Modellierung von primären Knochentumoren und Knochenmetastasen mit Implantation eines soliden Tumortransplantats in den Knochen

Diese Studie ermöglicht eine flexible Entstehung von primären Knochentumoren oder Knochenmetastasen durch das Einsetzen solider Tumortransplantate in den Knochen. Diese Technik ist eine Abkehr von der Injektion von Tumorzellsuspensionen in den Knochen. Diese Methode überwindet die Einschränkung der Injektion von Tumorzellsuspensionen in Lungenembolien.

Ein weiterer Vorteil ist die Schaffung eines einheitlicheren Modells im Vergleich zur spontanen Knochenmetastasierung oder nach intravaskulärer Zellinjektion. Basierend auf der Implantation von soliden Tumortransplantaten gibt es Möglichkeiten, die über Human- oder Mausmodelle hinausgehen, aber die Verwendung von patienteneigenen Xenotransplantaten kann zu Therapien führen, die auf bestimmte Patienten zugeschnitten sind. Der Schwerpunkt liegt auf dem Einsatz in der Krebsforschung, z. B. in der Tumormikroumgebung, Metastasierung, Wirkstoffforschung, Krebsgenetik und Präzisionsmedizin.

visuelle Demonstration ist der Schlüssel, um die wichtigsten Schritte der Entstehung des subkutanen Tumors, der Dissektion und Erstellung des Tumortransplantats und der chirurgischen Implantation in die Tibia zu zeigen. Für die subkutane Tumorinduktion ernten Sie die interessierende Zelllinie unter Verwendung einer geeigneten Zelldissoziationslösung und resuspendieren Sie die Zellen in einer ein- bis zweimal 10 bis 10 Fünftelzellen bis 100 Mikroliter sterilen PBS-Konzentration. Lege die Zellen auf Eis.

Reinigen Sie die freiliegende Haut mit 70%igem Ethanol und laden Sie die Zellen in eine Tuberkulinspritze, die mit einer 27-Gauge-Nadel ausgestattet ist. Injizieren Sie dann die Zelle subkutan in einen Bereich der desinfizierten Haut, der durch die Bewegung der Schulterblätter nicht beeinträchtigt wird. Verwenden Sie ein Messschieber, um die Größe des subkutanen Tumors über dem dorsalen Thorax oder Abdomen zu überwachen, und messen Sie wöchentlich das Körpergewicht des Tieres, um sicherzustellen, dass der Tumor nicht ulzeriert oder dass die Maus die vom Institutional Animal Care and Use Committee festgelegten Kriterien für eine frühzeitige Entfernung nicht erfüllt.

Wenn der Tumor in einer beliebigen Dimension 15 Millimeter erreicht, verwenden Sie 70% Ethanol, um die Haut zu sterilisieren, und verwenden Sie ein 15-Skalpell, um die Haut über dem Tumor zu schneiden. Verwenden Sie eine sterile chirurgische Schere, um den Tumor scharf von den umgebenden anhaftenden Weichteilen zu trennen, und platzieren Sie den Tumor in einer Vertiefung einer Sechs-Well-Platte, die das vollständige Wachstumsmedium enthält. Zerkleinern Sie den Tumor mit dem Skalpell in entsprechend große Fragmente und legen Sie die Fragmente in einen neuen Behälter mit sterilem vollständigem Wachstumsmedium bei Raumtemperatur.

Für die Kryokonservierung werden mehrere Fragmente in einem einzigen Kryofläschchen in vollständigem Wachstumsmedium gepoolt, das mit 20 % fötalem Rinderserum und 10 % Dimethylsulfoxid ergänzt wird, und verwenden Sie ein kommerzielles Kryokonservierungssystem bei minus 80 Grad Celsius, um das Gewebe vor der Langzeitlagerung in flüssigem Stickstoff allmählich einzufrieren. Um Tumorfragmente für die spätere Analyse, aber nicht für die zukünftige Implantation zu konservieren, werden die Proben durch Eintauchen von flüssigem Stickstoff eingefroren und die gefrorenen Tumorfragmente langfristig bei minus 80 Grad Celsius gelagert. Für die subkutane Tumorfragmentimplantation bringen Sie die Suspension der Tumorfragmente zunächst auf Raumtemperatur.

