RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
he_IL
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Jonathan F. Anker1, Hanlin Mok1, Anum F. Naseem1, Praveen Thumbikat*1,3, Sarki A. Abdulkadir*1,2,3
1Department of Urology,Northwestern University Feinberg School of Medicine, 2The Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center,Northwestern University Feinberg School of Medicine, 3Department of Pathology,Northwestern University Feinberg School of Medicine
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
המטרה של פרוטוקול זה היא להפגין אינטרה-הערמונית הזרקה של תאי סרטן הערמונית, עם סירוס עוקבות. Orthotopic מודלים קליניים של סירוס עמידים ו אנדרוגן תלויי סרטן הערמונית הם קריטיים כדי לחקור את המחלה בהקשר של microenvironment של הגידול הרלוונטית קלינית, מארח immunocompetent.
Orthotopic הגידול דוגמנות הוא כלי רב ערך למחקר סרטן הערמונית ניסויים פרה-קליניים, כפי יש מספר יתרונות על פני שניהם תת עורית של הטרנסגניים מהונדסים גנטית עכבר מודלים. בניגוד תת עורית גידולים, גידולים orthotopic מכילים להערכת מדויקת יותר מבחינה רפואית, גידול microenvironment ואת התגובות טיפולים מרובים. לעומת מודלים מהונדס גנטית עכבר, orthotopic מודלים יכול להתבצע עם עלות נמוכה יותר, בעוד פחות זמן, לערב את השימוש בעכבר הטרוגנית ומורכבת מאוד או שורות תאים סרטניים אנושיים, אלא זה יחיד שינויים גנטיים, ותא האלה קווים יכול להיות מהונדסים גנטית, כגון אקספרס סוכני דימות. כאן, אנו מציגים פרוטוקול בניתוח הזרקת קו תא סרטן הערמונית מאתר לוציפראז - ו mCherry-ביטוי לתוך האונה הערמונית הקדמי של עכברים. עכברים אלה פיתחו גידולים orthotopic היו לא-פולשנית בפיקוח ויוו וניתח בהמשך הגידול נפח, משקל, העכבר הישרדות של הסתננות המערכת החיסונית. יתרה מזו, orthotopic נושאות עכברים היו בניתוח עיקור, המוביל רגרסיה הגידול מיידית הישנות עוקבות, המייצגים סירוס עמידים סרטן הערמונית. למרות מיומנות טכנית נדרש כדי לבצע הליך זה, מודל זה syngeneic orthotopic של אנדרוגן תלויי והן סירוס עמידים סרטן הערמונית הוא לעזר כל החוקרים בתחום.
סרטן הערמונית מעריכים כי יש את השכיחות הגבוהה ביותר (גברים 161,360) ולגרום למותם סרטן הגברי השלישית (גברים 84,590) ב- 20171. לאחר אבחון, גידולי הערמונית הן אנדרוגן תלויי, מטופלים על ידי prostatectomy כירורגי, טיפול בקרינה, ו/או טיפול מניעת אנדרוגן (ADT), ובכל זאת כל טיפול מזוהה עם מספר מרכזי morbidities וסיבוכים2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10. למרות רגרסיה הגידול לאחר ADT, כמעט כל הגידולים יישנו כמו סירוס עמידים סרטן הערמונית (CRPC). בשלב זה, אושרה טיפולים הכוללים דוסטקסול, Sipuleucel-T חיסוני, ואת enzalutamide מולקולות קטנות אנטי אנדרוגן abiraterone, עדיין אין טיפול פרטני מקנה יתרון הישרדות של יותר מ- 5.2 חודשים11, 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17. לכן, גברים בכל שלבי סרטן הערמונית צריכים הן אפשרויות טיפול משופר וניהול של morbidities, עבור המחלה קליניים אופטימלית דוגמנות הוא קריטי.
