事前の負傷で気道をコンディショニングすることでマウスの肺に肺癌細胞の同所性同種移植を大幅に強化する手法について述べる。このアプローチは肺微小環境、転移播種、肺癌併存、間質相互作用の研究にも適用可能性があり、派生した異種移植片をより効率的に患者を生成します。
方法論記事
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事前の負傷で気道をコンディショニングすることでマウスの肺に肺癌細胞の同所性同種移植を大幅に強化する手法について述べる。このアプローチは肺微小環境、転移播種、肺癌併存、間質相互作用の研究にも適用可能性があり、派生した異種移植片をより効率的に患者を生成します。
肺がんは、異種生物である致命的な治療難治性の疾患です。理解し胸部悪性腫瘍の完全な臨床スペクトルを効果的に治療するには、多様な人間の肺の癌のサブタイプとステージを要約することができます追加の動物モデルが必要です。同種または異種移植モデルは多目的、発癌性容量の生体内で、マウスやひと由来の悪性細胞を用いた定量化を有効にします。ただし、マウス細胞の肺への同所性同種移植の非効率性のためのフランクなどの非生理的サイトで肺のがん細胞の生着の上記の方法を行った。本研究ではあらかじめ線維症誘導エージェント ブレオマイシンとマウスの気道をコンディショニングすることで同所性同種肺がん細胞生着を強化する方法をについて説明します。概念実証実験としてマウスの系統にマウスまたは人的情報源から得られた肺腺癌のサブタイプの腫瘍細胞を接がへのこのアプローチを適用されます。我々 は腫瘍細胞の注入前にブレオマイシンと気道が負傷 0-17 から腫瘍細胞の生着が増加を示す 71 100%。大幅にこのメソッドが強化されたは、肺腫瘍の発生率と異なるモデルとマウス系統を使用して後続の副産物。さらに、明らかな移植肺癌細胞を関連する遠隔臓器に肺から発信します。したがって、我々 はの確立し、肺癌の細胞またはラットの量を制限することの新しい直交異方性モデルを維持し、肺癌細胞生理学的に関連する設定での発癌性の能力を定量的に評価するために使用できるプロトコルを提供します。.
肺癌は主要ながんの原因関連死亡世界中1。肺癌患者は転移から最終的に屈する遠い器官、特に中枢神経系、肝臓、副腎、骨2,3,4。胸部の悪性腫瘍は、伝統的に小細胞肺癌 (SCLC) または非小細胞肺癌 (NSCLC) がん5として分類されています。非小細胞肺癌は、最も頻繁に悪性腫瘍の診断、肺腺癌 (LUAD) 肺扁平上皮癌 (LUSC)6など、さまざまな組織学的サブタイプに分割することができます。切除人間原発性肺癌のゲノム解析は、指定された histotype 内腫瘍では多様な分子の摂動、さらに彼らの発散の臨床進行に貢献し、患者の予後を交絡を表すことも明らかにしました。肺癌の顕著な不均一性は、合理的な設計、前臨床テスト、および効果的な治療戦略の実装に重要な挑戦を表します。その結果、多様な携帯電話の起源、分子サブタイプ、およびこの病気の段階を検討する難治性肺癌モデルのレパートリーを拡大する必要性があります。
モデル動物を用いた様々 なアプローチは肺癌生体内で、それぞれ独自の長所と短所の興味の生物的質問によって研究に採用されています。遺伝子組み換えマウス モデル (GEMMs) は腫瘍免疫ホスト7その中その結果特定の前駆細胞の種類に特定の遺伝子変異をターゲットできます。臨床的に関連する、非常に強力な GEMMs に関連付けられている待機時間、変動、および/または肺の腫瘍罹患率が特定の定量的計測と遠隔臓器8後期段階転移の検出に法外なことができます。補完的なアプローチという肺癌細胞、マウス腫瘍から直接を取得もしくは派生文化では、確立されたセルラインとして最初は同系のホストに再導入された同種移植モデルの使用であります。同様に肺癌異種移植片は、ひと細胞または患者の派生腫瘍サンプルから確立されます。ひと細胞ライン異種移植片または患者派生異種移植片 (PDXs) 免疫不全マウスにおける一般的に維持され、したがって完全な免疫監視9を排除します。この欠点にもかかわらず、人間 biospecimens 研究基礎的体内プロパティ GEMM 腫瘍よりもより複雑なゲノム異常のためエンコードひと癌細胞の量を制限することを伝達する道を提供します。
