כאן, השתלה אורתוטופית סינגנית ואחריה הליך קטיעה של אוסטאוסרקומה עם גרורות ריאות ספונטניות שניתן להשתמש בהן לחקירה פרה-קלינית של ביולוגיה גרורות ופיתוח של טיפולים חדשניים מתואר.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, השתלה אורתוטופית סינגנית ואחריה הליך קטיעה של אוסטאוסרקומה עם גרורות ריאות ספונטניות שניתן להשתמש בהן לחקירה פרה-קלינית של ביולוגיה גרורות ופיתוח של טיפולים חדשניים מתואר.
ההתקדמות האחרונה בטיפול באוסטאוסרקומה (OS) התרחשה בשנות השמונים כאשר הוכח כי כימותרפיה רב-גורמית משפרת את ההישרדות הכללית בהשוואה לניתוח בלבד. כדי לטפל בבעיה זו, מטרת המחקר היא לחדד מודל פחות ידוע של מערכת ההפעלה בחולדות עם גישה היסטולוגית מקיפה, הדמיה, ביולוגית, השתלה וקטיעה כירורגית המאריכה את ההישרדות. השתמשנו במודל עכברושים אימונו-תחרותי, מלידה ספראג-דולי (SD), מודל חולדה סינגנית עם קו תאים מושתל של מערכת ההפעלה UMR106 (שמקורו בחולדה SD) עם שתלי גידול טיבי אורתוטופיים לחולדות זכר ונקבה בנות 3 שבועות כדי לדגמן מערכת הפעלה לילדים. מצאנו שחולדות מפתחות גידולי ריאות ראשוניים ומדסטטיים ניתנים לשחזור, וכי קטיעות גפיים בגיל 3 שבועות לאחר ההשתלה מפחיתות באופן משמעותי את שכיחות גרורות הריאות ומונעות מקרי מוות בלתי צפויים. מבחינה היסטולוגית, מערכות ההפעלה העיקריות והמטאסטטיות בחולדות היו דומות מאוד למערכת ההפעלה האנושית. סקר ביטוי חלבון של תאי מערכת ההפעלה מגלה כי גידולים אלה מבטאים קינאזים משפחתיים של ErbB. מאז קינאז אלה באים לידי ביטוי גם ב- OSs האנושי ביותר, מודל חולדה זה יכול לשמש כדי לבדוק מעכבי מסלול ErbB לטיפול.
אוסטאוסרקומה (OS) הוא הגידול העיקרי הנפוץ ביותר בעצמות אצל ילדים, מתבגרים ומבוגרים צעירים. ההתקדמות האחרונה בטיפול במערכת ההפעלה התרחשה בשנות השמונים כאשר הוכח כי כימותרפיה רב-גורמית משפרת את ההישרדות הכללית בהשוואה לניתוחלבדו 1. מערכת ההפעלה מתפתחת במהלך צמיחת עצם מהירה, המתרחשת בדרך כלל בעצמות צינוריות ארוכות כגון עצם הירך, השוקה, עצם הרחם. הם מאופיינים במראה אוסטיאוליטי, אוסטאובלסטי או מעורב עם תגובה periosteal בולט2. כימותרפיה וחתך כירורגי יכול לשפר את התוצאה עבור חולים עם הישרדות של 5 שנים עבור 65% מהחולים2,3. למרבה הצער, חולי מערכת הפעלה ברמה גבוהה עם מחלה גרורתית יש 20% הישרדות. מערכת ההפעלה פולשת באופן אזורי וגורמת גרורות בעיקר לריאות או לעצמות אחרות והיא נפוצה יותר אצל גברים. הצורך המשכנע ביותר עבור חולים צעירים אלה הוא טיפול חדשני המונע ומבטל את הכדאיות של גרורות רחוקות.
מודלים פרה-קליניים של מערכת ההפעלה נבדקו4,5,6,7 ומעט דגמים חיסוניים זמינים באמצעות כריתה של מערכת ההפעלה האורתוטופית פותחו. בשנת 2000 פותח דגם חשוב באמצעות עכברי BALB/c עם מערכת הפעלה סינגנית אורתוטופית וקטיעה8. בהשוואה למודל העכבר הזה, מודל החולדות מבוסס על בעלי חיים גדולים פי 10 מהמובילים ליתרונות מסוימים. מודל UMR106 החולדה פותח מערכת הפעלה המושרה 32P בחולדה ספראג דולי (SD), אשר נגזר לתוך קו תא9. בשנת 2001, השתלה אורתוטופית של UMR106-01 תוארה לראשונה בשוקה מושתלת של עכברים אתימיים עם התפתחות גידול ראשונית מהירה ועקבית ותכונות רדיולוגיות, היסטולוגיות במשותף עם מערכת ההפעלה בבני אדם. גרורות ריאתיות התפתחו והיו תלויות במיקום האורתופולוגי של UMR106 לתוך מיקרו-סביבה בעצמות10. בשנת 2009, יו ואח' 11 הקים מודל עכברוש עצם הירך האורתוטופית לשחזור באמצעות תאי UMR106 בחולדות SD זכריות גדולות יותר. השתלות הגידול המוצלחות וקצב גרורות הריאות בחולדות ללא קטיעה היו דומים לנתונים שהוצגו כאן. במחקר זה בוצעה קטיעה נוספת למודל באמצעות חולדות צעירות, מה שהציע כי התזמון של הסרת הגידול העיקרי הוא קריטי בדוגמנות מערכת ההפעלה, הקשורה במיוחד להתקדמות גרורתית. עם עידון זה, קטיעה והדמיה in vivo לשפר את המודל הזה עבור מחקרים פרה קליניים להערכת תרופות חדשניות עבור מערכת ההפעלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים והניסויים הקשורים לחולדות בוצעו על פי פרוטוקולים שאושרו על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים של ג'ונס הופקינס.