Als nächstes bestätigen Sie eine fehlende Reaktion auf den Pedalreflex bei einer anästhesierten Empfängermaus und verabreichen Sie subkutan eine Analgesie. Um das mögliche Trauma der Haut zu minimieren, verwenden Sie eine Enthaarungscreme, um die Haare am rechten Kniegelenk und das proximale Schienbein der verbundenen Hintergliedmaße zu entfernen. Schrubben Sie die exponierte Haut mit 70 % Ethanol, gefolgt von abwechselnden Peelings mit Chlorhexidin und Kochsalzlösung.

Während Sie das Gelenk beugen und strecken, visualisieren Sie die proximale Tibia als den Bereich, der gerade distal des Kniegelenks liegt, und verwenden Sie eine 15-Skalpell-Klinge, um einen drei bis vier Millimeter großen Schnitt auf Höhe der proximalen Tibia auf der medialen Seite der Extremität durch die Haut und das Unterhautgewebe zu erstellen, um den medialen Kortex der proximalen Tibia freizulegen. Um ein kleines Loch in der medialen Rinde der proximalen Tibia zu erzeugen, üben Sie mit der Spitze einer 25-Gauge-Nadel leichten Druck aus, während Sie die Spitze etwa zwei Millimeter distal zum Kniegelenk und in gleichem Abstand zwischen der kranialen und der kaudalen Tibialrinde drehen. Wenn das Loch entstanden ist, verwenden Sie eine sterile Pinzette oder eine 27- bis 30-Gauge-Nadel, um mindestens 0,5 Kubikmillimeter große Tumorfragmente in die Markhöhle der proximalen Tibia einzuführen, und verwenden Sie eine 27- bis 30-Gauge-Nadel, um die Tumorfragmente in den Markkanal zu manipulieren.

Nachdem Sie alle Fragmente platziert haben, stellen Sie die Hautränder mit dem entsprechenden Material vor und bringen Sie das Tier unter Überwachung in seinen Käfig zurück, bis es ambulant ist. Beurteilen Sie dann das Wachstum des Tibiatumors nichtinvasiv durch wöchentliche digitale Röntgen-, Biolumineszenz- oder Fluoreszenzbildgebung und verwenden Sie Messschieber, um die Extremität an der Implantationsstelle zu messen. Eine erfolgreiche Transplantation kann mit fortschrittlicher Bildgebung dokumentiert werden.

In dieser repräsentativen Analyse war der kortikale Defekt, der für die Implantation eines Tumortransplantats erzeugt wurde, eine Woche nach der Implantation in der proximalen Tibia sichtbar. In der zweiten Woche konnten eine sichtbare Osteolyse und ein Knochenumbau in der Nähe des kortikalen Defekts beobachtet werden. In der zweiten bis fünften Woche kam es zu einer zusätzlichen fortschreitenden Knochenzerstörung und der Bildung von neuem Knochen, die mit der Tumortransplantation und dem Tumorwachstum verbunden waren.

ist geboten, wenn ein kleines Loch in der proximalen Tibia entsteht. Verlassen Sie sich darauf, die Spitze mit sanftem bis minimalem Druck zu drehen, damit die Nadelspitze die Arbeit erledigen kann. Im Anschluss an dieses Verfahren kann neben der Bildgebung auch die Platzierung von Tumortransplantaten in anderen Knochenstellen, die Platzierung von Organoiden oder Tumorzellen in der extrazellulären Matrix in den Knochendefekt oder die molekulare und histologische Analyse durchgeführt werden.