עם ההליך הנכון, שורות תאים סרטן הערמונית יכול להיות בניתוח שהוחדרו לתוך הערמונית מאתר, המובילים להתפתחות של שני גידולים orthotopic syngeneic או xenogeneic. Orthotopic הגידול דוגמנות הוא אידיאלי עבור כל גידול ביולוגיה סמים פיתוח ומחקר, ומאפשר התפתחות גידולים עם microenvironment הגידול נציג קלינית (טיים). מחקרים קודמים הראו שיש תת עורית (ש) גידולים להערכת הגידול מסולף, שמוביל דיפרנציאלית ופחות מדויק קלינית תגובות אנטי-אנגיוגנזה טיפולים18,19. בנוסף, מחקרים רבים הבחינו היעילות עלייה או ירידה של chemotherapeutics מרובים בטיפול באותו קו תא, תלוי אם זה היה מנוהל ספורטינג או orthotopically, שהכי האחרון אשר ייצג מה שנראה בן אנוש סרטן20,21,22. עוד, רק במודל orthotopic של סרטן המעי הגס, אבל לא במודל ספורטינג, גידולים ייצרה הנכון degradative אנזימים הדרושים לגרום גרורות23. לבסוף, כמו immunotherapies להמשיך להגיח בחוד החנית של טיפול בסרטן, במיוחד כאשר יש להם עדיין לספק יתרון משמעותי עבור24,סרטן הערמונית25, מודלים קליניים syngeneic עם טיים מדויק, ניקוז הלימפה immunocompetent המארחים הם קריטיים.
ישנם גורמים רבים אחראי על ממצאים אלה לא עקבי המבוססת על גידול האתר. עם טיים שונות, תאים סרטניים נחשפים אנדותל רקמות ספציפיות שונות ואין לשנותן אנגיוגנזה, ובכך להשפיע על גידול פיתוח26,27. Orthotopic גידולים עם טיים הנכונות לאפשר משלוח סמים הרלוונטית קלינית, תנאים שתקבעו, והערכה של טיפולים אנטי-אנגיוגנזה28. בעוד מודלים מהונדס גנטית (אבני חן) להכיל של טיים מדויק, הם דורשים זמן זמני עבור רבייה, עלות גבוהה, והם לעתים קרובות בהתבסס על מניפולציות של יחיד או מספר גנים בנוקאאוט או overexpressed מעבר רמות הרלוונטית קלינית. לעומת זאת, הקווים התא סרטן הערמונית אנושית או מאתר בשימוש orthotopic גידולים, כמו גידולים אנושיים, מורכבים הרבה יותר גנטית בתוך תאים בודדים והן בהצגת הטרוגניות בין תאים29,30. גם בניגוד אבני חן, שורות תאים סרטן orthotopic שניתן הנדסה לאחור כדי להביע שיטות הדמיה או עלה או ירד רמות של מולקולות אחרות של עניין, ולא במבחנה ויוו ניסיוני תוצאות ניתן להשוות ישירות. גידולים Orthotopic יכול להיווצר גם מתאי העיקרי נגזר החולה. כאן, אנו מדווחים על המתודולוגיה לביצוע אינטרה-הערמונית זריקות של תאי סרטן הערמונית טופס גידולים אנדרוגן תלויי orthotopic, ו, לאחר סירוס, להישנות כמו orthotopic CRPC.
כל ההליכים בבעלי חיים המתוארות ב פרוטוקול זה הם שיש לבצע בדרישות תקנות אתיות ואת אישור של האוניברסיטה המתאים אכפת לי חיה מוסדיים שימוש הוועדה (IACUC).
1. הכנת חומרים כירורגי, תאים סרטניים
2. שטרם-נותחו העכבר הכנה
הערה: עכברים בבית אוניברסיטת בעלי חיים במתקן למשך לפחות שבוע לפני הניתוח כדי לאפשר הסתגלות נאותה וכדי לצמצם מתח בעלי חיים. צעדים 2.1-2.6 מבוצעים על ידי המנתח המסייע. כל ניתוח והשלבים מבוצעים על ידי המנתח באמצעות כפפות סטריליות וכלי ניתוח סטרילי טכניקה.
3. אינטרה-הערמונית הזרקה
הערה: בצע את כל השלבים כירורגי בתנאים סטריליים. התאמת המיקרוסקופ, מיקום העכבר או כל אובייקטים אחרים שאינו סטרילי חייב להיעשות על ידי המנתח המסייע.
