前立腺発がんおよび良性前立腺過形成の評価のための腎皮膜異種移植および皮下ペレット移植
Summary
我々はマウスに圧縮されたホルモンペレットの製造だけでなく、皮下の外科的移植について説明します。この戦略は、ホルモン発癌および良性前立腺増殖の調節を評価するために、無胸腺ヌードマウスの腎被膜下に細胞および組織の異種移植片の増殖と組み合わせることができる。
Abstract
つの一般的な前立腺疾患、前立腺癌（PRCA）および良性前立腺肥大症（BPH）のための新しい治療は、それらのホルモン調節を評価する実験に決定的に依存する。性ステロイドホルモン（特にアンドロゲンおよびエストロゲン）がPRCAおよびBPHに重要である、私たちは、圧縮されたホルモンのペレットを用いた実験でマウスの前立腺の成長と発癌を誘導するそれぞれの役割を探る。ホルモンおよび/または薬物ペレットを容易にペレットプレスで製造され、外科的に雄マウス宿主の皮下組織に移植される。我々はまた、免疫不全マウスの腎臓被膜下前立腺細胞組換え体の異種移植皮下ホルモンペレット移植を組み合わせることにより、ホルモン発癌性の評価のためのプロトコルを記述します。また、皮下ホルモンペレット移植は、BPH組織の腎カプセル異種移植との組み合わせで、より良い良性プロストのホルモン調節を理解することが有用である成長を食べ、性ステロイドホルモン経路を標的新しい治療法をテストする。
Introduction
前立腺癌（PRCA）および良性前立腺肥大症（BPH）は、重大な健康上の負担である。 PRCAは、男性で二番目に普及して固形臓器癌および癌関連死1の主要な原因である。 BPHは、また高齢の男性の間で非常に流行している、そしてそれがBPHの臨床症状は、下部尿路症状（LUTS）、男性の2の50から90パーセントに影響を与えると推定されている。アンドロゲンおよびエストロゲンは、PRCAおよびBPHに重要であることが知られているが、発癌および成長ホルモンの根底にあるメカニズムの理解は不完全なままである3,4。シンプルかつ遺伝的に扱いやすい動物モデルは、前立腺の研究にこれらの優先順位に取り組む研究を支える。このようなPRCAおよびBPH、immunocompに単独で、または腎被膜の異種移植と組み合わせて、皮下、徐放ホルモンペレットの使用、（別のものに1種からの細胞、組織または臓器の譲渡）などのホルモン応答性の疾患におけるromisedマウス宿主、成長と発がんのホルモン調節を研究するための簡単で再現性のある方法を提供する。
皮下ホルモンペレット移植は、発癌や前立腺5良性成長ホルモン調節を研究するための簡単で再現性のある手法である。 25 mgのテストステロン（T）および2.5 mgの17β-エストラジオール（E2）の成人雄マウスの皮下移植は、加齢男性5,6のダイナミックなホルモン環境を再現し、血清中のE 2の増加とTが徐々に低下する。また、このモデルは、BPH-LUTS 5,7の臨床的特徴の多くを再現する。ホルモン投与の代替方法としては、経口/強制経口投与又は腹腔内注射を含む齧歯類に苦痛を引き起こす、時間をかけて同量の薬物を提供する上であまり一貫性があり、より多くの労働集約的な1回限りの外科的移植よりも。 Hのための他の皮下モードormoneおよび/ または薬物送達は、シラスティックカプセル8が含まれています。我々はまた、シラスティックカプセルの使用経験がありますが、圧縮されたペレットを使用し、再現が容易であるため好まれている。また、圧縮されたホルモンペレットの放出速度は、より良好な老化、男性5,7で観察され、動的性ステロイドホルモン比を模倣する。
遺伝的に免疫不全マウスの開発以来、異種移植技術を組み込む多数のin vivoモデル系は、正常および疾患組織の多種多様な研究のために開発されてきた。異種移植のいくつかの基本的なカテゴリがあります。組織異種移植片は正常な構造、悪性腫瘍、良性成長することができ、無傷の組織の小片で構成されています。 Szot ら （2007）は最近、膵島9の腎カプセル異種移植を照らしています。 Aamdal ら （1985）は、筋肉中の27のヒト癌細胞株の異種移植腎カプセルを記載munocompromisedマウスが10を開催しています。移植片はまた、単一の不死化細胞株（癌性または非腫瘍形成性）から構成することができる、または間葉（組換え細胞移植）から単離された細胞と組み合わせて不死化細胞株からなることができる。
私たちは、PRCAとBPHの開発の間質および上皮のそれぞれの役割を調べるために、細胞の組換え体の異種移植を支持する。クーニャら （1980）は、成人のマウス膀胱上皮が雄マウスホストの腎被膜下に胚性生殖洞間充織（UGM）と異種移植さと組み合わせた場合、組織が 前立腺腺房11に似た構造へと発展していることを初めて報告した。ノーマンら （1986）は、組織の組換え体に結合したとき、成体マウスの前立腺管上皮とUGMは、乳管の成長と形態形成12分枝を受けることを示した。ヘイワードら （1988）は、ヒト前立腺上皮胎児mは誘導性に応答することが示された同様の方法で13 esenchyme。前立腺における発癌のホルモンモデルは、UGMで不死化したヒト前立腺上皮細胞株BPH-1を組み合わせることにより、第Wang らによって報告された。14（2001）、我々の研究室15で広く使用されている。良性前立腺上皮がヒト5で高度なPRCAをモデル化し、転移性疾患への変換ので、このモデルでは、PRCAの進行を理解するために適しています。特定の成分が遺伝的に操作することができるので、組換え細胞移植は、間質 – 上皮相互作用を評価するためのアプローチとして特に有用である。
