Ein Murine Orthotopische Blasentumormodell und Tumor Detection System
Summary
Dieses Protokoll beschreibt die Erzeugung von murinen orthotope Blasentumoren in weiblichen C57BL / 6J-Mäusen und für die Überwachung des Tumorwachstums.
Abstract
Dieses Protokoll beschreibt die Erzeugung von Blasentumoren in weiblichen Mäusen C57BL / 6J der murinen Blasenkrebs-Zelllinie MB49 verwendet, die menschliche Prostataspezifischen Antigen (PSA), und das Verfahren für den Nachweis der Tumorimplantation abzusondern modifiziert wurde. Kurz gesagt, werden die Mäuse mit injizierbaren Medikamenten betäubt und in der Rückenlage zu legen hat. Urin aus der Blase geräumt und 50 ul Poly-L-Lysin (PLL) wird langsam mit einer Geschwindigkeit von 10 & mgr; l / 20 s unter Verwendung einer 24 G IV-Katheter instilliert. Es wird 20 min in der Blase links durch den Katheter Stopfen verschlossen. Der Katheter wird entfernt und PLL wird durch sanften Druck auf die Blase verlassen. Dies wird durch Instillation des murinen Blasenkrebs – Zelllinie (1 x 10 5 Zellen / 50 & mgr; l) mit einer Geschwindigkeit von 10 & mgr; l / 20 s folgte. Der Katheter wird zugestöpselt vorzeitige Entleerung zu verhindern. Nach 1 h werden die Mäuse mit einer Umkehrung Droge wieder auf, und die Blase verlassen wird. Die langsame Einträufeln Rate ist wichtig,wie es reduziert vesico-ureteral Reflux, die Tumoren in der oberen Harnwege und in den Nieren auftreten verursachen können. Die Zelllinie sollte auch wieder ausgesetzt werden Verklumpung von Zellen zu reduzieren, da dies zu einer ungleichmäßigen Tumorgrößen nach der Implantation führen kann.
Diese Technik induziert Tumoren mit hohem Wirkungsgrad. Das Tumorwachstum wird durch Urin-PSA-Sekretion überwacht. PSA Marker Überwachung ist zuverlässiger als Ultraschall oder Fluoreszenzabbildung für den Nachweis der Anwesenheit von Tumoren in der Blase. Tumoren in Mäusen im Allgemeinen eine maximale Größe, die einen negativen Einfluss auf die Gesundheit von etwa 3 erreichen – 4 Wochen, wenn sie unbehandelt. Durch die Überwachung des Tumorwachstums ist es möglich, Mäuse zu unterscheiden, die von den ausgehärteten wurden, die nicht erfolgreich mit Tumoren implantiert. Mit nur Endpunktanalyse, kann der letztere fälschlicherweise angenommen, dass durch Therapie geheilt wurden.
Introduction
Das Ziel dieser Methode ist murine orthotope Blasentumoren zu erzeugen und die implantierten Tumore so genau wie möglich zu überwachen, so dass Mäuse ohne Tumorimplantation an Endpunktsanalyse nicht gedacht, um geheilt wurden. Insgesamt reduziert das Verfahren die Notwendigkeit für experimentelle Analyse für eine große Anzahl von Mäusen gezeigt, und eine höhere Genauigkeit sicherzustellen therapeutische Ergebnisse bei der Bestimmung.
Die Entwicklung eines orthotopischen Modell für Krebs ist wichtig, da die Implantation von Tumorzellen nicht subkutan nicht die Umgebung der klinischen Erkrankung rekapitulieren oder die Entwicklung von therapeutischen Strategien ermöglichen. Die Architektur der Blase ermöglicht die Instillation von Blasenkrebstherapien direkt in die Blase mit minimaler systemischer Wirkungen. So Tiermodelle, die diese Umgebung, wie orthotop Modell rekapitulieren, sind wichtige neue Therapien zu bewerten. Die Schlussfolgerungen aus jedem Versuchsaufbau gezogen werden dependent von den Grenzen des Modells.
