דגם פלורסנט Orthotopic עכבר של סרטן הלבלב
Summary
A procedure to implant green fluorescent protein-expressing pancreatic cancer cells (PANC-1 GFP) orthotopically into the pancreas of Balb-c Ola Hsd-Fox1nu mice to assess tumor progression and metastasis is presented here.
Abstract
סרטן לבלב נשאר אחד מסוגי הסרטן עבורו הישרדות לא השתפרה באופן משמעותי בעשורים האחרונים. רק 7% מהחולים מאובחנים ישרדו יותר מחמש שנים. על מנת להבין לחקות את המיקרו-סביבה של גידולים בלבלב, השתמשנו במודל orthotopic Murine של סרטן הלבלב, המאפשרת הדמיה לא פולשנית של התקדמות הגידול בזמן אמת. תאי סרטן לבלב לבטא חלבון פלואורסצנטי ירוק (Panc-1 GFP) הושעו במטריצת קרום במרתף, ריכוז גבוה, (למשל, Matrigel HC) עם סרום ללא מדיה ולאחר מכן מוזרק לתוך הזנב של הלבלב באמצעות פיום בטן. השעית התא במטריצת הקרום במרתף ריכוז הגבוה הופכת חומר דמוי ג'ל ברגע שהוא מגיע לטמפרטורת חדר; ולכן, זה ג'לים כאשר הוא בא במגע עם הלבלב, יצירת חותם במקום ההזרקה ומניעת דליפת תא. צמיחת גידולים וגרורות לאיברים אחרים מנוטרים חיחיות באמצעות קרינה. זה קריטי להשתמש במסנני מתאים עירור ופליטה של GFP. הצעדים להשתלה orthotopic מפורטים במאמר זה כל כך החוקרים יכולים לשכפל את ההליך בקלות בעכברים בעירום. השלבים העיקריים של פרוטוקול זה הם הכנת תרחיף תאים, ההשתלה כירורגית, ו פלורסנט הגוף כולו בתחום ההדמיה vivo. מודל orthotopic זה נועד לחקור את היעילות של הרפוי רומן על גידולים ראשוניים גרורתי.
Introduction
סרטן הלבלב מאובחן עם שכיחות מוגברת בהשוואה לסוגים אחרים של סרטן, והוא הגורם המוביל 4 th של מקרי מוות הקשורים לסרטן בארצות הברית. מרגע אבחון, מעל 90% מהחולים מתים תוך חמש שנים 1,2. נכון לעכשיו, הסרת גידול כירורגית היא התרופה היחידה לסרטן לבלב, אך פחות מ -20% מהחולים כשירים לעבור ניתוח בעיקר בגלל בעת אבחנת המחלה נמצאת בשלב מתקדם יש גרורות 3,4. היעדר סימפטומים ספציפיים עושה סרטן לבלב מחלה שקטה; חלק מהתסמינים כולל כאבי בטן, כאבי גב, חוסר תיאבון, צהבת ובחילות; אשר יכול להתפרש בקלות כמו מחלות עיכול נפוצות 4. מסיבה זו, חשוב לפתח כלים תרופתיים חדשים כדי לסייע באבחון והטיפול בסרטן לבלב.
השימוש במודלים של בעלי החיים מאפשר לנו להבין את הביולוגיה של pancreסרטן atic ומספק תובנה יישום הידע הזה לבני אדם. מודלים orthotopic xenograft של סרטן הלבלב הם מציאותיים, כי גידולים לגדול האיבר ממוצא 5. בניגוד למודלי heterotopic, שבו שורות תאים או שברי גידול הם מושתלים מתחת לעור, דוגמנות orthotopic מאפשרת הבילוי של microenvironment הגידול ומחק את האינטראקציה של תאים סרטניים עם סביבתה 6. המודל xenograft המתואר כאן נובעת גידולים משורת תאים סרטניים אנושיים הלבלב GFP Panc-1, אשר מהונדסים גנטית כדי לבטא את חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP). זיהוי GFP מאפשר עבור הדמיה לא פולשנית וניטור של גידול וגרור 7. התפתחות גידולים מתרחשת במהירות, באופן ספונטני, דומה מאוד לזה של גידולים ראשוניים של חולי סרטן לבלב אנושיים 8. מודלי Orthotopic לספק חיזוי מדויק יותר של יעילות תרופה בתגובת סוכנים טיפוליים, תוךמחקה את המיקרו-סביבה של הגידול.