異種移植に適した他のサイトでは、皮内、皮下および同所場所16である。目的の組織および疾患プロセスに応じて、これらは適切な代替アプローチであってもよい。前立腺ホルモン発癌および良性の成長調節の研究のために、我々は腎被膜を選択そのより高いグラフトに異種移植するための部位は、速度、豊富な血液供給、一部位16内に閉じ込められた異種移植片のより多くを注入する能力を取る。また、前立腺の萎縮をもたらし宿主マウスのホルモン操作は、前立腺同所移植16の使用を制限する。
このプロトコルは、圧縮されたホルモン/薬剤ペレット製造、外科的移植、ならびにヒト前立腺細胞および組織移植片の腎カプセル異種移植の技術の概要を説明します。一緒に、これらの技術は、遺伝的に改変されたマウスは、PRCAおよび/または対照株よりBPH開始に対してより感受性であるかどうかを決定するための高感度アッセイを提供する。異種移植は、組織学的悪性度および分子の特徴、ならびに良性および悪性疾患の多種多様な新規治療戦略のためのアッセイを開発するために実験細胞の電位のインビボ評価のための強力な技術である。
Protocol
Representative Results
Discussion
この紙と概説したプロトコルは、ここに圧縮され、ホルモンおよび/または薬物のペレットを製造し、マウスの皮下ペレット移植のための外科的処置について説明します。対処すべき研究課題に応じて、この技術は、単独で、又は前立腺広く研究17-19で使用される技術である前立腺細胞組換え移植片または前立腺組織異種移植片の腎カプセル異種移植と組み合わせて行うことができる?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者らは、過去と現在Rickeラボのすべてのメンバーに感謝したいと思います。私たちは、プロトコルに関する有益なコメントを、カルバン·パッテン、ジュニア、DVMとブリジット·ラーベ、DVMに感謝します。 R01DK093690、R01CA123199、RC2ESO18764：我々は、これらの研究のための彼らの財政支援のためのNIDDK、NCIとNIEHSを承認したいと思います。 TMNは、NIH T32 GM07356によって資金を供給ロチェスター大学の医学者養成プログラムでの受講者で、ルースL.キルシュシュタイン国立研究サービス賞F30DK093173下NIHはまた、このプロジェクトをサポートしています。 CDVは、ウィスコンシン大学マディソン校でT32ES007015でサポートされていT32CA157322とABTでサポートされています。内容はもっぱら著者の責任であり、必ずしも一般的な医学やNIHの国立研究所の公式見解を示すものではありません。
Materials
| EQUIPMENT & MATERIALS | |||
| Pellet press | PARR Industries | 2815 | 3mm Punch & Die set |
| Analytical Balance | Ohaus | 1918302 | Voyager or other |
| Bunsen burner | Fisher Scientific | 03-962Q | |
| Dissecting microscope | Leica | L2 | |
| Deltaphase Pad Kit (reheatable wax) | Braintree Scientific | 39DP | Alternative to an electric heating pad |
| Hot Bead sterilizer | F.S.T. | 18000-45 | |
| Isoflurane Vaporizer | Supera Anesthesia Innov | VAP3000 | |
| Induction Chamber | Supera Anesthesia Innov | RES644 | |
| F/AIR Canister | Supera Anesthesia Innov | 80120 | |
| 4 port Manifold | Supera Anesthesia Innov | RES536 | |
| Rebreathing Circuits | Supera Anesthesia Innov | CIR529 | |
| Inlet/Outlet Fittings | Supera Anesthesia Innov | VAP203/4 | |
| Pressure Reg/Gauge | Supera Anesthesia Innov | OXY508 | |
| Oxygen Flowmeter | Supera Anesthesia Innov | OXY660 | |