4. לאחר הניתוח העכבר טיפול
5. ביולומנאסן הגידול הדמיה
6. הגידול איסוף, ניתוח גידול, הישרדות קצה
7. ניתוח סירוס לדגם CRPC
כתב יד זה, בניתוח הזרקנו הקו תא מאתר סרטן הערמונית, Myc-קאפ, לתוך האונה הערמונית הקדמי (איור 1 א'), מובילה להתפתחות של גידולים בערמונית orthotopic עם טיים הרלוונטית קלינית ונכון בלוטת הערמונית-ניקוז הלימפה (איור 1B). זה היה מתבצע באמצעות מספריים לנתח מיקרו, Graefe מלקחיים, Graefe רקמות מלקחיים, בעל מחט עם חותכי תפרים מזרק 50 µL עם מחט 28-מד (איור 1C). לאחר ביצוע הבטן-החתך כ 1 של ס מ קו האמצע, מעל בלוטות preputial (איור 1D), אחד שלפוחית הזרע, המצורפת האונה הערמונית הקדמי אותרו, מוחצן (איור 1E) ו 30 µL (1 x 106 תאים) של 1:1 PBS/matrigel תא הבולם היה מוזרק לתוך בלוטת הערמונית (איור 1F), אומתו גם בתחילה את engorgement של האונה וחוסר דליפה (איור 1 ג'י).
כדי לנטר את צמיחת הגידול orthotopic, אנחנו stably transfected Myc-קאפ התאים לבטא גחלילית לוציפראז והן mCherry, המאפשר גידולים ולאחריו לא פולשנית ויוו ביולומינסנציה (איור 2 א), קרינה פלואורסצנטית (איור 2B), בהתאמה. מגבלה אחת של הדמיה זו היא כי, בהתאם הכוח של האות, הדמיה כימות עשוי עיתוני בעוד הגידול ממשיכה להגדיל את גודל. לכן, עם עוצמות האות גבוה, זה הדמיה ויוו הוא יותר שימושי עבור תחילה נרמול גידול הנטל על פני קבוצות ניסוי לקביעת מאוחר יותר ירידה בגודל הגידול לאחר טיפולים ניסיוניים. שיטות הדמיה נוספים יכול גם להיות מנוצל, כגון חיים קטן MRI, PET או סי-טי
גידולים Orthotopic היו גזור מן הבטן ביום 30 לאחר ההזרקה אינטרה-הערמונית (איור 3 א). גידולים Orthotopic צריך להיות ממוקם באתר של האונה הערמונית הקדמי. גידול להמונים לאורך כל הבטן או לדופן הבטן הקדמי לציין הזרקת אינטרה-הערמונית לא תקין ודליפה. עם הטכניקה הנכונה, הגידול (איור 3B) משקל ונפח (איור 3C) ניתן לרשום שגיאת התקן קטן יחסית. עם זאת, כפי שנצפו, יהיו כמה השתנות עם ההמונים גידול קטנים וגדולים. לכן, השימוש הראשוני של טרום טיפול כימות דימות על מנת להשוות גידול הנטל בין הזרועות ניסיוני הוא קריטי עבור כל הניסויים. עוד יותר, כמו אלו תאים סרטניים מאתר היו מוזרק עכברים FVB/NJ immunocompetent, טיים ניתן לנתח באמצעות אימונוהיסטוכימיה (IHC) (או cytometry זרימה או בטכניקות אחרות) תאי CD3 T (דמות תלת-ממד) (או סוגי תאים חיסוניים אחרים). לבסוף, מודל זה מספק נקודת קצה הישרדות אובייקטיבי, כמו הגידול העיקרי גדול גורם המוני מיימת בבטן hemorrhagic36 (איור 3E) ו/או ירידה ambulation, טיפוח, ו/או piloerection37. לעיתים, מוות עלולה להיגרם גם על ידי הגידול חוסם תפוקת השתן.
