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 JoVE Biology

活体成像和治疗卵巢癌的原位小鼠模型

1, 1, 2, 1

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

Article
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    Summary

    卵巢癌的原位动物模型复制更好的人类疾病,因此,加强我们了解癌症的发展和肿瘤对治疗的反应。一个小鼠模型接收intrabursal注射荧光素酶表达的卵巢肿瘤细胞。治疗是通过灌胃给药。监测肿瘤生长

    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

    更好地代表人类癌症和治疗反应的原位动物模型。本文介绍的卵巢癌的原位小鼠模型,治疗癌症的药物,通过口服给药和肿瘤细胞的行为响应实时的治疗药物在体内成像系统中使用的监测发展。在此原位模型,卵巢肿瘤细胞表达荧光素酶外用他们直接注射到老鼠囊中,其中每个卵巢封闭。萤火虫荧光素酶的底物D -荧光素,注射后,荧光素酶表达细胞产生生物发光信号。这个信号是在活体成像系统的检测和监测肿瘤的生长,分布,并在动物个体的回归的一种非侵入性的手段。通过灌胃的药物管理允许的最大加药量为10毫升/公斤体重直接传送到胃和紧密合作,类似的药物在临床治疗提供。因此,技术描述这里,卵巢癌,口服给药,药物在体内成像原位小鼠模型的发展,有助于更好地理解人类卵巢癌和治疗,并改善针对这种疾病。

    Protocol

    一,卵巢肿瘤细胞的制备

    1. 在文化表达荧光素酶的成长卵巢癌的细胞株。荧光素酶的来源可以是萤火虫,海肾,或其他物种。也可用于荧光蛋白的表达。对于本演示中,我们使用的卵巢癌的细胞株,OVCAR5,表达萤火虫荧光素酶。
    2. 收获细胞,用常规的细胞培养技术。
    3. 保持细胞悬液(10,000个细胞/μL)的磷酸盐缓冲液(PBS)冰直到注射时间。

    二。 Intrabursal注射液

    这个过程需要从第二个人的援助。所有的外科手术是在无菌条件下进行。这包括穿着手术的装束和使用无菌手术器械,注射器和针头。

    1. 准备3毫升(100毫克/毫升)的盐酸氯胺酮,甲苯噻嗪盐酸1.6毫升(100毫克/毫升),1.5毫升(10毫克/毫升)acepromazine,20毫升0.9%氯化钠混合麻醉的解决方案。
    2. 检查动物的识别号码和观察到的健康。麻醉与氯胺酮 - 甲苯噻嗪- acepromazine准备麻醉(IP)经腹腔注射给药量为8〜9毫升/公斤体重(BW)的动物。
    3. 通过与动物的后爪钳或手指脚趾捏,确认该动物是在接受麻醉平原。如果有脚蹬反射,等待麻醉进行更深层次的平原,直到动物是这个程序没有响应。
    4. 动物背侧上对着它的头和它的尾巴向你面临的无菌纱布垫。切口点位于左边或右边卵巢和中线以上。刮胡子或湿用70%酒精在切口点皮毛。
    5. 抬起湿润的皮肤使用镊子,做一个小切口用剪刀在背内侧的位置,并直接卵巢脂肪垫以上。卵巢脂肪垫下方的腹腔壁的表面应该是可见的。脂肪垫很容易识别的白色在它周围的暗粉色组织。
    6. 轻轻抬起腹腔壁衬,如上所述,做一个小切口(5)。
    7. 中线切口旁放置一个无菌浸泡盐水纱布垫。找到卵巢脂肪垫,轻轻将其拉出上的纱布和休息。卵巢稳定夹紧牛头犬剪辑的脂肪垫。卵巢在解剖显微镜下,位置,让针插入输卵管小管弯曲,导致滑囊(规格30,G)的。当针插入到适当的位置,应该滑囊下可见。
    8. 轻轻推注射器推杆注入5μL的细胞悬液之间的布尔萨和卵巢,而注射器注射部位定位。这一步需要两个人。一人推柱塞,而其他人保持针的定位。迅速取出针头穿刺部位的密封,但轻轻足够不要撕破滑囊和肾小管。滑囊应该会出现适当注射要稍微扩张。
    9. 推出猛犬剪辑的脂肪垫,轻轻地取代生殖道进入腹腔的脂肪垫回。轻轻合上腹膜衬拉衬在较低的体壁。关闭手术订书钉或伤口剪辑皮肤。
    10. 将复苏的动物在笼子里,并提供一个安全的热源,以避免低温和加快恢复。监测呼吸频率和易用性,肌张力的回报,并自愿移动的能力。这是走向复苏的进展的良好指标。订书钉或伤口剪辑可以去除手术后7天或以上。

    三。口服灌胃给药

    1. 18〜20 G灌胃针或鼻饲管使用一个圆形的提示。灌胃针应不再比从动物的头尖的最后一根肋骨的距离。
    2. 检查动物的识别号码和观察到的健康。轻轻地用拇指和手指的肩膀皮肤抓住颈背的动物。克制应该只是公司中脱颖而出四肢延伸到每一个侧面和出路。动物不应该能够把握针。
    3. 动物的头,用食指轻轻拉了回来,形成了直线通过颈部和食管。支持你的拇指内的动物的回。
    4. 轻轻的和没有力量的,插入口两侧和舌头在灌胃针。在一个平滑的运动,应通过对针口的屋顶上下食道。重力应引导针没有会议抵抗。如果有任何resistanCE,取出针,并再次启动。动物的插科打诨和吞咽反射可能会触发插入时。但是,应无阻力或动物喘气。重要的是要确保动物呼吸时,针在被检查的鼻孔和胸部的运动。
    5. 慢慢推注射器的柱塞免除剂量体积。
    6. 灌胃针头轻轻地取出它插入食道的方式在同样的角度和途径。
    7. 5〜10分钟,动物笼子里,并监测呼吸和行为。

