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Methodenartikel

Bildgestützte Resektion der Glioblastom und intrakraniellen Implantation von therapeutischen Stammzellen entkernt Gerüste

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DOI:

10.3791/57452

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16. Juli 2018

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Tumor-Suche nach therapeutischen mesenchymaler Stammzellen (MSCs) vielversprechend zur Behandlung von invasiven Glioblastom. Optimale Transplantation umfasst Lieferung von MSCs in den Tumor Resektion Hohlraum auf Gerüsten. Hierbei sind präklinische Techniken, MSC Behandlung des Glioblastoms zu studieren vorgesehen, einschließlich: bildgebende Tumor Resektion; Implantation von MSC ausgesät Gerüste; und postoperative Therapie verfolgen.

Zusammenfassung

Glioblastom (GBM), der am weitesten verbreitete und aggressive primäre Hirntumoren, trägt eine Lebenserwartung von 12-15 Monate. Die geringe Lebenserwartung ist zum Teil auf die Unfähigkeit der aktuellen Behandlung, bestehend aus chirurgische Resektion gefolgt von Bestrahlung und Chemotherapie, invasiven Tumor Herde zu beseitigen. Behandlung von diese Herde kann mit Tumoricidal humaner mesenchymaler Stammzellen (MSCs) verbessert werden. MSCs potente Tumor Tropismus aufweisen und können zu express therapeutischer Proteine, die Tumorzellen zu töten konstruiert werden. Fortschritte in der präklinischen Modellen zeigen, dass chirurgische Resektion induziert vorzeitigen Verlust der MSC und therapeutische Wirksamkeit reduziert. Wirksamkeit der MSC Behandlung kann durch Aussaat MSCs auf einem Gerüst von biologisch abbaubaren Poly(lactic acid) (PLA) verbessert werden. MSC-Lieferung in der chirurgischen Resektion Hohlraum auf einem PLA-Gerüst stellt Zelle Aufbewahrung, Persistenz und Tumor töten. Um die Auswirkungen der MSC ausgesät PLA Implantation auf GBM zu studieren, braucht man ein genaues Präklinisches Modell. Hier bieten wir eine präklinische chirurgische Protokoll für bildgestützte Tumor-Resektion der GBM in immundefiziente Mäuse gefolgt von MSC ausgesät Gerüst Implantation. MSCs sind so konstruiert, mit Lentivirale Konstrukte konstitutiv auszudrücken und sezernieren therapeutische TNF-bezogene Apoptose induzierenden Liganden (TRAIL) sowie grün fluoreszierendes Protein (GFP), fluoreszierenden Tracking ermöglichen. Ebenso sind die Tumorzellen U87 express mCherry und Firefly Luciferase, Bereitstellung von dual fluoreszierenden/leuchtenden tracking entwickelt. Während derzeit verwendet für die Untersuchung von Stammzellen vermittelte Lieferung von Therapeutika, konnte dieses Protokoll geändert werden, untersuchen die Auswirkungen der chirurgischen Resektion zu anderen GBM-Interventionen.

Einleitung

Glioblastom (GBM) ist der häufigste primäre Hirntumoren bei Erwachsenen mit einem düsteren mediane Überlebenszeit von nur 12-15 Monaten1,2,3,4,5. Überleben ist nicht deutlich verbessert, seit 2005 als der aktuelle klinischen Standard maximale chirurgische Resektion, gefolgt von Bestrahlung und damit einhergehende und adjuvanten Temozolomid Chemotherapie war6,7angenommen. Während dieser Behandlung Patienten mit eine vorübergehende Linderung der Sympt....

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Protokoll

Alle hier beschriebene Methoden wurden von den institutionellen Animal Care und Nutzung Committee (IACUC) der University of North Carolina in Chapel Hill genehmigt.

Hinweis: Dieser Vorgang wird durchgeführt an Mäusen mit einem offenen Kraniotomie, das Gehirn verlassen als eine modifizierte Version des Protokolls durch Mostany und Tür-Cailliau19 , wobei das Knochengewebe, das chirurgisch entfernt wird verworfen, zugänglich für Einrichtung und eventuelle Resektion von GBM Tumoren. Nach Kraniotomie sind Tumoren über Stereotaktische Implantation hergestellt, wie im Ozawa und James20beschrieben. Wi....

