Summary

بدء تصوير دبقي<em> في الجسم الحي</em> من خلال نافذة رقيقة الجمجمة ملمع وعززت القحف

Published: November 20, 2012
doi:

Summary

من خلال الجمع بين ومصقول المقوى رقيقة الجمجمة (منافذ) الجمجمة وورم أرومي دبقي إطار حقن الخلايا (GBM)، يمكننا أن نلاحظ بدء دبقي والنمو من خلايا GBM حقن في دماغ فأر حي طوليا.

Abstract

دبقي هي واحدة من أكثر أشكال السرطان فتكا من الإنسان. العلاج الأكثر فعالية لدبقي جراحة حديثة تليها الاشعاع المعاملة يقدم المرضى فوائد متواضعة، حيث أن معظم المرضى لا البقاء على قيد الحياة أكثر من خمس سنوات بعد التشخيص بسبب الانتكاس 1،2 دبقي. اكتشاف الخلايا الجذعية السرطانية في أورام الدماغ البشري يحمل وعدا عن وجود تأثير هائل على وضع استراتيجيات علاجية جديدة لدبقي 3. وتعرف الخلايا الجذعية السرطانية بقدرتها على حد سواء في تقرير المصير، وتفرق لتجديد، ويعتقد أن تكون الخلايا السرطانية فقط في أن لديها القدرة على الشروع في أورام جديدة 4. ويعتقد دبقي الانتكاس العلاج الإشعاعي التالي لتنشأ من مقاومة الخلايا الجذعية دبقي (GSCs) للعلاج 5-10. في الجسم الحي، وترد GSCs للإقامة في محراب حول الوعاء وهذا أمر مهم للحفاظ على الخلايا الجذعية من خصائص شبيهة 11-14 . المركزية إلى املنظماتzation من مكانة GSC هي خلايا بطانة الأوعية الدموية 12. الأدلة الموجودة تشير إلى أن GSCs وتفاعلها مع خلايا بطانة الأوعية الدموية هي مهمة للتنمية الورم، وتحديد GSCs وتفاعلها مع الخلايا البطانية كأهداف العلاجية الهامة لدبقي. يتم تحديد وجود GSCs تجريبيا من قدرتها على بدء أورام جديدة على زرع مثلي 15. ويتحقق هذا عادة عن طريق حقن عدد محدد من الخلايا المعزولة من الأورام GBM الإنسان في أدمغة الفئران التي تعاني من نقص المناعة الشديد، أو من الخلايا GBM الماوس في أدمغة الفئران مسانج مشترك المضيف. ثم يتم إجراء فحوصات لنمو الورم بعد الوقت الكافي للسماح GSCs بين خلايا GBM حقن تثير أسابيع الأورام عادة جديدة، أو عدة أشهر. وبالتالي، المقايسات القائمة لا تسمح دراسة العملية المرضية من المهم بدء الورم من GSCs واحدة في الجسم الحي. ونتيجة لذلك، من الضروري طnsights في أدوار معينة من GSCs وتفاعلها مع خلايا بطانة الأوعية الدموية في المراحل الأولى من بدء الورم غير متوفرة. رؤى مثل هذه العناصر الهامة لتطوير استراتيجيات علاجية جديدة لدبقي، وسيكون لها آثار كبيرة على منع الانتكاس في المرضى الذين دبقي. هنا تكيفنا المنافذ الجمجمة إجراء إطار 16 و في الجسم الحي ثنائي الفوتون المجهري للسماح التصور من بدء الورم من الخلايا المحقونة GBM في دماغ فأر حي. سوف أسلوبنا تمهيد الطريق لمستقبل الجهود لتوضيح الآليات الرئيسية عصبي بين خلايا بطانية GSCs والأوعية الدموية أثناء بدء دبقي.

Protocol

1. بروتوكول تخدير الماوس مع الكيتامين وزيلازين بجرعة الكيتامين ملغ 0.1 و 0.01 ملجم من زيلازين في 1 غرام من وزن الجسم. يستخدم كاربروفين (0.005 ملغ لكل 1 غرام من وزن الجسم) لتسكين ويدار قبل الجراحة. جمي…

Discussion

المفتاح لنجاح الموانئ نافذة الجمجمة هو رقيق والتلميع. في حين لا يمكن أن يؤديها الأولية ترقق بسرعة، ينبغي توخي الحذر لضمان متجانسة ترقق في الجمجمة على مساحة واسعة. عادة نطبق طبقة رقيقة من المياه المالحة في الجمجمة، والجمجمة رقيقة ثم مرور واحد في وقت واحد، على ان يكون ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ويدعم هذا العمل من قبل مختبر جاكسون سرطان المنح الرائدة ومركز للسرطان مؤسسة ولاية ماين.