| 21mm Clear Tubing | Supera Anesthesia Innov | 301-150 | |
| Small Mice Nose Cone | Supera Anesthesia Innov | ACC526 | |
| Sterile surgical gown | Midwest Vet Supply | 350.79866.2 | |
| Surgical mask | Midwest Vet Supply | 350.50111.2 | 2-ply w/ earloops |
| Sterile gauze | Midwest Vet Supply | 001.14100.2 | 2 x 2 inches |
| Sterile Gloves | Kimberly Clark | 55092 | |
| Bouffant | Midwest Vet Supply | 001.27100.2 | |
| Cotton Tip Applicator | Midwest Vet Supply | 001.06220.2 | |
| Surgical Scrub Wash | Midwest Vet Supply | 733.80010.3 | |
| Sterile Fields (Fenestrated) | General Econopak, Inc | 88VCSTF | |
| REAGENTS | |||
| Cholesterol | Sigma-Aldrich | C-3292 | |
| Testosterone Proprionate | Sigma-Aldrich | T-1875 | |
| 17β-estradiol | Sigma-Aldrich | E-2758 | |
| Isoflurane | Midwest Vet Supply | 193.33161.3 | |
| Carprofen | Midwest Vet Supply | 193.70200.3 | Injectable (Rimadyl) |
| Betadine | Webster Veterinary | 07-836-3379 | |
| Sterile saline | Midwest Vet Supply | 193.74504.3 | NaCl 0.9%, Injectable |
| SURGICAL INSTRUMENTS | |||
| Straight Sharp/Blunt Scissors | Fine Scientific Tools (F.S.T.) | 14054-13 | |
| Graefe forceps (Serrated, Toothed, Curved) | F.S.T. | 11055-10 | |
| Fine Iris scissors | F.S.T. | 14090-09 | |
| Graefe Scalpel | F.S.T. | 10071-12 | |
| Dumont #5 forceps | F.S.T. | 11251-20 | |
| Glass Pasteur pipets | Fisher Scientific | S67050 | 5″ length |
| Graefe forceps (Serrated, Curved) | F.S.T. | 11052-10 | |
| Graefe forceps (Serrated, Straight) | F.S.T. | 11050-10 | |
| Vicryl Suture | Midwest Vet Supply | 295-92100.2 | 4-0, FS-2, Absorbable |
| Needle Holder w/ scissor action | F.S.T. | 12002012 | |
| Wound Clips | Braintree Scientific | ACS CS | May use 7mm or 9mm clips |
| Reflex Wound Clipper | F.S.T. | 12031-09 | Correspond w/ wound clip size |
| Would Clip Remover | F.S.T. | 12033-00 | Universal |
| Sterilization Container | F.S.T. | 20810-01 | Any autoclavable container will do |
| Syringe w/ needle | BD | 148292C | 1cc, 25Gx1 |
| Ear Tag Applicator | National Band & Tag Co. | 1005s1 | Alternative to ear notching |
| Small Animal Ear Tags | National Band & Tag Co. | 1005-1 |
References
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