通过实体瘤移植植入骨模拟原发性骨肿瘤和骨转移

这项研究允许通过将实体瘤移植物放入骨骼中来灵活地创建原发性骨肿瘤或骨转移。这种技术与在骨骼中注射肿瘤细胞悬液不同。该方法克服了肿瘤细胞悬液注射肺栓塞的局限性。

与自发性骨转移或血管内细胞注射后相比，另一个优点是创建更均匀的模型。基于实体瘤移植物植入，存在超越人类或小鼠模型的可能性，但使用患者来源的异种移植物可以导致针对特定患者的治疗。主要侧重于癌症研究，例如肿瘤微环境、转移、药物发现、癌症遗传学和精准医学。

视觉演示是展示创建皮下肿瘤、解剖和创建肿瘤移植物以及手术植入胫骨的关键步骤的关键。对于皮下肿瘤诱导，使用适当的细胞解离溶液收获感兴趣的细胞系，并以 10 至 2 倍的 10 至 5 个细胞重悬细胞至 100 至 150 微升无菌 PBS 浓度。将细胞置于冰上。

用 70% 乙醇清洁暴露的皮肤，并将细胞装入配备有 27 号针头的结核菌素注射器中。然后将细胞皮下注射到不会受到肩胛骨运动影响的消毒皮肤区域。使用卡尺监测覆盖在背侧胸部或腹部的皮下肿瘤的大小，并每周测量动物的体重，以确保肿瘤不会溃疡或小鼠不符合机构动物护理和使用委员会制定的早期切除标准。

当肿瘤在任何维度上达到 15 毫米时，使用 70% 乙醇对皮肤进行消毒，并使用 15 手术刀切开肿瘤上方的皮肤。使用无菌手术剪刀从周围附着的软组织中清晰地解剖肿瘤，并将肿瘤置于含有完全生长培养基的六孔板的一个孔中。使用手术刀将肿瘤切成适当大小的碎片，并将碎片放入室温下装有无菌完全生长培养基的新容器中。

对于冻存，将多个片段汇集在补充有 20% 胎牛血清和 10% 二甲基亚砜的完全生长培养基中的单个冻存管中，并使用零下 80 摄氏度的商业冻存系统逐渐冷冻组织，然后再在液氮中长期储存。为了保存肿瘤碎片以供后续分析，而不是将来植入，请通过液氮浸泡快速冷冻样品，并将冷冻的肿瘤碎片长期储存在零下 80 摄氏度。对于皮下肿瘤碎片植入，首先将肿瘤碎片悬浮液置于室温下。

接下来，确认麻醉的受体小鼠对踏板反射缺乏反应，并皮下注射镇痛。为了尽量减少对皮肤的潜在创伤，使用脱毛霜去除右膝关节和相连后肢的胫骨近端的毛发。用 70% 乙醇擦洗裸露的皮肤，然后交替使用洗必泰和生理盐水磨砂。

在弯曲和伸展关节时，将胫骨近端视为膝关节远端的区域，并使用 15 手术刀刀片在肢体内侧的胫骨近端水平创建一个 3 到 4 毫米的切口，穿过皮肤和皮下组织，露出胫骨近端的内侧皮层。要在胫骨近端的内侧皮层上开一个小孔，请使用 25 号针头的尖端施加轻微的压力，同时将尖端旋转到膝关节远端约 2 毫米处，并且在颅骨和尾部胫骨皮层之间等距。打孔后，使用无菌镊子或 27 至 30 号针头将至少 0.5 立方毫米的肿瘤碎片插入胫骨近端髓腔，并使用 27 至 30 号针头将肿瘤碎片作到髓管中。

放置所有碎片后，用适当的材料抵挡皮肤边缘，然后将动物放回笼子并监测直到可以走动。然后通过每周一次的数字 X 光照相、生物发光或荧光成像无创评估胫骨肿瘤生长，并使用卡尺测量植入部位的肢体。可以通过高级成像记录成功的植入。

在这项具有代表性的分析中，植入后 1 周在胫骨近端可见为肿瘤移植物植入而产生的皮质缺损。到第 2 周，可以观察到皮质缺损附近的可见骨溶解和骨重塑。从第 2 周到第 5 周，发生了与肿瘤植入和生长相关的额外进行性骨破坏和新骨的形成。

在胫骨近端打一个小孔时应小心。依靠以轻柔到最小的压力旋转尖端，让针尖完成工作。在此程序之后，除了成像外，还可以进行肿瘤移植物放置在其他骨部位，将细胞外基质中的类器官或肿瘤细胞放置在骨缺损中或进行分子和组织学分析。