JoVE   
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Biology

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Neuroscience

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Immunology and Infection

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Clinical and Translational Medicine

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Bioengineering

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Applied Physics

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Chemistry

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Behavior

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Environment

|   

JoVE Science Education

General Laboratory Techniques

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Basic Methods in Cellular and Molecular Biology

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Model Organisms I

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Model Organisms II

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Essentials of
Neuroscience

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Automatic Translation

This translation into Russian was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE Biology

В естественных изображений и лечебных процедур в Ортотопическая мышиной модели рака яичников

1, 1, 2, 1

1Department of Medical Oncology, Women's Cancer Program, 2Transgenic Mouse Facility, Fox Chase Cancer Center

Article
    Downloads Comments Metrics
     

    Summary

    Ортотопическая животных моделях рака яичников повторить лучше заболеваний человека и, следовательно, улучшения нашего понимания прогрессию рака и ответ опухоли на лечение. Мышиной модели получает intrabursal инъекции люциферазы-экспрессирующие клетки яичников опухоли. Лечение осуществляется через оральный зонд. Рост опухоли контролируется

    Date Published: 8/17/2010, Issue 42; doi: 10.3791/2125

    Cite this Article

    Cordero, A. B., Kwon, Y., Hua, X., Godwin, A. K. In vivo Imaging and Therapeutic Treatments in an Orthotopic Mouse Model of Ovarian Cancer. J. Vis. Exp. (42), e2125, doi:10.3791/2125 (2010).

    Abstract

    Человеческого рака и ответ на терапию лучше представлены в ортотопической животных моделях. Эта статья описывает развитие ортотопической мышиной модели рака яичников, лечение рака посредством устных доставки лекарственных препаратов, а также мониторинг опухоли поведение клеток в ответ на препарат лечение в режиме реального времени с помощью системы визуализации в естественных условиях. В этой ортотопической модели, яичников опухоль клеток, экспрессирующих люциферазы применяются местно, вводя их прямо в мышь Бурса, где каждый яичник прилагается. После введения D-люциферин, субстрат люциферазы светляков, люциферазы-клеток, экспрессирующих генерировать сигналы биолюминесценции. Этот сигнал регистрируется в системе естественных изображений и позволяет неинвазивным средством контроля опухолевого роста, распределения и регресс в отдельных животных. Препарата через оральный зонд обеспечивает максимальную громкость приеме 10 мл / кг массы тела, чтобы быть доставлен непосредственно в желудке и очень напоминает доставки лекарственных препаратов в клинической терапии. Таким образом, методы, описанные здесь, развитие ортотопической мышиной модели рака яичников, перорального применения лекарственных средств, и в естественных изображений, являются полезными для лучшего понимания человеческого рака яичников и лечения и улучшит, направленных на эту болезнь.

    Protocol

    I. Подготовка Клетки опухоли яичников

    1. Рост рака яичников клеточных линий выражения люциферазы в культуре. Источники люциферазы можно Firefly, Renilla, или других видов. Клетки, экспрессирующие флуоресцентных белков также может быть использован. Для этой демонстрации мы используем клетка рака яичников линии, OVCAR5, выражая люциферазы светляков.
    2. Урожай клеток, используя обычный метод клеточных культур.
    3. Держите клеточной суспензии (10000 клеток / мкл) в фосфатном буферном растворе (PBS), на льду, пока время инъекции.

    II. Intrabursal инъекций

    Эта процедура требует помощи со второго человека. Все хирургические вмешательства проводятся в асептических условиях. Это включает в себя ношение хирургической одежды и использованием стерильных хирургических инструментов, шприцев и игл.