    四, 在活体成像

    我们用卡尺生命科学监察注入intrabursal腔细胞的行为。使用此系统的实验通常有4〜16周的时间内从肿瘤植入时间。

    1. 准备的D -荧光素(萤火虫荧光素酶的底物)的解决方案,通过溶解在1 mL PBS 5〜20毫克,并通过杀菌为0.22μm滤膜过滤。
    2. 充电打开的氧气和异氟醚气体感应室。接通到感应室的气体流量。异氟醚的流量维持在低水平,直到动物准备进行成像。
    3. 检查动物的识别号码和观察到的健康。放置在被控异氟醚气体感应室的动物。
    4. 从室中取出的动物,当动物出现被麻醉。交付200μL准备通过IP使用30克针注射荧光素的解决方案。重要的是要记录注射时间,以保持一致的时间之间的荧光素注射和整个研究的成像性能。
    5. 放置到感应室的荧光素注射的动物的回。
    6. 成像系统设置相应的设置。要确保系统初始化之前获得的第一个动物形象。
    7. 关掉煤气流感应室和成像室的气体流量。
    8. 麻醉动物的背侧或腹侧了。请务必放置在鼻锥动物的鼻子,以保持适当的麻醉诱导。确保绿色照明“兴趣点网格”内的动物。
    9. 关闭室的大门,并在适当的时候获得的图像。时间可以由动力学。
    10. 从成像室取出的动物放到它的笼子。监视“Intrabursal注射液”中描述的动物的恢复。

    五,代表性的成果

    图1
    图1。卵巢肿瘤细胞原位小鼠模型的体内成像。 intrabursally OVCAR5细胞表达荧光素酶注射到右侧卵巢,并随着时间的推移成像。图片13(左),17(中),和22(右)天后注射使用IVIS光谱成像系统。在上游面板背侧和腹侧在较低的面板。请注意,腹膜肿瘤细胞的扩散,注射后22天。

    福克斯蔡斯癌症中心的机构动物护理和使用委员会规定的准则和法规的规定进行动物实验。

    Discussion

    卵巢癌是所有妇科恶性肿瘤 1,死亡的首要原因。本病的死亡率高主要是由于其已故的诊断和缺乏可靠的诊断方法 2 。此外,传统的化疗往往遇到耐药和复发癌症的3。因此,新的治疗是必需的,有效地瞄准这一疾病。针对人类卵巢癌的新疗法的发展,关键是建立一个有代表性的动物模型。

    原位动物模型已经超过传统的异种移植模型的优点(如皮下或腹腔注射的肿瘤细胞),1)它再现肿瘤形成的主站点,2)它代表转移的常见部位,以及3)它提供了肿瘤细胞与适当的微环境4,5,6,7,8交互。鼠害有一个独特的法氏囊膜周围的卵巢和输卵管连续的。这种啮齿类动物的独特的解剖结构允许的卵巢肿瘤细胞的注射原位。 Intrabursally注入卵巢肿瘤细胞的行为类似于人类疾病,从而增长内intrabursal膜,并扩散到腹腔肿瘤进展。注射细胞稳定表达荧光素酶或荧光蛋白还可以实时跟踪肿瘤细胞的行为。发光法和/或荧光成像技术使人们有可能超过延长的时间和研究肿瘤的生长,分布,以及在非侵入性的方式9,10,11回归内反复形象的肿瘤细胞。

    在建立原位模型,关键是迅速取出针后注入滑囊。针密封穿刺部位突然去除和防止注射细胞的泄漏。然而,在同一时间,运动应该要温柔不要撕破滑囊。如果在注射过程中发生泄漏,可能会导致腹部到种子细胞,并有可能混淆的研究,即外卵巢过早蔓延。在这种情况下,特定​​的动物应被记录下来,并为多种肿瘤部位在腹膜前处理,或者从后续分析所淘汰的发展。在执行灌胃之前,关键是检查灌胃管的长度测量,从动物的头尖最后一根肋骨。它是有帮助的,以纪念在动物的鼻管,和过去不通过这个标志管。过去这个标志的管插入可能会导致在胃的穿孔。确定管的长度是特别重要的的与年轻的动物或动物称量下20克。向下食道灌胃针插入后,应无阻力或从动物的斗争。重要的是管理的溶液或悬浮液太快,因为这可能会导致回流,并随后提供不准确的剂量体积,以及增加动物的压力。对于不时媲美的成像效果,这是最好保持注射荧光素酶的底物和成像之间的时间相一致。时间的推移,可以由基板注射后的一系列图像,观察信号的动力学。卵巢癌,口服给药,药物在体内成像原位小鼠模型的发展是必要的技术,为更好地了解卵巢癌的发展和传播,并评估新的治疗方案,最终可能会提高对病人的与这种致命的疾病结果。

    Disclosures

    没有利益冲突的声明。

    Acknowledgements

    我们感谢他的专家技术支持,哈维亨斯利博士。这项工作得益于以下的福克斯蔡斯癌症中心(FCCC)设施:实验室动物基金和小动物成像设施的使用。这项工作是支持的,一部分由“气候变化框架公约”/宾夕法尼亚大学(P50 CA083638),“气候变化框架公约”的核心授予(P30 CA006927)在卵巢癌的孢子,和卵巢癌研究基金。

    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).
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    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).
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