प्राथमिक आक्रामक orthotopic मूत्राशय कैंसर xenografts टीका लगाना स्थापित तकनीक laparotomy और मूत्राशय की जुटाने की आवश्यकता है. यह प्रक्रिया, चूहों पर महत्वपूर्ण रुग्णता inflicts तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण और समय लेने वाली है. इसलिए हम percutaneous दृष्टिकोण अल्ट्रासाउंड मार्गदर्शन के उपयोग, एक उच्च परिशुद्धता विकसित की है.
Orthotopic मूत्राशय कैंसर xenografts vivo में आणविक सेलुलर जोड़तोड़ और नए चिकित्सीय एजेंट का अध्ययन करने के लिए सोने के मानक हैं. उपयुक्त सेल लाइनों intravesical टपकाना (nonmuscle आक्रामक विकास के मॉडल) या मूत्राशय की दीवार में अंदर का इंजेक्शन (आक्रामक विकास के मॉडल) द्वारा या तो inoculated हैं. दोनों प्रक्रियाओं जटिल और अत्यधिक समय लेने वाली हैं. इसके अतिरिक्त, सतही मॉडल tumorigenic निम्नलिखित टपकाना हैं कि सेल लाइनों की कमी के कारण अपनी कमियों है. अंदर का इंजेक्शन, दूसरी ओर, प्रक्रिया के invasiveness और मेजबान माउस के लिए जुड़े रुग्णता से हुईं है.
मन में इन कमियों के साथ, हम orthotopic मूत्राशय कैंसर xenografts बनाने के लिए एक न्यूनतम इनवेसिव दृष्टिकोण विकसित करने के लिए पिछले विधियों संशोधित. अल्ट्रासाउंड मार्गदर्शन का प्रयोग हम सफलतापूर्वक मूत्राशय कैंसर कोशिका लाइनों उम uc1, उम UC3 और उम के percutaneous टीका प्रदर्शन किया50 athymic नग्न में UC13. हम इस दृष्टिकोण, कुशल, सटीक और सुरक्षित समय है कि प्रदर्शन कर रहे हैं. इस तकनीक के साथ, शुरू में एक अंतरिक्ष पीबीएस के साथ मूत्राशय म्यूकोसा के तहत बनाई गई है, और ट्यूमर कोशिकाओं को फिर एक दूसरे चरण में इस अंतरिक्ष में इंजेक्ट कर रहे हैं. ट्यूमर के विकास bioluminescence इमेजिंग और अल्ट्रासाउंड के साथ नियमित अंतराल पर निगरानी रखी जाती है. औसत ट्यूमर मात्रा में अध्ययन की अवधि में हमारे 50 चूहों में से एक है, लेकिन सभी में में तेजी से वृद्धि हुई.
हमारी संस्था में, एक, न्यूनतम इनवेसिव तेजी से और बहुत ही सटीक तरीके से मूत्राशय कैंसर xenograft टीका अनुमति देता है जो इस उपन्यास दृष्टिकोण, पारंपरिक मॉडल बदल दिया गया है.
कैंसर अनुसंधान ट्यूमर जीव विज्ञान के बारे में हमारी समझ को गहरा करने के क्रम में मरीज के ट्यूमर से निकाली गई कोशिका लाइनों का उपयोग मानव कैंसर के पशु मॉडल पर निर्भर है. विभिन्न उपचार रणनीति के तहत vivo में विकास के विश्लेषण के लिए murine orthotopic मूत्राशय के कैंसर मॉडल संदर्भ मानक 1,2 रहते हैं. immunocompromised चूहों (xenograft मॉडल) में मानव मूत्राशय कैंसर कोशिकाओं का टीका intravesical टपकाना पर मूत्राशय दीवार में ("intravesical मॉडल") 3,4,5 या डायरेक्ट इंजेक्शन ("अंदर का मॉडल") 6,7 निर्भर करता है. दोनों तकनीकों भी चूहों 8,9 में किया जा सकता है.
Intravesical टपकाना तो उपन्यास उपचार एजेंटों के बाद intravesical टपकाना करने के लिए उत्तरदायी हैं जो मूत्राशय की urothelial सतह पर ट्यूमर के गठन को प्रेरित करता है. हालांकि, इस पद्धति के माध्यम से दिया जब मज़बूती tumorigenic हैं जो सेल लाइनों की संख्या एक सीमित हैडी उन सेल लाइनों, KU7 में से एक, हाल ही में हेला 4,10 होना प्रदर्शित किया गया है. Intravesical टपकाना भी समय की वजह से आवश्यक ध्यान केन्द्रित करना टाइम्स को लगता है, और यह अक्सर मूत्रमार्ग, मूत्रवाहिनी, और गुर्दे श्रोणि 11 सहित मूत्र पथ के आसन्न तत्वों, में ट्यूमर के विकास को प्रेरित करता है. इसके अलावा, intravesical टपकाना अक्सर मूत्रवाहिनी मूत्राशय में प्रवेश जहां मूत्राशय की मंजिल पर ट्यूमर के विकास की ओर जाता है, और इस ऊपरी पथ बाधा और सहवर्ती गुर्दे की विफलता का कारण बन सकता है.