    1. Подготовка анестезии раствор путем смешивания 3 мл кетамина гидрохлорид (100 мг / мл), 1,6 мл ксилазина гидрохлорид (100 мг / мл), 1,5 мл acepromazine (10 мг / мл) и 20 мл 0,9% натрия хлорида.
    2. Проверка идентификации животных и номер наблюдаемого здоровья. Анестезию животного с подготовленными кетамин-ксилазина-acepromazine анестезии с помощью внутрибрюшинного (ф) инъекции дозу объемом 8 ~ 9 мл / кг массы тела (BW).
    3. Убедитесь, что животное находится под приемлемый равнине анестезии, выполняя носок щепотку пинцетом или пальцами задних лап животного. Если есть педали рефлекс, ждать глубокой равнине анестезии, пока животное не реагирует на эту процедуру.
    4. Положите сторону животного спинные на стерильные марлевые площадку с его головы смотрели в противоположную сторону и ее хвост, обращенной к вам. Точки разреза расположена слева или справа от средней линии и выше яичников. Бритье или влажной шерсти с 70% спиртом в разрез точки.
    5. Поднимите смоченный кожу с помощью пинцета и сделать небольшой разрез с ножницами в дорсомедиального позицию и прямо над жировой ткани яичников. Площадку яичников жира должно быть видно под поверхностью брюшной стенки. Жировая ткань является легко узнаваемый по его белым цветом, в отличие от темно-розовой ткани, окружающие его.
    6. Аккуратно поднимите перитонеального облицовки стен и сделать небольшой надрез, как описано выше (5).
    7. Место стерильным солевым пропитанной марли площадку на прилегающей к средней линии разреза. Найдите яичников жировая ткань и осторожно потяните его и остальных его на марлю. Стабилизировать яичников, зажимая жировой ткани с клипа бульдога. Под микроскопом рассекает, положение яичников целью создания условий для введения иглы (30 калибр, G) в яйцевод изгиб канальцев, ведущих к Бурсе. Когда игла вводится в правильном положении, она должна быть видна в Бурсе.
    8. Аккуратно нажмите поршень шприца для введения 5 мкл клеточной суспензии между бурсы и яичников в то время как шприц позиционируется месте инъекции. Этот шаг требует двух человек. Один человек толкает поршень, а другой человек сохраняет позиционирование иглы. Удалите иглу быстро, чтобы запечатать пункции, но осторожно, чтобы не рвать бурсы и канальцев. Сумка должна казаться слегка растянут надлежащего инъекции.
    9. Выпуск жировой ткани из клипа бульдога и аккуратно заменить репродуктивного тракта и жира обратно площадку в брюшную полость. Аккуратно закройте стенки тела, потянув верхней перитонеальной подкладки на нижнюю подкладку. Закрыть кожу хирургических скоб или рана клипов.
    10. Место восстановления животное обратно в свою клетку и обеспечить безопасный источник тепла, чтобы избежать переохлаждения и ускорить выздоровление. Монитор скорости дыхания и легкость, возвращение тонуса мышц, а также возможность добровольно двигаться. Все это хорошие показатели движения к выздоровлению. Скобы или ранить клипы могут быть удалены 7 или более дней после операции.

    III. Устные зонд администрации

    1. Используйте 18 ~ 20 G зонд иглу или зонд для искусственного кормления с закругленным кончиком. Желудочный зонд игла должна быть не больше, чем расстояние от кончика головы животного на его последнего ребра.
    2. Проверьте животных идентификационный номер и наблюдаемых здоровья. Аккуратно загривок животного, держа кожу на плечах при помощи большого пальца и пальцев. Принуждения должны быть только фирмы достаточно для передних конечностей, будет продлен в каждую сторону и в сторону. Животное не должно быть в состоянии понять на иглу.
    3. Осторожно потяните спину головы животного с указательным пальцем, образуя прямую линию через шею и пищевода. Поддержка спины животного с внутренней части вашего пальца.
    4. Аккуратно и без усилий, вставьте зонд иглы в обе стороны от устья и более языка. В одном движении, игла должна пройти против неба и вниз по пищеводу. Гравитация должны направлять иглу вниз, не встречая сопротивления. Если есть resistanсе, удалить иглу и начать все заново. Кляп животного и глотать рефлекс может быть вызван во время вставки. Тем не менее, не должно быть никакого сопротивления или задыхаясь от животного. Важно, чтобы убедиться, что животное дышит, когда игла находится в месте, проверяя движение ноздрей и грудь.
    5. Медленно нажмите поршень шприца обойтись объема дозы.
    6. Аккуратно снимите зонд иглу под тем же углом, и путь, как путь он вставлен вниз по пищеводу.
    7. Вернуться животных в клетку и дыхание контролировать и поведение в течение 5 ~ 10 минут.

    IV. В Vivo изображений

    Мы используем суппорт наук о жизни, чтобы контролировать поведение клеток вводили в intrabursal полости. Эксперименты с использованием этой системы обычно имеют сроки от 4 ~ 16 недель с момента имплантации опухоли.

