ग्लियोब्लास्टोमा Xenografts के Vivo इमेजिंग में के लिए प्रतिदीप्ति आणविक टोमोग्राफी
Summary
ट्यूमर कोशिकाओं के Orthotopic intracranial इंजेक्शन मस्तिष्क ट्यूमर जीव विज्ञान, प्रगति, विकास, और चिकित्सीय प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए कैंसर अनुसंधान में इस्तेमाल किया गया है । यहां हम ट्यूमर xenografts, जो वास्तविक समय intravital इमेजिंग और नैदानिक ग्लियोब्लास्टोमा मॉडल में एक ट्यूमर द्रव्यमान के ठहराव प्रदान करता है की आणविक टोमोग्राफी प्रतिदीप्ति उपस्थित ।
Abstract
Tumorigenicity कैंसर कोशिकाओं की क्षमता के लिए एक ट्यूमर के रूप में बड़े पैमाने पर है । एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया अगर कोशिकाओं tumorigenic है निर्धारित करने के लिए दृष्टिकोण कैंसर कोशिकाओं के साथ immunodeficient चूहों इंजेक्शन द्वारा है और ट्यूमर द्रव्यमान को मापने के बाद यह दिखाई और स्पष्ट हो जाता है । कैंसर कोशिकाओं के Orthotopic इंजेक्शन microenvironment में xenograft है कि सबसे निकट ट्यूमर की उत्पत्ति के ऊतकों का अध्ययन किया जा रहा है जैसा दिखता है उद्देश्य । ब्रेन कैंसर अनुसंधान कैंसर कोशिकाओं के intracranial इंजेक्शन की आवश्यकता है ट्यूमर गठन और मस्तिष्क के अद्वितीय microenvironment में विश्लेषण की अनुमति है । vivo में इमेजिंग की intracranial xenografts मॉनिटर तत्क्षण orthotopically engrafted चूहों के ट्यूमर द्रव्यमान । यहां हम ब्रेन ट्यूमर xenografts के प्रतिदीप्ति आणविक टोमोग्राफी (FMT) के उपयोग की रिपोर्ट । कैंसर की कोशिकाओं के पास अवरक्त फ्लोरोसेंट प्रोटीन के साथ पहले transduced और फिर प्रतिरक्षा चूहों के मस्तिष्क में इंजेक्ट कर रहे हैं । जानवरों तो समय की एक विस्तारित अवधि में ट्यूमर मास के बारे में मात्रात्मक जानकारी प्राप्त करने के लिए स्कैन कर रहे हैं. सेल पूर्व लेबलिंग लागत प्रभावी, reproducible, और प्रत्येक माउस के भीतर ट्यूमर के बोझ के विश्वसनीय ठहराव के लिए अनुमति देता है । हम इमेजिंग सब्सट्रेट इंजेक्शन के लिए की जरूरत को समाप्त, और इस तरह जानवरों पर तनाव कम. इस दृष्टिकोण की एक सीमा बहुत छोटे द्रव्यमान का पता लगाने के लिए अक्षमता द्वारा प्रतिनिधित्व किया है; हालांकि, यह अंय तकनीकों की तुलना में बड़ा जनता के लिए बेहतर संकल्प किया है । यह एक दवा उपचार या तंत्रिकाबंधार्बुद कोशिका लाइनों और रोगी व्युत्पंन नमूनों की आनुवंशिक परिवर्तन की प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए लागू किया जा सकता है ।
Introduction
कैंसर एक औद्योगिक दुनिया में मानव में बीमारी से संबंधित मौतों के प्रमुख कारणों में से एक है । एक अत्यंत उच्च मृत्यु टोल के साथ, नए उपचार तत्काल आवश्यक हैं । ग्लियोब्लास्टोमा मल्टीफार्मी (जीबीएम) मस्तिष्क कैंसर का एक अत्यंत घातक प्रकार, मस्तिष्क ट्यूमर, stromal, और प्रतिरक्षा कोशिकाओं की विषम आबादी से बना है । संयुक्त राज्य अमेरिका के केंद्रीय ब्रेन ट्यूमर रजिस्ट्री के अनुसार, प्राथमिक घातक और गैर घातक मस्तिष्क ट्यूमर की घटना १००,००० प्रति लगभग 22 मामलों है । २०१७1में अमरीका में लगभग ११,००० नए मामलों का निदान होने की उम्मीद है ।
पूर्व नैदानिक अध्ययन एक दवा की संभावना की जांच, प्रक्रिया, या उपचार के लिए मानव में परीक्षण से पहले प्रभावी हो । एक प्रारंभिक नैदानिक अध्ययन में प्रयोगशाला चरणों में से एक कैंसर एक मेजबान जीव में प्रत्यारोपित कोशिकाओं का उपयोग करके दवा के इलाज के लिए संभावित आणविक लक्ष्यों की पहचान है, मानव xenograft मॉडल के रूप में परिभाषित किया । इस संदर्भ में, intracranial ब्रेन ट्यूमर xenograft रोगी-व्युत्पंन xenografts (PDXs) का उपयोग कर मॉडल व्यापक रूप से किया गया है मस्तिष्क ट्यूमर जीव विज्ञान, प्रगति, विकास, और चिकित्सीय प्रतिक्रिया का अध्ययन, और अधिक हाल ही में जैव मार्क्स विकास, दवा के लिए स्क्रीनिंग, और निजीकृत चिकित्सा2,3,4।
intracranial xenografts की निगरानी करने के लिए vivo इमेजिंग तरीकों में सबसे सस्ती और गैर इनवेसिव में से एक bioluminescence इमेजिंग (BLI)5,6,7,8है । हालांकि, कुछ BLI सीमाओं सब्सट्रेट प्रशासन और उपलब्धता, एंजाइम स्थिरता, और प्रकाश शमन और इमेजिंग अधिग्रहण9के दौरान बिखरने शामिल हैं । यहाँ हम एक वैकल्पिक इमेजिंग विधि के रूप में अवरक्त FMT की रिपोर्ट करने के लिए नैदानिक ग्लियोब्लास्टोमा मॉडल की निगरानी. इस विधि में, संकेत अधिग्रहण और intracranially प्रत्यारोपित PDXs के ठहराव, एक के पास अवरक्त फ्लोरोसेंट प्रोटीन iRFP72010,11 (इसके बाद के रूप में FP720 के रूप में) या turboFP635 (इसके बाद FP635 के रूप में अवधि के रूप में) व्यक्त, एक FMT इमेजिंग प्रणाली के साथ किया जाता है । FMT प्रौद्योगिकी का उपयोग करना, orthotopic ट्यूमर से पहले, दौरान, या उपचार के बाद, एक गैर इनवेसिव, सब्सट्रेट मुक्त, और मात्रात्मक टिप्पणियों के लिए नैदानिकी तरीके में vivo में निगरानी की जा सकती है.