Materials

Name of reagent Company Catalogue number Comments (optional)
DMEM/F12(1:1) with Sodium Pyruvate Thermo Sci Hyclone SH3026101
B-27 Serum Free Supplement (50x) Invitrogen 17504-044
GlutaMax-1 Supplement Invitrogen 35050061
Penicillin-Streptomycin Solution Thermo Sci Hyclone SV30010
Accutase-Enzyme Cell Detachment Medium eBiosciences 00-4555-56
T25 flasks-vent cap green SARSTEDT 83.1810.502
70% alcohol JAX LAHS
10% povidone-iodine topical solution JAX LAHS
Ketamine HCl Butler Animal Health Supply NDC# 11695-0550-1
Xylazine Akorn, Inc. NADA# 139-236
Carprofen JAX LAHS
Ophthalmic ointment Dechra Veterinary Products 17033-211-38
0.5% Lidocaine HCl REGENT, Inc. NDC 0517-0625-25
Cyanoacrylate glue Henkel Corp. 46551
Sterile Swabs Fisher Scientific 23-400-114
Diamond paste Widget Supply BBE60
Tin oxide LORTONE, Inc. 591-038
Liner Bond 2V KURARAY Medical Inc. 1921-KA
Clearfil AP-X KURARAY Medical Inc. 1721-KA
Saline JAX LAHS
Cover glass Warner Instruments 64-0720
Hex Nut Small Parts, Inc. HNX-0090-C
Syringe Pump Syringepump.com NE-1000
Two-Photon imaging system Custom built (Any commercial system would work)

References

  1. Paulino, A. C., Teh, B. S. Treatment of brain tumors. N. Engl. J. Med. 352, 2350-2353 (2005).
  2. Stupp, R., et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. N. Engl. J. Med. 352, 987-996 (2005).
  3. Singh, S. K., et al. Identification of human brain tumour initiating cells. Nature. 432, 396-401 (2004).
  4. Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144, 646-674 (2011).
  5. Cheng, L., Bao, S., Rich, J. N. Potential therapeutic implications of cancer stem cells in glioblastoma. Biochem. Pharmacol. 80, 654-665 (2010).
  6. Cheng, L., Ramesh, A. V., Flesken-Nikitin, A., Choi, J., Nikitin, A. Y. Mouse models for cancer stem cell research. Toxicol. Pathol. 38, 62-71 (2010).
  7. Dirks, P. B. Brain tumor stem cells: the cancer stem cell hypothesis writ large. Mol. Oncol. 4, 420-430 (2010).
  8. Ebben, J. D., et al. The cancer stem cell paradigm: a new understanding of tumor development and treatment. Expert Opin. Ther. Targets. 14, 621-632 (2010).
  9. Germano, I., Swiss, V., Casaccia, P. Primary brain tumors, neural stem cell, and brain tumor cancer cells: where is the link. Neuropharmacology. 58, 903-910 (2010).
  10. Park, D. M., Rich, J. N. Biology of glioma cancer stem cells. Mol. Cells. 28, 7-12 (2009).
  11. Bao, S., et al. Stem cell-like glioma cells promote tumor angiogenesis through vascular endothelial growth factor. Cancer Res. 66, 7843-7848 (2006).
  12. Calabrese, C., et al. A perivascular niche for brain tumor stem cells. Cancer Cell. 11, 69-82 (2007).
  13. Barami, K. Relationship of neural stem cells with their vascular niche: implications in the malignant progression of gliomas. J. Clin. Neurosci. 15, 1193-1197 (2008).
  14. Gilbertson, R. J., Rich, J. N. Making a tumour’s bed: glioblastoma stem cells and the vascular niche. Nat. Rev. Cancer. 7, 733-736 (2007).
  15. Cho, R. W., Clarke, M. F. Recent advances in cancer stem cells. Curr. Opin. Genet. Dev. 18, 48-53 (2008).
  16. Drew, P. J., et al. Chronic optical access through a polished and reinforced thinned skull. Nat. Methods. 7, 981-984 (2010).

Play Video

Cite This Article
Zhang, L., Lapierre, A., Roy, B., Lim, M., Zhu, J., Wang, W., Sampson, S. B., Yun, K., Lyons, B., Li, Y., Lin, D. Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window. J. Vis. Exp. (69), e4201, doi:10.3791/4201 (2012).

View Video