Orthotope Inokulation von Schilddrüsenkrebszellen in die Schilddrüse der Maus: Ein Verfahren zur Etablierung eines orthotopen Mausmodells für Schilddrüsenkrebs
JoVE Encyclopedia of Experiments
Krebsforschung
0 Ansichten • 3:02 Min. • April 30th, 2023
Die orthotope Inokulation erleichtert die Abgabe von Krebszellen an ein Empfängertier an einem Organ oder einer Stelle, die dem Gewebehistotyp entspricht. Bereiten Sie zunächst eine anästhesierte, immungeschwächte Nacktmaus in Rückenlage vor.
Machen Sie als Nächstes einen chirurgischen Schnitt in der Halsregion, um die Speicheldrüsen freizulegen. Verschieben Sie die Speicheldrüsen und präparieren Sie die Gurtmuskulatur, um die darunter liegende Luftröhre und Schilddrüse freizulegen.
Die Schilddrüse, eine endokrine Drüse, besteht aus zwei Lappen, die zu beiden Seiten der Luftröhre liegen und den Krikoidknorpel umgeben. Diese beiden Lappen sind durch einen dünnen Streifen Schilddrüsengewebe verbunden, der als Isthmus bezeichnet wird.
Bereiten Sie nun eine Suspension von Schilddrüsenkrebszellen mit einem geeigneten Puffer in einer Spritze vor. Injizieren Sie die Zellsuspension vorsichtig in den Schilddrüsenlappen der Maus.
Positionieren Sie anschließend die Speicheldrüsen neu und vernähen Sie den Schnitt. Lassen Sie die Maus wiederherstellen. Überwachen Sie die Maus wöchentlich, um das Wachstum orthotoper Tumoren im Schilddrüsenlappen zu beobachten.
Für die Inokulation von orthotopen Schilddrüsentumorzellen suspendieren Sie ein Aliquot von Cal62-Zellen in 5 Mikrolitern PBS und injizieren Sie subkutan 100 Mikroliter Analgetikum und 100 Mikroliter Antibiotikum in eine 7 Wochen alte BALB/c-Nacktmaus. Nachdem Sie bestätigt haben, dass Sie nicht auf das Einklemmen der Zehen reagieren, legen Sie das Tier unter ein Präpariermikroskop und desinfizieren Sie den Hals des Tieres mit Jodopovidon.
Machen Sie als nächstes einen etwa 2 Zentimeter großen Schnitt in der Haut und verschieben Sie die Speicheldrüsen, um den Hals freizulegen. Verwenden Sie eine Präparierzange und/oder eine Schere, um die Gurtmuskulatur zu präparieren, um die Luftröhre und die Schilddrüse freizulegen, und injizieren Sie mit einer 10-Mikroliter-Spritze das 5-Mikroliter-Volumen der Tumorzellen in das rechte Schilddrüsenläppchen, das sich an der Seite des Zirikoidknorpels befindet.
Wenn alle Zellen abgegeben wurden, positionieren Sie die Speicheldrüsen neu und verwenden Sie seidengeflochtene, beschichtete, nicht resorbierbare Nähte, um den Schnitt zu schließen. Tragen Sie dann Jodopovidon auf den Wundbereich auf und legen Sie die Maus bis zur vollständigen Genesung auf eine thermische Decke mit Überwachung.
Übersicht
In diesem Artikel wird eine Methode zur orthotopen Inokulation von Schilddrüsenkrebszellen in einem Nacktmaus-Modell beschrieben. Das Verfahren beinhaltet die chirurgische Freilegung der Schilddrüse und die sorgfältige Injektion von Krebszellen, um das Tumorwachstum zu untersuchen.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Onkologie
- Tiermodelle
- Chirurgische Techniken
Hintergrund
- Durch die orthotope Inokulation lässt sich das Krebsgeschehen in einem für das Gewebe relevanten Umfeld untersuchen.
- Nacktmäuse werden aufgrund ihres immungeschwächten Zustands häufig verwendet.
- Die Schilddrüse spielt eine entscheidende Rolle bei der endokrinen Funktion.
- Das Verständnis des Tumorwachstums in diesem Kontext kann therapeutische Strategien mitbestimmen.
Zweck der Studie
- Eine zuverlässige Methode zur Inokulation von Schilddrüsenkrebszellen bei Mäusen etablieren.
- Das Tumorwachstum in einer kontrollierten Umgebung überwachen.
- Einen Rahmen für zukünftige Krebsforschung bereitstellen.
Verwendete Methoden
- Vorbereitung anästhesierter Nacktmäuse für die Operation.
- Chirurgische Freilegung der Schilddrüse durch einen Halschnitt.
- Injektion einer Suspension von Schilddrüsenkrebszellen in den Schilddrüsenlappen.
- Postoperative Überwachung des Tumorwachstums und der Genesung.
Hauptergebnisse
- Erfolgreiche Injektion von Krebszellen in die Schilddrüse.
- Beobachtung des Tumorwachstums im Schilddrüsenlappen über die Zeit.
- Einrichtung einer reproduzierbaren chirurgischen Technik.
- Erkenntnisse zum Verhalten orthotoper Tumoren in vivo.
Schlussfolgerungen
- Die Methode stellt ein wertvolles Werkzeug zur Untersuchung von Schilddrüsenkrebs dar.
- Orthotopische Modelle können Einblicke in die Tumorbiologie liefern.