כאמור, מודל זה חי מאפשר זיהוי ניאון של גידול וגרור בזמן אמת. איתור פלורסנט מאפשר הדמיה ישירה / חיות לעומת הארה. עם קרינת האור הנפלט היא תוצאה של עירור על ידי אור אחר של אורך גל קצר יותר; ואילו הארה, האור הנפלט הוא התוצאה של תגובה כימית, וייתכן שלא יהיה 9 פליטה חזקה. יתר על כן, כל הגוף הדמיה ניאון vivo אינה מזיקה החיה מאפשר לחוקרים לעקוב אחר גדילת הגידול לאורך זמן בתגובה לטיפולים.
Protocol
Representative Results
Discussion
אנו מתארים מודל בעכברים orthotopic של סרטן הלבלב המבטא GFP, ובכך מאפשר ניטור פולשני של הגידול באמצעות הגוף כולו בתחום ההדמיה ניאון vivo (איור 1). טכניקה זו מאפשרת לנו לפקח על התפתחות גידולים בזמן אמת (איור 3); זה יכול להיות כלי חשוב לחוקרים ללמוד את הי…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank the Western University of Health Sciences for the Intramural Grant.
Materials
| RPMI media 1640 | Caisson Labs | RPL03-500ML | |
| Fetal Bovine Serum | Gibco | 10437-077 | |
| Penicillin Streptomycin | Thermo Ficher Sci | 15140-122 | |
| Matrigel HC | Corning | 354248 | |
| SutureVet PGA 6-0 PGA | Henry Schein | 39010 | |
| Alcare or Foamed Antiseptic Handrub | Steris | 639680 | |
| DPBS (Dubelcco's Phosphate-Buffered saline) | Thermo Ficher Sci | 21300025 | |
| TB Syringe 27G1/2 | Becton Dickinson | 305620 | |
| Isoflurane | Blutler Schein | 50562 | |
| Ketoprofen | Fort Dodge Animal Health | ||
| Surgical Scissors, 5.5"straight mayo | Henry Schein | 22-1600 | |
| PANC-1 GFP cell line | Anticancer, Inc | ||
| Small Animal Imaging System: | |||
| iBOx Scientia, UVP : | UVP, LLC Upland, CA. | Small Animal Imaging System to observe the fluorescent tumor in live animals | |
References
- Smyth, E., Cunningham, D., Kasper, D., et al. . Harrison’s Principles of Internal Medicine. , (2015).
- Mahipal, A., Frakes, J., Hoffe, S., Kim, R. Management of borderline resectable pancreatic cancer. World J Gastrointest Oncol. 7, 241-249 (2015).
- De La Cruz, M. S., Young, A. P., Ruffin, M. T. Diagnosis and management of pancreatic cancer. Am Fam Physician. 89, 626-632 (2014).
- Frese, K. K., Tuveson, D. A. Maximizing mouse cancer models. Nat Rev Cancer. 7, 645-658 (2007).
- Hoffman, R. M. Patient-derived orthotopic xenografts: better mimic of metastasis than subcutaneous xenografts. Nat Rev Cancer. 15, 451-452 (2015).
- Hoffman, R. M. The multiple uses of fluorescent proteins to visualize cancer in vivo. Nat Rev Cancer. 5, 796-806 (2005).
- Jiang, Y. J. Establishment of an orthotopic pancreatic cancer mouse model: cells suspended and injected in Matrigel. World J Gastroenterol. 20, 9476-9485 (2014).
- Arranz, A., Ripoll, J. Advances in optical imaging for pharmacological studies. Front Pharmacol. 6, 189 (2015).
- Metildi, C. A., Kaushal, S., Hoffman, R. M., Bouvet, M. In vivo serial selection of human pancreatic cancer cells in orthotopic mouse models produces high metastatic variants irrespective of Kras status. J Surg Res. 184, 290-298 (2013).
- Kim, M. P. Generation of orthotopic and heterotopic human pancreatic cancer xenografts in immunodeficient mice. Nat Protoc. 4, 1670-1680 (2009).
- Katz, M. H. Survival efficacy of adjuvant cytosine-analogue CS-682 in a fluorescent orthotopic model of human pancreatic cancer. Cancer Res. 64, 1828-1833 (2004).
- Bouvet, M. Real-time optical imaging of primary tumor growth and multiple metastatic events in a pancreatic cancer orthotopic model. Cancer Res. 62, 1534-1540 (2002).