    1. Подготовка решения D-люциферин (субстрат люциферазы светляков) путем растворения 5 ~ 20 мг в 1 мл PBS и фильтрацией через 0,22 мкм мембраны для стерилизации.
    2. Зарядка индукции камеры, включив как кислород и изофлуран газа. Включите подачу газа индукции камеры только. Изофлуран расход поддерживается на низком уровне, пока животные готовы для включения в образ.
    3. Проверьте животных идентификационный номер и наблюдаемых здоровья. Место животное в индукции камеры предъявлено обвинение в изофлуран газа.
    4. Удаление животного из камеры, когда животное оказывается под наркозом. Доставить 200 мкл приготовленного раствора люциферин через IP инъекций применяют 30 G иглу. Важно, чтобы записать время инъекции, чтобы сохранить время последовательно между люциферин впрыска и визуализации производительности на протяжении всего исследования.
    5. Место люциферин впрыском животное обратно в камеру индукции.
    6. Установить системе формирования изображений соответствующие настройки. Убедитесь, что для инициализации системы до приобретения первого изображения животных.
    7. Выключите поток газа к индукции камеру и включите потока газа в камеру изображения.
    8. Место под наркозом спинной животного или вентральной стороной вверх. Убедитесь, что место носа животного в носовой обтекатель для поддержания надлежащего индукции анестезии. Убедитесь, что животное находится в пределах "достопримечательность сетке", как указано зеленой подсветкой.
    9. Закрыть дверь камеры и получить изображение в соответствующее время. Время можно определить по кинетике.
    10. Удалить животное от изображения камеры и поместить его обратно в свою клетку. Монитор восстановлению животных, как описано в "Intrabursal инъекций".

    Результаты В. представитель

    Рисунок 1
    Рисунок 1. В Vivo изображений клеток яичников опухоли в ортотопической модели мыши. OVCAR5 клеток, экспрессирующих люциферазы вводили intrabursally в правом яичнике и отображаемого с течением времени. Изображения были приняты 13 (слева), 17 (в центре) и 22 (право) дней после инъекции использованием изображений ИВИС спектра системы. Спинная сторона показана на верхней панели и брюшной стороне в нижней панели. Обратите внимание, что перитонеальный распространение опухолевых клеток 22 дней после инъекции.

    Эксперименты на животных были проведены в соответствии с руководящими принципами и правилами установленными Институциональные животных Fox Chase Cancer Center Уход и использование комитета.

    Discussion

    Рак яичников является ведущей причиной смерти среди всех злокачественных гинекологических 1. Высокий уровень смертности от этой болезни в значительной степени из-за его поздней диагностикой и отсутствием надежных методов диагностики 2. Кроме того, традиционной химиотерапии часто встречается устойчивость к химическому воздействию и рецидива рака 3. Таким образом, роман терапии необходимо эффективно целевой этого заболевания. В развитие новой терапии ориентации человеческого рака яичников, важно разработать модель представитель животного.

    Ортотопической модели животных имеет преимущества по сравнению с обычными моделями ксенотрансплантата (например, подкожного или внутрибрюшинного введения опухолевых клеток) тем, что 1) он воспроизводит основной сайт образования опухоли, 2) она представляет общий сайт метастазов, и 3) он обеспечивает опухолевых клеток к взаимодействовать с соответствующими микроокружения 4, 5, 6, 7, 8. Грызуны имеют уникальную бурсальной мембраны, которая окружает яичника и непрерывно яйцевода. Эта уникальная анатомия грызунов позволяет инъекцию клеток опухоли яичников orthotopically. Intrabursally вводили клетки опухоли яичников ведут себя подобно человеческой болезни, тем самым, растущее внутри intrabursal мембрану и распространяется в брюшную полость, как опухоль прогрессирует. Инъекции клеток стабильно выражения люцифераз или флуоресцентные белки также позволяет отслеживать поведение опухолевых клеток в реальном времени. Биолюминесцентный и / или флуоресцентных технологий визуализации позволяет многократно изображение опухолевых клеток в течение длительного периода времени и изучения опухолевого роста, распределения и регрессии в неинвазивный способ 9, 10, 11.