לבסוף, מודל זה יכול להיות מנוצל כדי ללמוד CRPC, האחרון אשר מקנה פרוגנוזה גרועה והיא זקוקה לסיוע אפשרויות טיפול הרומן והן אנדרוגן תלויי סרטן הערמונית. לאחר התפתחות גידולים orthotopic, עכברים היו בניתוח עיקור, כפי שתואר לעיל38. כמו, זה הניתוח השני הישרדות הגדולות יש להעניק טיפול נוסף כדי לפקח על שחזור וכל תופעות לוואי או סיבוכים. בתוך 3 ימים לאחר סירוס, רגרסיה הגידול חזקה נצפתה, ואחריו הישנות הגידול עוקבות אחרי 30 יום לערך, המייצג CRPC (איור 4A). גידולים CRPC יכול להיות ניתוח, ניתח בהיסטולוגיה, אינם מציגים הבדל נוירואנדוקריניים, כפי שהם לשמור על רמות גבוהות של AR שליליים עבור דה מרקר נוירואנדוקריניים, synaptophysin (איור 4B).

איור 1: אונה קדמית הערמונית ניקוז הלימפה, טכניקה נציג לזריקות אינטרה-הערמונית תא. תמונות של האונה הערמונית נכון הקדמי (א) (שחור, *), מצורף שלפוחית הזרע נכון (לבן), נכון האשך (ירוק) fat pad, ואת שלפוחית השתן (צהוב), (B) הדו-צדדי מרוקנות-הערמונית פארא-ותיני הלימפה (כתום), (ג) מספריים לנתח מיקרו Graefe מלקחיים, Graefe רקמות מלקחיים, מחזיק מחט עם חותכי תפרים, 50 µL מזרק עם מחט בקוטר 28 (משמאל לימין), (ד) קו האמצע חתכים, שלפוחית הזרע (E) , באונה הקדמי הערמונית הוצאתו, (F), הזרקת אינטרה-הערמונית ו engorgement (G) של האונה הערמונית הקדמי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 2: In vivo הגידול זוהרים, פלורסנט הדמיה- (א) לוציפראז - ו (ב) mCherry-לבטא orthotopic Myc-כיפה-גידולים היו עם תמונה באמצעות מערכת הדמיה IVIS הספקטרום. ביולומינסנציה הייתה לכמת על ידי סך השטף (פוטונים/s). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 3: Orthotopic ניתוחים הגידול על ידי גידול נפח, משקל, היסטולוגיה הסתננות המערכת החיסונית, הישרדות. גידולים Orthotopic היו גזור ביום 30 לאחר ההזרקה אינטרה-הערמונית וניתח לפי ברוטו (א) ממוחשב הדמיה, (B) גידול נפח (π/6 × L × W × H; L = אורך הציר הארוך של הגידול, W = רוחב בניצב, H = גובה אנכי), משקל הגידול (ג) , (ד) CD3 IHC (סולם בר = 100 מיקרומטר), הישרדות (E) , עם נקודת הקצה אובייקטיבית כמו הופעת דימום בבטן מיימת. (A-B) נתונים המיוצגים כמו זאת אומרת ± שגיאת התקן של הממוצע. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 4: זריקות אינטרה-הערמונית עם סירוס כירורגי עוקבות לדגם אנדרוגן תלויי סרטן הערמונית והן CRPC. (א) עכברים הנושאת גידולים המבטאים לוציפראז orthotopic היו עם תמונה מאת ביולומינסנציה מראש, שלאחר סירוס (Cx), ו- (B) חזר CRPC גידולים היו גזור (שחור = orthotopic גידול הערמונית; צהוב = שלפוחית השתן) וניתח מאת H & E, AR IHC, ו- synaptophysin IHC (עם בקרת מאתר חיובי) (סולם בר = 50 מיקרומטר). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
המחברים אין לחשוף.
המטרה של פרוטוקול זה היא להפגין אינטרה-הערמונית הזרקה של תאי סרטן הערמונית, עם סירוס עוקבות. Orthotopic מודלים קליניים של סירוס עמידים ו אנדרוגן תלויי סרטן הערמונית הם קריטיים כדי לחקור את המחלה בהקשר של microenvironment של הגידול הרלוונטית קלינית, מארח immunocompetent.
עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקים Thumbikat חיים גרינברג (NIDDK R01 DK094898), Sarki חיה פרנקל (NCI R01 CA167966, NCI R01 CA123484, NCI P50 CA180995) של יונתן אנקר (NCI F30 CA203472).
| קו תאים Myc-CaP | ATCC | CRL-3255 | ודא כנטול מיקופלזמה לפני השימוש |
| מספריים מיקרו-ניתוחי | Roboz | RS-5910 | |
| מלקחיים Graege | Roboz | RS-5135 | |
| מלקחיים רקמות Graefe | Roboz | RS-5150 | |
| מחזיק מחט Olsen-Hegar עם חותכי תפרים | FST | 12002-12 | |
| 50 ומיקרו; מזרק L 705 RN SYR | המילטון | 7637-01 | עיקור על ידי גז תחמוצת אתילן |
| 28 מד מחטים רכזת קטנה RN | המילטון | 7803-02 | סגנון נקודה 4, זווית 45°, אורך 0.75 אינץ'. מעוקר על ידי גז תחמוצת אתילן |
| RPMI | Gibco | 18875-093 | |
| FBS | Gibco | 10437-028 | |
| Pencillin/Streptomycin | Gibco | 15140-122 | |
| PBS | Gibco | 14190-144 | |
| 0.25% trypsin-EDTA | Gibco | 25200-056 | |
| מטריצת קרום בסיס מטריג'ל, ללא פנול אדום, ללא LDEV | קורנינג | 356237 | מפשירים על קרח ב-4° C לילה לפני השימוש |
| איזופלורן | הנרי שיין | 11695-0500-2 | נרכש מהמרכז לרפואה השוואתית של אוניברסיטת נורת'ווסטרן (CCM) |
| 26 מזרק BD 5/8 | 309597 | להזרקות מלוקסיקם ובופרנורפין | |
| בופרנורפין הירוכלוריד 0.3 מ"ג/מ"ל | 12496-0757-5 | חומר מבוקר, נרכש מאוניברסיטת נורת'ווסטרן CCM | |
| עיניים שימון משחה | אקרון | 17478-162-35 | |
| קרצוף כירורגי בטדין (פובידון-יוד, 7.5%) | מוצרי פרדו | 67618-151-16 | |
| רפידות סטריליות שאינן נדבקות | Moore Medical | 10775 | |
| מגבוני אלכוהול סטריליים | פישר סיינטיפיק | 22-363-750 | |
| מיקרוסקופ כירורגי Stemi DV4 | Zeiss | ||
| אפליקטורים סטריליים עם קצה פוליאסטר | פוריטן | 25-806 1PD | |
| 5-0 ויקריל נספג תפרי מחט חיתוך הפוך | תפרים | J493G | |
| 4-0 ניילון מונפילמנט תפרי מחט חיתוך הפוך שאינם נספגים | eתפרים | 699H | |
| מעקר חרוזי זכוכית | Fine Science | Tools 18000-45 | |
| תמיסת מלח סטרילית 0.9% נתרן כלורי | Hospira | 0409-4888-02 | |
| מלוקסיקם (Eloxiject) 5 מ"ג/מ"ל | הנרי שיין | 11695-6925-1 | נרכש מאוניברסיטת נורת'ווסטרן CCM |
| D-luciferin Firefly, נתרן מלח מונוהידראט | Goldbio | LUCNA | |
| IVIS מערכת הדמיה ספקטרום | PerkinElmer | ||
| Cauery עט כירורגי | Bovie Medical Corporation | AA01 | |
| CD3 ואפסילון; נוגדן (שיבוט 2GV6) | Ventana | 790-4341 | |
| קליפר | פישר סיינטיפיק | 14-648-17 | |
| נוגדן לקולטן אנדרוגן | Thermo Scientific | RB-9030-P1 | 1:500 דילול צביעה |
| נוגדן סינפטופיזין (שיבוט Z66) | Life Technologies | 18-0130 | 1:200 דילול צביעה |