同種および異種移植片の 1 つの便利なプロパティは、がん幹細胞 (TICs) 悪性細胞人口10以内の頻度を定量化する採用、制限する従来の細胞希釈アッセイに従うことです。これらの実験で定義されたセル数は動物の側腹部に皮下し、チックの頻度は腫瘍を取る率に基づいて推定できます。皮下腫瘍しかしより低酸素11でき肺腫瘍微小環境のキーの生理学的な制約はモデル化されないことがあります。マウスの肺に上皮幹・前駆細胞気管内配信は、肺と気道幹細胞生物学12を勉強する方法です。ただし、肺が損傷、ウイルス感染13,14などの生理学的なフォームを受ける最初でない限りこの手法から生着率は比較的低いできます。炎症性間質細胞からのサポートおよび/または肺基底膜の中断は、遠位気道15に関連する幹細胞ニッチに移植細胞の保持を向上させる可能性があります。誘導剤の線維化がすることができます誘導多能性細胞16および17間葉系幹細胞の生着を強化する肺を事前条件も。気道損傷のようなフォームが生着率を適用できるかどうか、腫瘍開始容量と肺癌細胞の伸長がまだ体系的に評価します。
本研究では事前の負傷でマウスの肺をコンディショニングすることで同所性同種肺がん細胞生着の効率を上げる方法をについて説明します。LUAD にこれらの癌は、しばしば予後不良19と相関線維性間質18の開発の重要なサブセットと遠位気道で発生します。自然リボソーム ハイブリッド ペプチド-ポリケチド、ブレオマイシンはマウス20肺線維化を誘導するために広く利用されています。ブレオマイシンの気道注入は最初上皮消耗戦肺胞の炎症細胞、マクロファージ、好中球と単球21の募集を推進しています。遠位気道基底膜再編成22,23細胞外マトリックス (ECM) 蒸着24組織の改造現象が続きます。ほとんどの研究25で 30 日後に解決する線維症単一ブレオマイシン投与の効果は一時的なもの。同種および異種移植腫瘍モデルを用いた場合 LUAD 肺細胞の取る速度が大きく向上できるプレコンディショニング ブレオマイシンとマウスの気道をテストしました。
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機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) イェール大学によって承認されたプロトコルに従ってすべての実験を行った。
1. セットアップ/試薬の準備。
2. ブレオマイシンの治療
3. マウス挿管後の監視
4. 肺腺癌細胞の生着。
注: は、ブレオマイシン (ステップ 2.1) の注入後 14 日細胞の生着を実行します。
5. 生物発光イメージングによる腫瘍増殖のモニタリング
6. 組織分離と処理。
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LUAD マウスの肺に癌細胞移植の効率を高めるには、まず事前条件を同所性同種腫瘍細胞の注入 (図 1) に続いてブレオマイシンを使用して航空プロトコルを開発しました。無胸腺を免疫不全マウスに投与した際にもブレオマイシンによる一時的な線維症気道アーキテクチャと増加のコラーゲン沈着 (図 2) の損失によって証明されるように 14 日目を確認しました。これらのマウスの総線維症は、50 日後にブレオマイシン注入 (図 2; 右パネル)24先行研究と一致して解決。
いた事前に調節された車両やブレオマイシンの単回投与で 14 日前系統マウスの肺に異なる起源の LUAD セルにしみ込んでこれらの観察に基づいて、我々。たとえば、確立された人間...
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印象的な臨床の平行線は、肺癌と肺36の他の慢性疾患と記載されています。特に、特発性肺線維症 (IPF) 患者は、肺癌の増加好みを有しこの協会の歴史37,38を喫煙とは無関係です。IPF は、肺のアーキテクチャと ECM39の析出による呼吸機能の低下の進歩的な破壊によって特徴付けられます。また、外科的切除に続いて同時 IPF で初期期非小細胞肺癌患者予後40があります。ほとんどの非小細胞肺癌腫瘍には診断時に線維化コンポーネントが含まれて、この間質反応の程度は予後不良18と相関します。線維症から急性または持続的な組織の損傷は、複数の方法で腫瘍の頻度を増加可能性があります。例えば、損傷後、上皮再生のプロセス変換を受けやすい前駆細胞のプールの拡張可能性があります。また、流入と多様な免疫細胞の機能を助けるかもしれない芽の活性化、成長因子を分泌...