- Zukünftige Studien können auf dieser Technik aufbauen, um therapeutische Interventionen zu erforschen.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die Einrichtung orthotoper Schilddrüsenkrebsmodelle ermöglicht physiologisch relevante Untersuchungen zum Tumorwachstum und verbessert die Zielvalidierung sowie die mechanistische Ent-Risikobewertung in endokrinen Onkologie-Pipelines. Dieser Ansatz unterstützt die präklinische Bewertung therapeutischer Kandidaten, indem er die Wechselwirkungen des menschlichen Tumormikromilieus nachbildet und somit die Vorhersagekraft für Go/No-Go-Entscheidungen erhöht. Das Modell fördert die translationale Kontinuität von der Zielidentifizierung bis hin zur Leitstruktur-Optimierung in Schilddrüsenkrebs-Wirkstoffforschungsprogrammen.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Untersuchung von Tumor-Wirt-Wechselwirkungen im nativen Schilddrüsengewebe und klärt onkogene Signalwege sowie die Relevanz therapeutischer Zielstrukturen.
- Operativer Wert: Bietet reproduzierbare Tumoransiedlungsraten für konsistente Bewertungen der Zielstruktureffektivität und Modulation von Signalwegen.
- Strategischer Wert: Verringert biologische Unschärfen bei der Validierung von Zielstrukturen, indem eine menschenähnliche Tumorprogression modelliert wird, und unterstützt die Priorisierung von Entwicklungsprojekten.
Screening und Assay-Entwicklung
- Wissenschaftlicher Wert: Erzeugt quantifizierbare Tumorwachstumsendpunkte für Dosis-Wirkungs- und Biomarker-Korrelationsstudien.
- Operationaler Wert: Standardisiert chirurgische Inokulations- und Überwachungsprotokolle für skalierbare präklinische Screeningkampagnen.
- Strategischer Wert: Unterstützt die Bereitschaft von Assays zur Evaluierung von kleinen Molekülen, Biologika oder nukleinsäurebasierten Therapeutika im orthotopen Kontext.
Translationale und präklinische Forschung
- Wissenschaftlicher Wert: Erhält krankheitsrelevante stromale und vaskuläre Wechselwirkungen, die entscheidend für die Beurteilung der therapeutischen Wirksamkeit und Resistenzmechanismen sind.
- Operativer Wert: Ermöglicht die longitudinale Tumormonitoring, um Dosierungsschemata und den Zeitpunkt pharmakodynamischer Biomarker zu bestimmen.
- Strategischer Wert: Verbessert die Vorhersagesicherheit bei der präklinischen Weiterentwicklung, indem die Abhängigkeit von ektopischen Modellen mit begrenzter klinischer Übertragbarkeit verringert wird.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieses Modell integriert sich in den Entdeckungsprozess von der Target-Validierung über die Leitstruktur-Identifizierung bis hin zur präklinischen Wirksamkeitsprüfung und unterstützt damit Endokrinologie-Onkologie-Programme, die gewebespezifische Tumormodelle erfordern.
- Entdeckungsbiologie: Unterstützt die Hypothesenprüfung von thyreoidespezifischen Onkogenen und Tumorsuppressorwegen in authentischem Mikromilieu.
- Screening: Liefert reproduzierbare Tumorwachstumsparameter für das Screening von Substanzbibliotheken und die Validierung der Zielmodulation.
- Analytik: Bietet volumetrische und histopathologische Endpunkte für den quantitativen Vergleich von Behandlungseffekten über verschiedene Studienarme hinweg.
- Translationale Forschung: Verbindet entdeckte Befunde mit der präklinischen Validierung, indem menschliche Tumor-Stroma-Interaktionen in vivo erhalten bleiben.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine wiederverwendbare chirurgische Plattform, die an verschiedene Zelllinien des Schilddrüsenkarzinoms und therapeutische Modalitäten angepasst werden kann.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Verbessert die Zuverlässigkeit der Target-Validierung durch physiologisch relevantes Tumorwachstum und verringert mechanistische Unsicherheiten in endokrinen Signalwegen.
- Operationaler Wert: Standardisiert orthotopische Verfahren über verschiedene Standorte hinweg, verbessert die Reproduzierbarkeit zwischen Studien und die Abstimmung von datenbasierten Ergebnissen über Fachbereiche hinweg.
- Strategischer Wert: Unterstützt frühere Go/No-Go-Entscheidungen durch Modellierung eines menschenähnlichen Tumorverlaufs und verringert das Risiko von Ausfällen in späteren Entwicklungsphasen.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht eine risikoadjustierte Ressourcenallokation auf Targets, die eine konsistente orthotopische Wirksamkeit zeigen, und steigert so die Kapitalnutzungseffizienz.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in murinen chirurgischen Techniken und der endokrinen Anatomie, um eine konsistente Exposition der Schilddrüse zu gewährleisten.
- Benötigt sterile chirurgische Instrumente, Mikrospritzen und Systeme zur postoperativen Schmerzmittelverabreichung.
- Setzt eine standardisierte Vorbereitung der Tumorzellen und eine kontrollierte Injektionsvolumensteuerung für eine reproduzierbare Engraftment-Bedingung voraus.
- Erfordert longitudinale Überwachungsprotokolle mit Messschiebern oder bildgebenden Verfahren, um das Tumorwachstum quantitativ zu erfassen.
- Wird durch anatomische Gegebenheiten der murinen Schilddrüse begrenzt, weshalb eine hohe Präzision notwendig ist, um unbeabsichtigte Injektionen in umliegendes Gewebe zu vermeiden.
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Zuletzt aktualisiert: 29 August 2026