Summary

Acellular과 세포 폐 종양 전이 연구 모델

Published: August 19, 2018
doi:

Summary

여기, 선물이 비보 전 폐 암 모델을 모방한 종양 진행의 단계 및 기본 종양을 격리 하는 데 도움이 프로토콜 순환 종양 세포, 및 전이성 병 변.

Abstract

종양 진행의 다른 지점에서 종양 세포를 분리 하는 것이 어렵습니다. 우리는 비보 전 폐 모델 자연 매트릭스와 종양 세포의 상호 작용 및 영양분의 지속적인 흐름이 보여줄 수 있는 뿐만 아니라 정상적인 세포 구성 성분으로 종양 세포의 상호 작용 및 자연 매트릭스 모델을 만들었습니다. Acellular 비보 전 폐 모델 쥐 심장-폐 블록 분리 및 decellularization 프로세스를 사용 하 여 모든 셀을 제거 하 여 만들어집니다. 오른쪽 주 기관지에서 연결 하 고 종양 세포를 주사기에 의해 기관에 배치 됩니다. 셀을 이동 하 고 왼쪽된 폐. 폐 폐 동맥 폐쇄 회로에 미디어의 지속적인 흐름을 받는 생물에 배치 됩니다. 왼쪽된 폐에 성장 하는 종양은 1 차 종양. 순환 미디어에 격리 되어 종양 세포는 종양 세포를 순환 하 고 오른쪽 폐에 종양 세포는 전이성 병 변. 세포질 비보 전 폐 모델 decellularization 과정을 건너뛰는 의해 만들어집니다. 각 모델은 다른 연구 질문에 대답을 사용할 수 있습니다.

Introduction

암 전이 대부분 암 관련 된 죽음 뒤에 범인 하 고 암을 싸우는 노력에 궁극적인 도전 포즈. 이 방법의 전반적인 목표는 3 차원 (3 차원) 세포 성장 뿐만 아니라 흐름의 차원 4 차원 (4d) 세포 문화 프로토콜을 디자인 하는 것입니다. 그것은 전이 과정 [, 주 종양, 순환 종양 세포 (CTCs), 및 전이성 병 변]의 세 가지 단계를 나타냅니다.

지난 3 년간 전세계의 과학자 들은 다른 암 치료 또는 진행 없는 생존의 가능성을 향상에 전이성 진행을 기본 메커니즘을 이해 하는 정보 비교할 수 없는 풍부한 나왔고. 일부 암, 유방암, 등의 임상 관리 개선 크게1; 그러나, 폐 암 등 일부 암에는 여전히 가난한 생존2있다. 생체 외에서 그리고 vivo에서 동물 모델에 새로운 통찰력을 질병의 발전을 지탱 하는 메커니즘을 생성 되었습니다. 지난 몇 년 동안, 셀 라인 파생 xenografts (CDX) 및 환자 파생 xenografts (PDX)의 더 많은 관심으로 그들이 조직학 특징, 행동 기본 인간 종양3, 성장 속도 등 많은 관련 기능을 유지 되었습니다. 특성, 그리고 치료에 대 한 응답입니다. 그러나, 각 모델에는 CTC 형성 및 전이를 먼 기관4,,56의 메커니즘을 이해 하는 제한이 있습니다.

최근, 우리 기관 재설계 및 관류 기반 세포 배양의 개념을 이용 하 여 4 차원 비보 전 폐 암 모델 개발. 비슷한 인간 암 분 비와 함께 시간이 지남에 성장 perfusable 종양 작은 혹을 형성 하 여 인간의 폐 암 성장을 모방 단백질 생산7. 그것은 암 환자에서 가난한 생존 예측 나타나고 또한 치료 응답 cisplatin 치료8,9시 종양 회귀에 의해 유전자 표현 서명을 나타냅니다. 그것은 전이성 병 변 형성할 수 있도록 폐 모델 수정 추가 했습니다. CTCs는 맥 관 구조에 기본 종양과 intravasate에서 개발 하 고 전이성 병 변10를 contralateral 폐로 extravasate. 유전자 표현 연구 기본 종양, CTCs, 전이성 병 변의 독특한 식 프로필 형10에 필요한 유전자의 부분 집합의 upregulation를 하시기 바랍니다. 이 전이 과정 생물 학적 조건 암 환자에서의 존재로 인해 발생 합니다. 이 모델의 장점은 자연 매트릭스 및 건축의 존재와 종양 작은 혹의 형성에 이르게 하는 양분의 살포. 또한, 그것은 또한 시간이 지남에 종양 진행에 종양 microenvironment 또는 약의 다른 성분의 효과 공부 하는 기회를 제공 합니다. 이 모델은 실험실 설정에서 암 세포 (폐암, 유방암, 육 종 )의 범위를 성장 사용할 수 있습니다.

