אספקה אינטראנסלית של תאים בתאי גזע כדי גליובלסטומה במודל עכבר
Summary
תאי גזע הם מבטיחים לספקים טיפוליים לטיפול בגידולים במוח בשל הטרופיזם של הגידול הפנימי שלהם. לא פולשני אינטראנסלי תא גזע המסירה עוקף את מחסום דם מוח ומראה פוטנציאל חזק לתרגום קליני. מאמר זה מסכם את העקרונות הבסיסיים של אספקת תאי גזע אינראנסאלי במודל עכבר של גליומה.
Abstract
הטרופיזם הפנימי כלפי ממאירויות המוח גורם לתאי גזע כמובילים מבטיחים של תרופות טיפוליות נגד גידולים ממאירים. אספקת תאי גזע טיפוליים דרך התוואי הפנימי היא אסטרטגיה חלופית שהתגלתה לאחרונה, עם פוטנציאל חזק לתרגום קליני, בשל אופיו הלא פולשני בהשוואה להשתלה תוך גולגולתי או למסירה דרך נתיבי מערכת. העדר מחסום דם מוח מחזק עוד יותר את הפוטנציאל הטיפולי של תאי גזע העוברים כניסת מוח אינטראנסלית. מאמר זה מסכם את הטכניקות החיוניות המשמשות במחקר שלנו מתאר את העקרונות הבסיסיים של האסטרטגיה intranasal עבור משלוח תא גזע באמצעות מודל העכבר של xenografts גליומה תוך גולגולתי. אנו מדגימים את הפרוצדורות המותאמות שיוצרות תוצאות עקביות וניתנות לשחזור עם פרמטרים ניסיוניים מוגדרים מראש ומציעים הנחיות לגבי זרימת עבודה יעילה המבטיחה ביצוע יעיל ואקסימי אמיןתוצאה נטאלית. המאמר נועד לשמש בסיס להתאמה אישית ניסיונית נוספת המבוססת על היפותזה, סוגי תאי גזע, או פרטים ספציפיים.
Introduction
רעילות נמוכה, immunogenicity נמוכה, ואת המוח הטריפיזם המוחי הפנימי של תאי גזע אנושיים הם תכונות אטרקטיביות עבור משלוח של כלי רכב טיפולית 1 . טיפולים המבוססים על תאי גזע חדשניים עבור גידולי מוח ממאירים הם חידושים מבטיחים שפותחו בשנים האחרונות, וההתאמה הפנימית של האסטרטגיה הטיפולית הזו מייצגת קפיצה לתרגום קליני, בכך שמנהל לא פולשני וחוזר על עצמו עשוי להפחית באופן דרמטי את המכשול עבור יישומי המטופל יכול להיות מותאם עבור שירותי המטופל ללא הרדמה כללית או שירות ממושך המטופל הקשורים הליכים כירורגיים פולשניים 1 , 2 , 3 , 4 .
אנחנו ואחרים חלוץ את המסלול הפנימי של העברת תאי הגזע לגידולים במוח והניחנו את עבודת הקרקע עבור חלק מעקרונות היסודשל מחקר translational באמצעות מודלים xenograft העכבר 2 , 3 , 4 , כמו גם נחקר ההגירה של תאי גזע ב vivo באמצעות הדמיה מגנטית הדמיה (MRI) נושאות מגיב 2 . באמצעות חקירות ניסיוניות אלו, צברנו ניסיון רב והרכבנו תובנות כיצד לבנות בצורה הטובה ביותר אסטרטגיית הערכה קדם-קלינית איתנה באמצעות מודלים מבוססי-עכבר מבוססי-חולי של קסנוגרפט (PDX) של הדליומה הממאירה, תוך שמירה על החלטת החקירה לבדיקת פרטים מכניסטיים מתוחכמים של התופעות הביולוגיות המתוחכמות של כניסת המוח האינטראנסאלית של תאי גזע תרפויטיים הנשלחים אל חלל האף. כאן, אנו מתארים את העקרונות של פרוטוקול הפעלה סטנדרטית כדי להדגים את המצב הנוכחי של חקירות ניסיוני באמצעות מבוססת היטב האדם גזע עצביים גזע תאים HB1.F3.CD 5 <sup>, 6 , 7 , 8 , אשר ניתן לשנות בקלות להסתגל מודלים או אסטרטגיות ספציפיות הגידול באמצעות תאי גזע אנושיים כמו נושאות טיפולית.
Protocol
Representative Results
Discussion
למרות שהמסלול התוך-עיני של אספקת התרופות נבדק באופן נרחב עבור מולקולות קטנות, ננו-רפואה ותרכובות חלבון כאחד, היישום של תאי גזע טיפוליים עבור מיקוד אינטראנסלי של הגידול במוח הוא חדש מאוד בספקטרום של תרפיית הגידול במוח תחת פיתוח 2 , 3 ,<…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי NIH R01NS087990 (MSL, IVB).