प्रणालीगत उपचार के लिए उपयुक्त हैं जो प्राथमिक आक्रामक मूत्राशय कैंसर xenografts मूत्राशय दीवार 12 में ट्यूमर कोशिकाओं के प्रत्यक्ष इंजेक्शन द्वारा बनाई गई हैं. कई सेल लाइनों इस मॉडल में पर्याप्त रूप से बढ़ने हालांकि, इसकी सीमा एक पेट चीरा 13 के लिए जरूरत से संबंधित मॉडल के invasiveness है. मॉडल भी कारण ठीक पेशी दीवार में कोशिकाओं को इंजेक्शन लगाने की तकनीकी कठिनाई को जानने के लिए चुनौती दे रहा हैमूत्राशय की.
चूहों में orthotopic प्राथमिक आक्रामक मूत्राशय कैंसर xenografts की स्थापना के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण "अंदर का मॉडल" की मौजूदा कमियों को संबोधित करने के क्रम में हमारे विभाग में विकसित किया गया है. हम सफलतापूर्वक स्थापित आक्रामक मॉडल को बदलने के लिए इस उपन्यास तकनीक में जिसके परिणामस्वरूप पूर्वकाल मूत्राशय दीवार में मूत्राशय कैंसर कोशिकाओं के percutaneous, अल्ट्रासाउंड निर्देशित इंजेक्शन का अनुकूलन करने में सक्षम थे. इसके अलावा हम संभावित "अंदर का मॉडल" की सटीकता और reproducibility में वृद्धि की है.
कैंसर के उपचार में लगभग सभी प्रमुख अग्रिमों नैदानिक परीक्षण की शुरुआत से पहले पशु मॉडल में परीक्षण की आवश्यकता होगी. कैंसर के पशु मॉडल vivo में ट्यूमर जीव विज्ञान का अध्ययन करने के लिए सक्षम शोधकर्ताओं कि आवश्यक उपकरण हैं. Orthotopic xenograft मॉडल 1,2 सोने के मानक बना रहेगा और (सेल लाइनों के चयन के मामले में) सबसे अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं और सबसे अधिक व्यावहारिक उपयोगिता जारी है.
सचित्र प्रक्रिया हम 100% की एक तकनीकी सफलता दर के साथ तीन अलग सेल लाइनों का अल्ट्रासाउंड निर्देशित percutaneous इंजेक्शन द्वारा xenograft ट्यूमर की स्थापना की पहले से Dinney एट अल. 12 से वर्णित orthotopic मॉडल की एक न्यूनतम इनवेसिव संशोधन है. निरंतर अनुवर्ती के दौरान, चूहों के 98% ट्यूमर मात्रा में निरंतर वृद्धि का प्रदर्शन किया.
एक न्यूनतम इनवेसिव तकनीक प्रदर्शन करके हम अंदर का मॉडल की मौजूदा सीमाओं को संबोधित कर रहे थे. Respe इसके अलावापशु कल्याण cting, इस प्रक्रिया के कम invasiveness भी शल्य जटिलताओं की संख्या कम से vivo में प्रयोगों के reproducibility के लिए योगदान देता है. यह अत्यधिक एक उदर laparotomy और घाव बंद करने के लिए जुड़े जरूरत से बचने के लिए प्रभावी समय है. हम (1.6 ±) 3.4 मिनट के लिए काफी पशु प्रति प्रक्रिया समय कम करने में सक्षम थे. हालांकि, हमारे उपन्यास दृष्टिकोण का मुख्य लाभ यह है कि अपनी सटीकता है. उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड हमें मूत्राशय दीवार की म्यूकोसा तहत खारा इंजेक्शन के द्वारा बनाई गई अंतरिक्ष कल्पना करने के लिए अनुमति देता है. यह पहला कदम इंजेक्शन एक दूसरे चरण में ट्यूमर सेल इंजेक्शन की सुविधा और ट्यूमर सेल spillage के जोखिम को कम करता है. यह यह सुई प्लेसमेंट कल्पना करना असंभव है और इंजेक्शन की सही गहराई के बारे में अनिश्चितता का एक तत्व हमेशा वहाँ है जहाँ laparotomy के बाद अंदर का इंजेक्शन की तकनीक, को विरोधाभासों. इसके अलावा, हम कड़ाई से पूर्वकाल मूत्राशय दीवार में ट्यूमर कोशिकाओं inoculating कर रहे हैं, के रूप में ट्यूमर growtपीछे मूत्राशय दीवार पर घंटे बचा है. इसके बाद ureteral orifices की निकटता में ट्यूमर के विकास की वजह से प्रतिरोधी जटिलताओं की दर अत्यंत दुर्लभ है. यह साथ प्रभाव लंबे समय तक विकास और उपचार की अवधि के लिए अनुमति देता है.
