Использование УЗИ руководствоваться ткани направленных сотовой имплантации для создания ксенотрасплантатов биологически соответствующих метастатические опухоли
Summary
Здесь мы представляем протокол использовать УЗИ руководствуясь инъекций нейробластома (NB) и саркомой Капоши (ES) клетки (создана линии клеток и клеток опухоли пациента производные) на биологически соответствующие сайты для создания надежных доклинических моделей для рака исследования.
Abstract
Преклинические испытания противоопухолевой терапии опирается на соответствующих ксенотрансплантата моделей, которые имитируют врожденной тенденции рака. Преимущества стандартного подкожной фланге моделей включают процедурные легкость и способность монитора опухолевой прогрессии и ответ без инвазивных изображений. Такие модели часто непоследовательны в трансляционной клинических испытаний и имеют ограниченную биологически соответствующие характеристики с низкой склонности производить метастазов, как отсутствие родной микроокружения. В сравнении ортотопическая ксенотрансплантата моделей на участках родной опухоли показали имитировать микроокружения опухоли и тиражирования важные болезни характеристики таких отдаленных метастатической распространения. Эти модели часто требуют утомительные хирургических процедур с обезболивающий длительное время и восстановления. Для решения этой проблемы рака исследователи использовали недавно УЗИ руководствуясь инъекций методы учредить рака ксенотрансплантата модели для доклинических экспериментов, которые обеспечивает быстрое и надежное создание ткани направленных мышиных моделях. Ультразвуковой визуализации также предоставляет неинвазивный метод для продольной оценки приживления опухоли и роста. Здесь мы описываем метод для УЗИ руководствуясь инъекций раковых клеток, используя надпочечников NB и капсула почек sub для ES. Это минимально инвазивной подход преодолевает имплантации утомительно открытой хирургии раковых клеток в ткани конкретного места для роста и метастазирования и стихает болезненного восстановления периоды. Мы описываем использования установленных клеточных линий и пациентом производных клеточных линий для инъекций ортотопическая. Готовые коммерческие наборы доступны для опухоли диссоциации и Люцифераза пометки клеток. Введения суспензии клеток, используя изображение руководство обеспечивает минимально инвазивных и воспроизводимые платформу для создания доклинических моделей. Этот метод используется для создания надежных доклинических моделей для других раковых заболеваний, таких как мочевого пузыря, печени и поджелудочной железы, иллюстрируя свой неиспользованный потенциал для многочисленных моделей рака.
Introduction
Животных ксенотрансплантата модели являются необходимыми инструментами для доклинических исследований Роман противоопухолевой терапии. Стандартный мышиных ксенотрасплантатов полагаются на подкожную фланге имплантация клеток, предоставление эффективных и легко доступных сайт для мониторинга роста опухоли. Недостаток подкожной моделей является отсутствие опухоль – специфичные биологических характеристик, которые могут ограничить их способность метастазировать1. Такие ограничения преодолеваются с помощью ортотопическая ксенотрасплантатов в котором опухоли клетки являются прижившимися в родной ткани сайтов, предоставляя соответствующие микроокружения метастатического потенциала2. Ортотопическая гранулы ксенотрансплантата модели сохранить оригинальный биологические особенности и обеспечивают надежные модели для доклинических наркотиков discovery3,4. Раковые клетки используются для ткани направленных имплантации являются установленными клеточных линий или пациент производные клетки из опухоли пациента. Ксенотрасплантатов от линий клеток рака могут демонстрировать высокие генетических отклонений от первичной опухоли, по сравнению с пациентом производных ксенотрасплантатов5. Учитывая это, создание ксенотрасплантатов пациента производные ортотопическая стал предпочтительным стандартом для тестирования Роман терапии рака лекарственных препаратов.
В педиатрического рака нейробластома (NB) ортотопическая ксенотрансплантата модели пилки первичной опухоли биологии и развивать метастазирования типичные сайты NB распространение6,7. NB развивается в надпочечников или вдоль паравертебральных симпатической цепочки. Наиболее распространенные методы имплантации ортотопическая требуют открытой транс брюшной хирургических процедур. Такие методы часто утомительным, имеют высокую заболеваемость животных и сложные восстановления периоды. Высоким разрешением УЗИ недавно использовались для ткани направленных имплантации опухолевых клеток в развитии нескольких мышиных моделей для исследования рака8,9. Методика является надежным, воспроизводимость, эффективной и безопасной для создания соответствующих метастатические опухоли ксенотрасплантатов10,11.
Показали11является создание педиатрического рака ксенотрасплантатов по УЗИ руководствуясь целевой орган локализации и иглы имплантации пациент производные опухолевых клеток и клеточных линий. Техника была использована для NB, ориентированные на мышиных надпочечников. Саркома Юинга (ES) является преимущественно костной рак, часто видели в длинные кости бедренной кости и костей таза12. Доклады показали, что чтобы определить, является ли рост преимущественно костной рака возможно в почечной ткани, почечной суб капсульной место было выбрано для имплантации ортотопическая13. Имплантация капсульной клеток почек суб опухолевых клеток была использована как перспективной моделью для изучения спонтанной метастазов для ES14.
Protocol
Representative Results
Discussion
УЗИ руководствуясь имплантация NB и ES клеток-это эффективный и безопасный метод, чтобы установить надежный мышиных ксенотрасплантатов для доклинических исследований в биологии рака. Решающее значение для успеха УЗИ руководствуясь ткани целевой имплантация является присутствие и нал?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа получила поддержку Роберт Вуд Джонсон фонд/Amos медицинского факультета развития программы, Таубман исследовательский институт и Секция детской хирургии, Университет штата Мичиган. Авторы хотели бы поблагодарить Kimber Converso-баран и д-р Маркус Jarboe для помощи с ультразвуковой процедуры инъекции и изображений платформы. Мы благодарим Пол гимнастка за его помощь в графический рисунок. Мы также благодарим Отдел радиологии Мичиганского университета для использования центра молекулярной визуализации и Imaging основной опухоли, которые поддерживаются частично Всеобъемлющем Рак центр NIH, Грант Р30 CA046592. Университет Мичигана физиологии фенотипирование ядро, которое поддерживается в части субсидий из низ (OD016502) и центр сердечно-сосудистой Френкель. Ячейки строки аутентификации было сделано на IDEXX РАДИЛ Bioresearch зал, Колумбия, Миссури Мы благодарим Tammy Stoll, доктор Раджен Моди и программа онкологии твердые опухоли Мотт. Наши пациенты и семьи были с благодарностью за их вдохновение, мужество и постоянную поддержку наших исследований.
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 |
Riferimenti
- 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).