Materials
| Stereotaxic frame | Kopf Instruments | Model 900 | |
| Hypoxic Cell Culture Incubator | ThermoFisher Scientific | VIOS 160i | |
| Cell culture supplies (Plastics) | ThermoFisher Scientific | Varies | Replaceable with any source |
| Legend Micro 21R Refrigerated Microcentrifuge | ThermoFisher Scientific | 75002490 | Replaceable with any source |
| Bench centrifuge Sorvall ST16R | ThermoFisher Scientific | 75004240 | Replaceable with any source |
| Micro syringe 702N 25µl (22S/2"/2) | Hamilton Company | 80400 | Flat tip |
| Sample Tray for Irradiator | Best Theratronics | A13826 | To set up mice protection with lead shield |
| Leica DMi8 Microscope | Leica Microsystem | Custom setup | |
| Leica CM1860 UV cryostat | Leica Microsystem | Custom setup | |
| Exel International Insulin Syringe | ThermoFisher Scientific | 14-841-31 | |
| Corning Phosphate Buffer Saline | Corning Cellgro/ThermoFisher | 21-031-CV | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Corning Cellgro/ThermoFisher | 11965-084 | |
| Trypsin 0.05% | Corning Cellgro/ThermoFisher | 25300054 | |
| Hyaluronidase from bovine testes | MilliporeSigma | H3506 |
Riferimenti
- Shah, K. Stem cell-based therapies for tumors in the brain: are we there yet?. Neuro Oncol. 18 (8), 1066-1078 (2016).
- Balyasnikova, I. V., et al. Intranasal delivery of mesenchymal stem cells significantly extends survival of irradiated mice with experimental brain tumors. Mol Ther. 22 (1), 140-148 (2014).
- Reitz, M., et al. Intranasal delivery of neural stem/progenitor cells: a noninvasive passage to target intracerebral glioma. Stem Cells Transl Med. 1 (12), 866-873 (2012).
- Dey, M., et al. Intranasal Oncolytic Virotherapy with CXCR4-Enhanced Stem Cells Extends Survival in Mouse Model of Glioma. Stem Cell Reports. 7 (3), 471-482 (2016).
- Ahmed, A. U., et al. A preclinical evaluation of neural stem cell-based cell carrier for targeted antiglioma oncolytic virotherapy. J Natl Cancer Inst. 105 (13), 968-977 (2013).
- Kim, S. K., et al. Human neural stem cells target experimental intracranial medulloblastoma and deliver a therapeutic gene leading to tumor regression. Clin Cancer Res. 12 (18), 5550-5556 (2006).
- Lee, D. H., et al. Targeting rat brainstem glioma using human neural stem cells and human mesenchymal stem cells. Clin Cancer Res. 15 (15), 4925-4934 (2009).
- Lesniak, M. S. Targeted therapy for malignant glioma: neural stem cells. Expert Rev Neurother. 6 (1), 1-3 (2006).
- Robinson, K. GLPs and the Importance of Standard Operating Procedures. BioPharm International. 16 (8), (2003).
- World Health Organization on behalf of the Special Programme for Research and Training in Tropical Diseases. . Handbook: Good Laboratory Practice (GLP). , (2009).
- NIH. . Number: NOT-OD-16-011. Implementing Rigor and Transparency) in NIH & AHRQ Research Grant Applications. , (2015).
- Wakimoto, H., et al. Maintenance of primary tumor phenotype and genotype in glioblastoma stem cells. Neuro Oncol. 14 (2), 132-144 (2012).
- Cheng, S. H., et al. Dynamic In Vivo SPECT Imaging of Neural Stem Cells Functionalized with Radiolabeled Nanoparticles for Tracking of Glioblastoma. J Nucl Med. 57 (2), 279-284 (2016).
- Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. Principles of rodent surgery for the new surgeon. J Vis Exp. (47), (2011).
- Clark, A. J., Fakurnejad, S., Ma, Q., Hashizume, R. Bioluminescence Imaging of an Immunocompetent Animal Model for Glioblastoma. J Vis Exp. (107), (2016).
- Ulasov, I. V., et al. Survivin-driven and fiber-modified oncolytic adenovirus exhibits potent antitumor activity in established intracranial glioma. Hum Gene Ther. 18 (7), 589-602 (2007).
- Danielyan, L., et al. Intranasal delivery of cells to the brain. Eur J Cell Biol. 88 (6), 315-324 (2009).
- Dhuria, S. V., Hanson, L. R., Frey, W. H. Intranasal delivery to the central nervous system: mechanisms and experimental considerations. J Pharm Sci. 99 (4), 1654-1673 (2010).
- Gross, E. A., Swenberg, J. A., Fields, S., Popp, J. A. Comparative morphometry of the nasal cavity in rats and mice. J Anat. 135 (Pt 1), 83-88 (1982).
- Marieb, E. N., Hoehn, K. . Human Anatomy & Physiology. , (2007).