1. פרוטוקול תרבית התאים של מערכת ההפעלה של עכברוש SD UMR-106
2. הזרקה תוך-ביאלית של פרוטוקול תאי מערכת ההפעלה
הערה: חולדות SD בהריון בזמן להזדווגות במתקן החיות ובגיל 3 שבועות, המלטה משמשת (מאז UMR 106 קו התא הוא סינגני לחולדות SD, אין צורך הקרנה).
3. מדידה וניטור
4. ניהול תוך ורידי של דוקסורוביצין
5. פרוטוקול כריתת גפיים הינדיות
6. הדמיה עם צילום רנטגן
7. הליך נקרופסיה
8. אימונוהיסטוכימיה
9. סופג מערבי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חולדות IMUNOcompetent SD מלידה משמשות למחקרי מערכת ההפעלה האלה, המציע מודל בעלי חיים עם מערכת חיסונית שלמה. השתמשנו בקו התא UMR106 מ- ATCC, שפותח מתאים שבודדו בתחילה מ מערכת הפעלה מעכברוש SD. שתלנו את התאים בחולדות SD, ובכך סיפקנו מודל סניקני למערכת ההפעלה. תאי UMR106 מושתלים בשוקה של חולדות SD זכר ונקבה בנות 3 שבועות, המדמה מודל מערכת הפעלה לילדים. יתר על כן, ההשתלה האורתוטופית של תאי UMR106 ישירות לתוך מטפיזיס השוקה / דיאפיזיס נותן microenvironment גידול רלוונטי.
בעת השתלת תאי הגידול, יש להכ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חולדות עם שתלים טיביים של מערכת ההפעלה מפתחות גידולים מדידים ב-3 שבועות לאחר ההשתלה. אם גפיים עם גידולים נקטעים 3 שבועות לאחר ההשתלה, השכיחות של גרורות ריאות מופחתת באופן משמעותי. מערכות יס הן אוסטיאולטיות ואוסטאובלסטיות. חולדות ללא קטיעה לפתח גרורות ריאות כי הם מרובים ומגוון בגודל, נצפתה על ידי רדיוגרפיה או נמק על ידי 7 שבועות לאחר ההשתלה. EGFR, ErbB2 ו- ErbB4 באים לידי ביטוי במערכת ההפעלה UMR106 חולדה, בדומה למערכת ההפעלה האנושית16,17,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין חשיפה להצהיר.
מימון NIH באמצעות המכון הלאומי לסרטן, מענק # CA228582. שון אישיאמה מקבל בימים אלה מענק ממשרד תומרי מדיקל בע"מ
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| AKT | Cell Signaling TECHNOLOGY | 4685S | |
| תפר נספג | Ethicon | J214H | |
| β-אקטין | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-47778 | |
| β נוגדן 2-AR | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-569 | הוחלף על ידי β 2-AR (E-3): sc-271322 |
| Bis– Tris gels | Thermo Fisher | NP0321PK2 | |
| Buprenorphine SR Lab | ZooPharm | IZ-70000-201908 | |
| נוגדן CD3 | Dako | #A0452 | |
| נוגדן CD68 | eBioscience | #14-0688-82 | |
| מצע כימילומינסנט | cytiva | RPN2232 | |
| סרט CL-Xposure Thermo | Fisher | 34089 | |
| מערכת הרדמה מלאה | EVETEQUIP | 922120 | |
| diaminobenzidine | VECTOR LABORATORIES | SK-4100 | |
| Doxorubicin | Actavis | NDC 45963-733-60 | |
| נוגדן EGFR | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-03 | הוחלף ב-EGFR (A-10): sc-373746 |
| נוגדן ERBB2 | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-284 | הוחלף על ידי Neu (3B5): נוגדן sc-33684 |
| ERBB4 | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-283 | הוחלף ב-ErbB4 (C-7): נוגדן sc-8050 |
| ERK | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY | sc-514302 | |
| חומר סיכה לעיניים | PHARMADERM | NDC 0462-0211-38 | |
| מזרק המילטון (100 ומיקרו; L) | המילטון | דגם 1710 SN SYR | |
| חזרת נוגדן משני מקושר פרוקסידאז | cytiva | NA934 | |
| ערכת זיהוי פולימר HRP | VECTOR LABORATORIES | MP-7401 | |
| ערכת גילוי פולימרים HRP | מעבדות וקטור | MP-7402 | |
| איזופלורן | באטלר שיין | NDC 11695-6776-2 | |
| איזופלורן וופורייזר | EVETEQUIP | 911103 | |
| UMR-106 תא | ATCC | CRL-1661 | |
| רנטגן | Faxitron | UltraFocus | |
| מעבד רנטגן | הופ רנטגן Peoducts Inc | מעבד רנטגן MicroMax | מעבדי תקווה אינם זמינים יותר בארה"ב |
| קליפים פצועים | BECTON DICKINSON | 427631 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.