Protocol
Representative Results
Discussion
ट्यूमर xenografts बड़े पैमाने पर कैंसर अनुसंधान में इस्तेमाल किया गया है और अच्छी तरह से स्थापित इमेजिंग तकनीक का एक नंबर विकसित किया गया है: BLI; चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई); पोजीट्रान उत्सर्जन टोमोग्राफी …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम डॉ फ्रेडरिक लैंग, एमडी एंडरसन कैंसर केंद्र जीबीएम-PDX neurospheres के लिए धंयवाद । यह काम हार जीबीएम अनुसंधान सहयोगी, राष्ट्रीय ब्रेन ट्यूमर सोसायटी की एक सहायक (फ्रैंक Furnari), R01-NS080939 (फ्रैंक Furnari), जेंस एस मैकडोनल फाउंडेशन (फ्रैंक Furnari) द्वारा समर्थित किया गया था; जॉर्ज Benitez अमेरिकी ब्रेन ट्यूमर एसोसिएशन (ABTA) से एक पुरस्कार द्वारा समर्थित किया गया था; सिरो Zanca आंशिक रूप से एक अमेरिकी इतालवी कैंसर फाउंडेशन postdoctoral रिसर्च फैलोशिप द्वारा समर्थित किया गया था । फ्रैंक Furnari कैंसर अनुसंधान के लिए लुडविग संस्थान से वेतन और अतिरिक्त सहायता प्राप्त करता है ।
Materials
| DMEM/High Glucose | HyClone/GE | SH30022.1 | |
| DMEM/F12 1:1 | Gibco | 11320-082 | |
| FBS | HyClone/GE | SH30071.03 | |
| Accutase | Innovative cell technologies | AT-104 | |
| Trypsin | HyClone/GE | SH30236.01 | |
| B27 supplement | Gibco | 17504044 | |
| human recombinant EGF | Stemcell Technologies | 2633 | |
| human recombinant FGF | Stemcell Technologies | 2634 | |
| DPBS | Corning | 21-031-00 | |
| FACS tubes | Falcon | 352235 | |
| DAPI | ThermoFisher Scientific | 62248 | |
| Blasticidin | ThermoFisher Scientific | A1113903 | |
| p24 ELISA | Clontech | 632200 | |
| Xylazine | Akorn | NDC 59399-110-20 | |
| Ketamine | Zoetis | NADA 043-403 | Controlled substance |
| Ointment | Dechron | NDC 17033-211-38 | |
| Absorbable suture | CpMedical | VQ392 | |
| 5 ul syringe | Hamilton | 26200-U | Catalog number as sold by Sigma-Aldrich |
| Cell Sorter | Sony | SH8007 | |
| Mouse stereotaxic frame | Stoelting | 51730 | |
| Motorized stereotaxic injector | Stoelting | 53311 | |
| Micromotor hand-held drill | Foredom | K1070 | |
| Mouse warming pad | Ken Scientific Corporation | TP-22G | |
| Fluorescence Tomography System | PerkinElmer | FMT 2500 XL | |
| TrueQuant Imaging Software | Perkin Elmer | 7005319 | |
| Ultra-centrifuge Optima L-80 XP | Beckman Coulter | 392049 | |
| Tissue Culture 100mm Dishes | Olympus Plastics | 25-202 | |
| Tissue Culture 150mm Dishes | Olympus Plastics | 25-203 | |
| Tissue Culture Flasks T75 | Corning | 430720U | |
| 50 mL conical tubes | Corning | 430290 | |
| 15 mL conical tubes | Olympus Plastics | 28-101 | |
| Centrifuge Avanti J-20 | Beckman Coulter | J320XP-IM-5 | |
| Tube, Polypropylene, Thinwall, 5.0 mL | Beckman Coulter | 326819 | |
| Tube, Thinwall, Polypropylene, 38.5 mL, 25 x 89 mm | Beckman Coulter | 326823 | |
| Athymic nude mice | Charles River Laboratories | Strain Code 490 (Homozygous) | Prior approval by the Institutional Animal Care Program and by the Institutional Biosafety Committee required. |
References
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