अल्ट्रासाउंड निर्देशित ट्यूमर टीका की मुख्य सीमा पर्याप्त तकनीकी उपकरणों की जरूरत है. इसलिए इस प्रक्रिया के प्रदर्शन की संभावना मानव कैंसर के पशु मॉडल में विशेष कर रहे हैं, जो केन्द्रों के लिए प्रतिबंधित कर दिया जाएगा. इस तरह के उपन्यास पशु मॉडलिंग में विशेषज्ञता के साथ इन संस्थाओं और समूहों के बाहर अनुसंधान समूहों के बीच सहयोग को प्रोत्साहित करना चाहिए.
अल्ट्रासाउंड इमेजिंग और कुछ मैनुअल निपुणता के साथ परिचित पर निर्भर है, इस मॉडल सक्षम निर्देश के तहत सीखना आसान है. प्रक्रिया में महत्वपूर्ण कदम नमक के साथ मूत्राशय की दीवार में एक कृत्रिम अंतरिक्ष submucosally की रचना है. इस अंतरिक्ष वेध ओ बिना निर्माण के बादmucosal परत च, यह कई मिनट के लिए स्थिर बनी हुई है. ट्यूमर कोशिकाओं को टीका लगाना करने के क्रम में इस अंतरिक्ष में दूसरी सुई का मार्गदर्शन अपेक्षाकृत सरल है. submucosal स्थान के निर्माण के दौरान मुख्य जटिलता मूत्राशय लुमेन में सुई के छिद्र है. एक submucosal स्थान के निर्माण, हालांकि, संभव बनी हुई है. सुई मूत्राशय दीवार में धीरे धीरे वापस लिया जाए और खारा mucosal परत सुई की नोक पर flips बस जब इंजेक्शन. इस पैंतरेबाज़ी के बाद submucosal अंतरिक्ष कम स्थिर है (खारा 30-60 सेकंड के भीतर मूत्राशय लुमेन करने से बच जाएगा) और ट्यूमर कोशिकाओं के इंजेक्शन जल्दी से प्रदर्शन किया जाना है. मूत्राशय लुमेन में ट्यूमर कोशिकाओं की spillage म्यूकोसा की वेध के साथ इन मामलों में हो सकता है. अंदर का अंतरिक्ष से ट्यूमर कोशिकाओं के नुकसान अनुवर्ती के दौरान एक कम मात्रा ट्यूमर का कारण बन सकता है, हम किसी भी intravesical ट्यूमर तेज कभी नहीं देखा है.
एक अन्य संभावित गomplication इंजेक्शन चैनल के माध्यम से peritoneal गुहा को ट्यूमर कोशिकाओं के spillage है. हम 50 पशुओं में केवल एक intraperitoneal ट्यूमर सेल प्रसार मनाया, और यह हमारे पहले प्रयास में से एक में हुई. हम भी बड़े एक ट्यूमर सेल निलंबन मात्रा के इंजेक्शन के इस गुण. यह 50-40 μl से मात्रा को कम करने के लिए आगे नहीं intraperitoneal spillage के परिणामस्वरूप तथ्य यह है कि द्वारा समर्थित किया गया.
Murine orthotopic मूत्राशय कैंसर xenograft का यह न्यूनतम इनवेसिव टीका उतना ही अन्वेषक और पशु दोनों को लाभ, "मौजूदा अंदर का मॉडल" के लिए एक नवीन संशोधन का प्रतिनिधित्व करता है. इस मॉडल के फायदे इस तरह के एक न्यूनतम इनवेसिव फैशन में orthotopic xenograft ट्यूमर की स्थापना के लिए गुर्दे, प्रोस्टेट और यकृत जैसे अन्य अंगों को अपने अनुकूलन प्रोत्साहित करते हैं.
The authors have nothing to disclose.
लेखकों छोटे जानवर अल्ट्रासाउंड इमेजिंग मंच के उपयोग पर उसकी शिक्षा के लिए ट्यूमर सेल लाइनों और बेन डीले का वायरल पारगमन के प्रदर्शन के लिए Eliana Beraldi स्वीकार करना चाहते हैं.
इस परियोजना जर्मन फाउंडेशन सिस्टम के द्वारा समर्थित किया गया था (DFG, जावेद 2117/1-1: 1), कनाडा के कैंसर सोसायटी अनुसंधान संस्थान और वैंकूवर कोस्टल स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थान से एक Mentored चिकित्सकों की वैज्ञानिक पुरस्कार. अल्ट्रासाउंड इमेजिंग मंच अभिनव के लिए कनाडा फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया.
Chlorhexidine gluconate (2%) | Aplicare | 82-319 | |
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | Thermo Scientific | SH3008101 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Thermo Scientific | SH3007103 | |
Matrigel | BD Bioscience | 356234 | Keep between 2-4⁰C |
Isoflurane | Baxter Corporation | 402-069-02 | |
Trypsin (0.25%) | Thermo Scientific | SH3004202 | |
Syringe (1ml) | BD Bioscience | 309659 | |
Hypodermic needle (30G; ¾ inch) | Kendall | 830340 | |
Angiocatheter (24G) | BD Bioscience | 381112 | |
Vevo 770 small animal imaging platform | VisualSonics | ||
RMV 706 ultrasound scanhead | VisualSonics | ||
IVIS Lumina III | Caliper Life Science |