Verschiedene Techniken wurden zur Herstellung von orthotope Blasentumoren in Mäusen entwickelt. Diese stützen sich auf eine Beschädigung des Glycosaminoglycans Schicht der Blase, so dass Tumorzellen implantiert werden. Die verwendeten Techniken umfassen Elektrokauterisation, die in einem einzigen Punkt der Beschädigung in der Blasenwand führt, was zur Tumorentwicklung an einer Stelle in der Blase 1,2. Allerdings ist die Erfolgsrate der Tumorimplantation Elektrokauterisation unter Verwendung von betreiberabhängig von 10 unterschiedlichen – 90%, und es schließt die Gefahr, dass die Blasenwand durchstochen wird, was zu Tumoren in der Bauchhöhle zu entwickeln. Chemische Kauter wird unter Verwendung von Silbernitrat durchgeführt, welche Schäden die Blasenwand 3. In ähnlicher Weise wurde Säure 4 der Blasenwand zu beschädigen. Trypsin hat auch die Blase als auch zu beschädigen 5 verwendet. Diese Verfahren können bei der Entwicklung von mehr als einem Tumor in der Blase führen.Darüber hinaus besteht die Gefahr von schweren Schäden an der Blase, wenn die Chemikalien zu lange in Kontakt mit der Blasenwand verbleiben. Die Methode von Ninalga et al. verwendet die sich positiv auf die Blasenwand zu beschichten geladene Moleküle poly-L-Lysin (PLL) 6; Dies ermöglicht die geladenen Tumorzellen negativ auf die Glycosaminoglycan Schicht der Blase zu halten. Dieses Verfahren führt im allgemeinen zu mehr als einem Tumor in der Blase entwickeln, aber der Tumorimplantation ist bei 80-100% 4,7. Technisch ist es auch die einfachste Verfahren auszuführen. Um sicherzustellen, dass die Tumoren, die ziemlich auch in der Größe zu entwickeln, ist es wichtig, dass die Tumorzellen nicht in großen Klumpen vor der Implantation gruppiert.
Um die therapeutische Wirksamkeit zu bewerten, ist es am besten, diese Studie an Mäusen mit ziemlich ähnlich großen Tumoren durchzuführen. Somit kann eine gute Erkennungssystem, das die Tumorgröße bald nach der Implantation zu quantifizieren kann, ist wichtig. Mehrere Strategien haben Bienen verwendet Tumoren zu evaluieren. Dazu gehören die Magnetresonanztomographie (MRI) 8-10, Fluoreszenz 11, Biolumineszenz 12,13, Ultraschall 14 und enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) 15,16. Während MRI und Ultraschall keine Modifikationen der Tumorzellen erforderlich ist, besteht ein Bedarf für empfindliche Geräte und Kontrastmittel für die MRI. Die Fluoreszenz-, Lumineszenz- und ELISA-basierten Assays erfordern Modifikation der Tumorzellen Markerproteine zu exprimieren, die mit diesen Methoden nachgewiesen werden können. Für Lumineszenz wird ein Substrat für den Nachweis der Luciferase-Aktivität erforderlich ist; Somit gibt es einen zusätzlichen Schritt und höhere Kosten. Sowohl Lumineszenz und Fluoreszenz erfordern spezielle Ausrüstung. Zur Herstellung von Fluoreszenz, grün fluoreszierendes Protein (GFP) Cyclisierung, die durch molekularen Sauerstoff katalysiert wird, erforderlich. Somit kann die GFP-Expression innerhalb einer Tumormasse auf Zugang zu Sauerstoff abhängig variabel sein, so dass dies ein ziemlich unzuverlässig Marker <sup> 17. Die Modifikation der murinen Zelllinie Blasenkrebs MB49 menschlichen Prostata – spezifisches Antigen (PSA) 15,16 absondern als Surrogat – Marker eine andere Strategie. Diese Marker stellen auch ein alternatives Mittel zur Bestätigung Tumor Anwesenheit bei der Beendigung des Versuchs, so dass sie eine Alternative zu Immunhistochemie. Diese Studie berichtet über die PLL Verfahren orthotope Tumorimplantation und stellt einen Vergleich der Tumordetektionssysteme, nämlich ELISA, Fluoreszenz und Ultraschallbildgebung.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die kritischsten Schritte in dem Protokoll sind 1) erfolgreich die Tumorigenität der Zelllinie beibehalten wird; 2) meßbar PSA Sekretion vor Implantation der Tumorzellen in Mäusen zu gewährleisten; 3) Erzeugen einer Einzelzellsuspension zur Implantation, um Variation der Tumorgröße zu verringern; und 4) Einträufeln Zellen mit einer langsamen Geschwindigkeit vesico-ureteral Reflux zu verhindern, was zu einer Implantation der Tumorzellen in der Niere.
