを作成することは、疾患の生物学および新規介入計画の評価の機構研究を容易にします。
Abstract
転移は、患者の体内の二次部位での広がりと悪性細胞の増殖は、癌関連死亡率の> 90％を占めます。最近、新しい治療法で印象的な進歩は飛躍的に多くの癌患者の生存および生活の質の向上を延長しています。悲しいことに、脳転移再発の発生率が急上昇して、すべての現在の治療は、単なる姑息です。したがって、良好な実験動物モデルが緊急疾患生物学の詳細な研究を容易にし、前臨床評価のための新規な治療法を評価するために必要とされます。しかし、癌細胞の尾静脈注射を介して、 インビボ転移アッセイにおける標準は、主に肺転移病変を生成します。動物は通常、脳転移のいずれかの意味の伸長前に肺腫瘍負荷に屈します。腫瘍細胞の心臓内注射は、脳を含む複数の器官部位への転移病変を生成します。しかし、variabiこのモデルを用いて製造腫瘍増殖のリティは、治療効果を評価する際に、その有用性を減衰大きいです。脳転移の研究のための信頼性と一貫性の動物モデルを生成するには、ここでは、腫瘍細胞の頸動脈内注射を介して家のマウス（ ハツカネズミ ）における実験的脳転移を製造するための手順について説明します。このアプローチは、このように基本的な生物学的メカニズムを研究し、新規治療薬を評価するために研究努力を促進する、いずれかの同様の増殖率および死亡率の特性を有する脳転移担持マウスの大量生産を可能にします。
Introduction
中枢神経系（CNS）への癌の転移は壊滅的な疾患であり、脳実質または軟膜（「脳転移が「この資料の両方を意味する）のいずれかを含むことができます。 1 1、2：それは> 10で一次神経膠腫をより多かっ、支配的な頭蓋内悪性腫瘍です。肺癌、乳癌、および黒色腫は脳転移3,4の高い発生率を生成トップ三大腫瘍性疾患です。近年では、新たな癌治療中の印象的な進歩は劇的に生存を延長し、多くの癌患者の生活の質を改善しています。しかし、再発時に、脳転移の発生率が急速に上昇しています。例えば、抗HER2抗体トラスツズマブ（ハーセプチン）は、HER2 +乳癌患者で有意な臨床効果を示しました。まだ不穏な傾向が出てきましたこれらの患者における：その頭蓋外全身性疾患最初に、後に脳転移5、6、7を開発トラスツズマブ治療の恩恵を受けたものの1/3まで。悲しいことに、脳転移を有する患者は、通常、生活の質の外傷性劣化を経験し、ほとんどすべての現在の治療に対して難治性であり、診断後の彼らの1年生存率はわずか〜20％8です。 （ステロイド、頭蓋放射線療法、および選択された患者における外科的切除を含む）脳転移のための現在の治療は、単に9治癒的ではなく、姑息されています。そのため、脳転移は、新規癌治療のこの時代の次の印象的な課題として浮上しています。患者が診療所に日々直面している満たされていない課題を解決するために、我々は早急に優れた脳転移の根底にあるメカニズムを理解し、新しい治療法を開発するためにこの知識を使用する必要があります。
<pクラス= "jove_content">転移性癌細胞による脳の成功したコロニー形成は、血液脳関門（BBB）のバイパスのような複数の生物学的な選手の複雑な相互作用によって媒介される一連の機能の性能を必要とし、脳の固有から逃れますex vivoでまたはin vitroシステムで再現されているいずれも免疫防御的なメカニズム10、。したがって、in vivoモデル適切かつ忠実な脳転移の研究のために重要です。従来のインビボ転移アッセイは、肺から取り出すときにひっかかるする細胞の大部分をリードし、尾静脈注射を介してがん細胞を紹介します。脳転移病巣はほとんど肺11内の腫瘍負荷によって引き起こされる、動物の死を前に、これらのモデルで生産されていません。癌細胞の直接脳内注射は、CNSにおける一貫した腫瘍の成長を生じ、一次神経膠腫の研究で広く用いられています。しかし、SUCH注射は、BBBを損なうし、このモデルの生理的関連性についての懸念の両方の主要なポイント、注射部位の外傷性損傷を引き起こします。別の頻繁に使用される癌細胞の導入路、心臓内注射、管理し、CNSへの実験的転移を生み出すん簡単です。しかし、CNS以外の臓器サイトへの同時転移は常に生成され、動物の死亡率11を引き起こす可能性があります 。従って、このモデルの可変性の高い、動物の限られた数の生物学的機構又は治療薬の定量的評価のために、それは不適切になります。ここでは、総頸動脈への癌細胞の注射を介して実験的脳転移を生成する手順を説明します。我々は、脳転移の転移カスケードに個々の遺伝子の貢献を分析し、治療的介入の有効性を評価するために、このアプローチを使用していますS 12、13。このアプローチの主な利点は、再現性の変動の低度の高度です。主な欠点は、顕微手術を実行するために必要な精巧さと器用さです。
Protocol
Representative Results
Discussion
癌細胞の成功した頸動脈注射のための最も重要な手順は次のとおりです。手術の準備のために、マウスの1）深い麻酔。 2）綿のサポートの上に頸動脈の安定した配置。成功した注入後の頸動脈の3）タイト結紮。
30分〜の深い麻酔を解剖顕微鏡下での安定した外科的なパフォーマンスのために通常必要です。我々は、マウスの麻酔のために商業的にすぐに使用できるケタ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have no acknowledgements.
Materials
| Ketamine hydrochloride/xylazine hydrochloride solution | Sigma-Aldrich | K113 | |
| Routine Stereomicroscope Leica M50 | Leica | M50 | The microscope is modular and highly configurable to fit particular space requirements. |
| Surgical disposable scapel | Integra Miltex | 4-410 | to make skin incisions |
| Tissue Forceps – 1×2 Teeth | Fine Science Tools | 11021-12 | to bluntly dissect mucles |
| Dumont #5 – Mirror Finish Forceps | Fine Science Tools | 11252-23 | to separate and prepare the carotid artery for injection |
| Spring Scissors | Fine Science Tools | 15025-10 | to cut sutures |
| EZ Clip Kit | Stoelting | 59020 | for wound cloure |
| BD Insulin Syringe | Becton Dickinson | 328438 | for cell injection |
| IVIS Spectrum In Vivo Imaging System | PerkinElmer | 124262 |
Riferimenti
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