Protocol

동물 실험에 대 한 프로토콜 기관 동물 관리 및 사용 위원회 휴스턴 감리교 연구소에 의해 승인 하 고 모든 규정, 법령, 지침 및 정책에 따라 수행 했다. 1. 쥐 폐 수확 케 타 민 (100mg/kg) 및 xylazine (10 mg/kg)의 측면에서의 복 (IP) 주입에 의해 4에 6-1 주일-오래 된 남성 Sprague-Dawley 쥐를 anesthetize. 뒷 다리 발가락 집게로 슬쩍 때 움직임의 부재를 확인 하 여 마 취를 확인 합니다….

Representative Results

폐 쥐에서 수확 그대로 맥 관 구조 및 포11 (그림 3A 와 3B)를 유지 합니다. Decellularization, 시 등의 콜라겐, fibronectin, 엘라 스 틴, acellular 폐의 세포 외 기질 구성 요소11 (그림 3C, 3D, 3E및 3F) 유지 됩니다. decellularization 연결 되며 고 오신 (H & E)에 ?…

Discussion

Ex vivo 4 차원 폐 종양 성장 및 전이 실험실 설정에서 공부 하는 기회를 제공 한다. 네이티브 폐 매트릭스는 복잡 한 시스템 정상 조직에 지원을 제공 하 고 유지 하는 세포 세포 상호 작용, 세포-매트릭스 상호 작용, 세포 분화, 그리고 조직 조직입니다. 그것은 종양의 성장에 미치는 영향 및 다른 세포와의 상호 작용 연구를 어떤 종양 microenvironment 구성 요소를 추가 하는 기회를 제공 한다.

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

P. 김 민 두 번째 존 W. Kirklin 연구 장학금, 흉부 수술, 그레이엄 연구 재단, 휴스턴 감 리 전문 의사 그룹 그랜트, 및 마이클 M. Joann H. 콘 연구 수상 미국 협회에서에서 보조금 지원을 받았다. 우리는 언어의 원고 편집에 대 한 앤 Saikin 감사 합니다.

Materials

Sprague Dowley rat Harlan 206M Male
Chlorhexidine swab Prevantics, NY, USA NDC 10819-1080-1
Heparin Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA NDC 25021-400-10
18-gauge needle McMaster Carr, USA 75165A249
2-0 silk tie Ethicon, San Angelo, TX, USA A305H
Masterflex L/S pump Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA EW-07554-80
Masterflex L/S pump head Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA EW-07519-05
Masterflex L/S pump cartridge Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA EW-07519-70
Tygon Tube Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 14171211
MasterFlex Pump tube Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 06598-16
Female luer lock connectors Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 45508-34 75165A249
Male luer lock connectors Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 45513-04
black nylon ring Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA EW-45509-04
Intravenous set CareFusion 41134E
Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) Fisher Scientific CAS151-21-3
Triton X-100 Sigma-Aldrich X100-1L
Antibiotics Gibco 15240-062
Silicone oxygenator Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA ABW00011 Saint-GoBain-
Wire mesh 1164610105 Lowes New York Wire
Female luer Lug Style TEE Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 45508-56
Male luer integral lock ring to 200series Barb Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 45518-08
Female luer thread style coupler Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 45508-22
Clave connector ICU Medical 11956
Hi-Flo ™4-way Stopcock w/swivel male luer lock smith Medical MX9341L
MasterFlex Pump tube Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA 06598-13 for cannula

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Mishra, D. K., Kim, M. P. Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis. J. Vis. Exp. (138), e58145, doi:10.3791/58145 (2018).

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