Nach längerem Passage in vitro…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was funded by a grant from the National Medical Research Council of Singapore (NMRC/CIRG/1335/2012) awarded to Professor Kesavan Esuvaranathan.
Materials
| MB49-PSA cells | N/A | N/A | ref (Wu QH, 2004) |
| RPMI 1640 media | HyClone | SH30027.01 | |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) media | Biowest | L0102 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) South American | Biowest | S1810 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) South American, Premium | Biowest | S181B | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | HyClone | SH30088.03 | |
| L-glutamine | Biowest | X0550 | |
| Penicillin-Streptomycin | Biowest | L0022 | |
| Hygromycin B | Invitrogen | 10687-010 | |
| free PSA (Human) ELISA kit | Abnova | KA0209 | |
| TRIzol Reagent for RNA extraction | Ambion | 15596026 | |
| High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNase Inhibitor | Applied Biosystems | 4374967 | |
| TaqMan Universal PCR Master Mix | Applied Biosystems | 4304437 | |
| TaqMan Gene Expression Assay – Mouse Actb | Applied Biosystems | 4331182 | Mm00607939_s1 |
| TaqMan Gene Expression Assay – Human KLK3 | Applied Biosystems | 4331182 | Hs00426859_g1 |
| C57BL/6J female mice | In Vivos | 4-6 wk old | |
| Anesthesia (75mg/kg Ketamine and 1mg/kg Medetomidine) | Local pharmacy | ||
| Reversal drug (1mg/kg Atipamezole) | Local pharmacy | ||
| Ear punch | Electron Microscopy Sciences | 72893-01 | |
| Hartmann's solution or Compound sodium lactate | B Braun | ||
| Ophthalmic ointment – Duratears sterile ocular lubricant ointment | Alcon | ||
| Heat pack – HotHands handwarmers | Heatmax Inc | ||
| Introcan Certo IV catheter | B Braun | 4251300 | 24G x 3/4″ |
| Aquagel Lubricating jelly | Local pharmacy | ||
| Poly-L-lysine solution, 0.01%, | Sigma | P4707 | |
| cOmplete, Mini, EDTA-free Protease Inhibitor Cocktail | Roche | 4693159001 | |
| Quantichrom Creatinine Assay Kit | BioAssay Systems | DICT-50 | |
| Fluorescent dye – VivoTrack 680 | Perkin Elmer | NEV12000 | |
| RNAlater-ICE Frozen Tissue Transition Solution | Ambion | 4427575 | |
| Name | Company | Catalog number | Comments |
| Equipment and Software | |||
| 7500 Realtime PCR System | Applied Biosystems | ||
| 7500 Software v2.3 | Applied Biosystems | ||
| Metabolic Cage | Tecniplast | Vertical type rack for 12 cages | |
| BD FACSCanto I system | BD Biosciences | ||
| BD FACSDiva software v7 | BD Biosciences | ||
| IVIS SpectrumCT in vivo imaging system | Caliper Life Sciences | ||
| Living Image Software v3.1 | Caliper Life Sciences | ||
| Vevo 2100 imaging system | VisualSonics |
References
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