    При установлении ортотопической модели, крайне важно, чтобы быстро удалить иглу из сумки при инъекции. Резкие удаления иглы печатей пункции и предотвращает утечку вводили клетки. Тем не менее, в то же время, движение должно быть мягким, чтобы не разорвать Бурса. Если утечка происходит во время инъекции, это может привести к клеткам семя в живот и, возможно, путают исследования, т.е., преждевременное распространение за пределы яичника. В этом случае конкретные животные должны быть зарегистрированы и последовал за развитие нескольких сайтов опухоль в брюшной полости до начала лечения или же исключены из последующего анализа. Перед проведением устной желудочный зонд, очень важно проверить длину зонда трубка, измеряя от кончика головы животного до последнего ребра. Это полезно, чтобы отметить трубку в нос животного и не проходите мимо трубки этой отметки. Введение трубки прошлом этот знак может привести к перфорации в желудок. Определение длины трубы особенно важно для молодых животных или животных весом 20 грамм При вставке зонд иглу вниз по пищеводу, не должно быть никакого сопротивления или борьбы с животным. Очень важно не вводить раствор или суспензию слишком быстро, так как это может привести к рефлюкса, а затем доставить неточной объем дозы, а также добавление стресс для животного. Для сопоставимости результатов визуализации, время от времени, желательно, чтобы сохранить время последовательно между инъекцией люциферазы подложки и изображений. Промежуток времени может быть определена путем принятия серии изображений после инъекции подложки и наблюдать кинетики сигналов. Развитие ортотопической мышиной модели рака яичников, перорального применения лекарственных средств, и в естественных изображений необходимые методы для лучшего понимания развития и распространения рака яичников и оценки новых терапевтических схем, которые могут в конечном итоге улучшить результат пациента с этой смертельной болезнью.

    Disclosures

    Нет конфликта интересов объявлены.

    Acknowledgements

    Мы благодарим д-р Харви Хенсли за его квалифицированную техническую поддержку. Эта работа выгоду от использования следующих Fox Chase Cancer Center (РКИК) объектов: Лаборатория фонда животных и развитию малого изображениями животных. Эта работа была частично поддержана SPORE рака яичников на РКИК / UPenn (P50 CA083638), РКИК основной грант (P30 CA006927), а также исследования рака яичников фонд.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Ketamine Hydrochloride Vedco, Inc. Not Available
    Xylazine Hydrochloride Lloyd, Inc. Not Available
    Acepromazine Vedco, Inc. Not Available
    D-Luciferin Potassium Salt Caliper Life Sciences 122796

    References

    1. Jemal, A. et al. Cancer statistics. CA Cancer J Clin 59, 225-249 (2009).
    2. Lynch, H. T. et al. Hereditary ovarian carcinoma: heterogeneity, molecular genetics, pathology, and management. Mol Oncol 3, 97-137 (2009).
    3. Yap, T. A., Carden, C. P. & Kaye, S. B. Beyond chemotherapy: targeted therapies in ovarian cancer. Nat Rev Cancer 9, 167-181 (2009).
    4. Killion, J. J., Radinsky, R. & Fidler, I. J. Orthotopic models are necessary to predict therapy of transplantable tumors in mice. Cancer Metastasis Rev 17, 279-284 (1998).
    5. Bibby, M. C. Orthotopic models of cancer for preclinical drug evaluation: advantages and disadvantages. Eur J Cancer 40, 852-857 (2004).
    6. Shaw, T. J., Senterman, M. K., Dawson, K., Crane, C. A. & Vanderhyden, B. C. Characterization of intraperitoneal, orthotopic, and metastatic xenograft models of human ovarian cancer. Mol Ther 10, 1032-1042 (2004).
    7. Greenaway, J., Moorehead, R., Shaw, P. & Petrik, J. Epithelial-stromal interaction increases cell proliferation, survival and tumorigenicity in a mouse model of human epithelial ovarian cancer. Gynecol Oncol 108, 385-394 (2008).
    8. Connolly, D. C. Animal models of ovarian cancer. Cancer Treat Res 149, 353-391 (2009).
    9. Sadikot, R. T. & Blackwell, T. S. Bioluminescence imaging. Proc Am Thorac Soc 2, 537-540 (2005).
    10. Lehmann, S. et al. Longitudinal and multimodal in vivo imaging of tumor hypoxia and its downstream molecular events. Proc Natl Acad Sci U S A 106, 14004-14009 (2009).
    11. Connolly, D. C. & Hensley, H. H. Xenograft and Transgenic Mouse Models of Epithelial Ovarian Cancer and Non-Invasive Imaging Modalities to Monitor Ovarian Tumor Growth In Situ: Applications in Evaluating Novel Therapeutic Agents. Current Protocols in Pharmacoogy 45 (2009).

    Comments

    0 Comments

    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Metrics

    Waiting
    simple hit counter