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Ergebnisse

U87 Tumorzellen wurden entwickelt, um ausdrückliche mCherry und Firefly Luciferase (U87 mCh-Fl) vor der Injektion und zur bildgestützten Resektion und Biolumineszenz tracking (Abbildung 2A-C). Stammzellen wurden ebenso entwickelt mit diagnostischen GFP-Rluc (MSC-GFP) oder GLP-THERAPIEVERSUCH (MSC-TRAIL) und ausgesät auf die PLA-Gerüste, Befestigung und Verbreitung (Abb. 2D-F) zu bestätigen.

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Diskussion

Chirurgie kann in der Regel innerhalb von 30 min per Mausklick, abgeschlossen werden, angesichts der Tatsache, dass die folgenden Punkte berücksichtigt werden, maximale Präzision und zeitraubende Fallstricke zu vermeiden. Zunächst sicherstellen Sie, dass die Maus in der stereotaktischen Instrument vor Beginn des Verfahrens richtig positioniert ist. Unerwünschte Kopfbewegungen schränkt chirurgischer Genauigkeit der Kraniotomie, Lage des Tumors Implantation und Grad der Tumor-Resektion. Entfernen Sie vor der Resektion voll.......

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Offenlegungen

DRS. Sheets, Bagó und Hingtgen verfügen über Eigenkapital in Falcon-Therapeutika, die Aspekte der Stammzellforschung und Gerüst-Technologie von UNC Chapel Hill lizenziert hat.

Danksagungen

Die Autoren erkennen redaktionelle Beiträge von Dr. Kathryn Pietrosimone. PLA-Gerüste wurden von Dr. Elizabeth Loboa Lab an der North Carolina State University hergestellt. Diese Arbeit wurde von der UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center der University Cancer Research Fund und die UNC-translationale und Clinical Sciences Institute (KL2TR001109, UL1TR001111) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Speziell für stereotaktisches Instrument für MäuseStoelting51730Behält eine stabile Kopfhaltung während der Operation bei
Fluoreszenz-Präparier-StereomikroskopLeicaM165 FC Ermöglicht die Echtzeit-Bildgebung des Tumors während der Resektion
Motorisiertes integriertes stereotaktisches Injektorsystem (ISI)Stoelting53315Ermöglicht präzises Injektionsvolumen und -rate von Tumorzellen
Vetbond Gewebekleber3M1469Zuverlässiger Kleber zum Verschließen von Hautwunden
Künstliche TränenAkorn664268Verhindert das Austrocknen der Augen während der Operation
Webcol AlkoholpräparateCovidien6818Sterilisieren Sie die Inzisionsstelle
Betadin-OP-PeelingPurdue Fredick Company6761815117Sterilisieren Sie die Inzisionsstelle
Applikatoren mit WattespitzeFisherbrand23-400-115Chirurgisches Werkzeug
E-vac-AspirationssystemArgosEV310Vakuumpumpe zur Entfernung von Tumoren
Fibrinogen und Thrombin extrahiert aus dem erhaltenen TISSEELBaxterZur vorübergehenden Sicherung des Gerüsts in der Resektionskavität
IVIS Kinetic in vivo optisches BildgebungssystemCaliper Life ScienceBiolumineszenz-Imager
D-Luciferin, KaliumsalzPerkinElmer122799In-vivo-Bildgebungsmittel

Referenzen

  1. Adamson, C., et al. Glioblastoma multiforme: a review of where we have been and where we are going. Expert opinion on investigational drugs. 18 (8), 1061-1083 (2009).
  2. Asthagiri, A. R., Pouratian, N., Sherman, J., Ahmed, G., Shaffrey, M. E. Advances in Brain Tumor ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

GlioblastomresektionStammzelltherapieScaffold-ImplantationMSC-BesiedlungTumortropismusFluoreszenz-Trackingchirurgisches Protokollpräklinisches Modelltherapeutische Verabreichungbildgestützte Navigation