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著者は競合する金銭的な利益を宣言しません。
この研究は、国立癌研究所 (R01CA166376 ・ D.X. ・ グエンに R01CA191489) と国防総省 (W81XWH-16-1-0227 D.X. グエンに) からの助成金によって賄われていた。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ブレオマイシン | シグマ | B5507-15UN | 注意 健康被害 GHS08 |
| エクセルカテーテル 24G | フィッシャー | 1484121 | 針を外します。気管内注射用 |
| ケタミン (Ketaset inl 100 mg/mL C3N 10 mL) | Butler Schein | 56344 | マウスを麻酔する |
| Xylazine | Butler Schein | 33198 | を麻酔する |
| Ketoprofen, 5,000 mg | Cayman Chemical | 10006661 | Analgesic |
| Puralube Veterinary Ophthalmic Ointment | BUTLER ANIMAL HEALTH COMPANY LLC | 8897 | 麻酔下での眼の乾燥を防ぐため |
| D-ルシフェリン粉末 | パーキン・エルマー・ヘルス・サイエンシズ社 | 122799 | 発光イメージング用。粉末をPBSで再構成し、使用濃度を15 mg / mLにします。.光から保護する |
| げっ歯類挿管スタンド | Braintree Scientific | RIS-100 | 気管内注射用推奨スタンド |
| MI-150 イルミネーター 150W MI-150 | DOLAN-JENNER INDUSTRIES | MI-150/EEG2823M | 気管を照らして視覚化するために |
| Graefe Forceps、2.75 (7 cm) 長鋸歯 | Roboz | RS-5111 | 気管内注射用 |
| シリンジ Luer-Lok 滅菌済み 5ml | BD /フィッシャー | 309646 | |
| サテンスムースバイコンエアーデュアルフォイルウェット/ドライ充電式シェー | バーConair | - | マウスを剃るために |
| ボンはさみ、3.5 "ストレート15ミリメートルシャープ/シャープ確実カットブレード | Roboz | RS-5840SC | |
| 15 mL円錐管 | BD /フィッシャー | 352097 | |
| 1.5 mL遠心分離管 | USA SCIENTIFIC INC | 1615-5500 | |
| バイアルシンチレーション7 mLホウケイ酸ガラスGPI | フィ | ッシャー701350 | |
| フィルターピペットチップ(200 μL) | USA SCIENTIFIC INC | 1120-8710 | |
| リン酸緩衝生理食塩水 | Life Technologies | 14190-144 | |
| 0.25% トリプシン-EDTA | Life Technologies | 25200-056 | |
| DMEM 高グルコース | Life Technologies | 11965-092 | |
| RPMI Medium 1640 | Life Technologies | 11875-093 | |
| ウシ胎児血清 USDA | Life Technologies | 10437-028 | |
| Penicillin-Streptomycin | Life Technologies | 15140-122 | |
| Amphotericin B | Sigma | A2942-20ML | |
| Trypan Blue Stain 0.4% | Life Technologies | 15250-061 | |
| Countess Automated Cell Counter | Life Technologies | AMQAX1000 | |
| Flask T/C 75cm sq canted neck, blue cap | フィッシャー/コーニング | 353135 | |
| IVIS スペクトラム Xenogen Bioluminiscence | パーキン・エルマー・ヘルス・サイエンシズ | 124262 | in vivo生物発光イメージング用 |
| 生体画像ソフト | パーキン・エルマー・ヘルス・サイエンシズ・インク | 128113 | in vivo 生物発光解析用 |
| XGI-8 ガス麻酔システム | パーキン・エルマー・ヘルス・サイエンシズ | 118918 | イソフルラン麻酔用 |
| BDウルトラファインII ショートニードル インスリンシリンジ 1 cc. 31 G x 8 mm (5/16 in) | BD / Fisher | BD328418 | 眼窩後ルシフェリン注射用 |
| シリンジ 1ml | BD / Fisher | 14-823-434 | 腹腔内注射用 |
| 26 G x 1/2 インチ針 | BD / Fisher | 305111 | 腔内注射用 |
| 4% パラホルムアルデヒド | VWR | 43368-9M | 注意 健康被害 GHS07、GHS08。ティッシュ固定用 |
| Pipet-Lite Pipette, Unv.SL-200XLS+ | メトラー・トレド国際 | ||
| メイヤーのヘマトキシリン | 電子顕微鏡科学 | 517-28-2 | |
| オシンY染色0.25%(w / v)で57% | フィ | ッシャー67-63-0 | |
| マッソントリクローム染色キット | IMEB Inc | K7228 | |
| を視覚化するマッソントリクローム染色用 | |||
| 6ウェルプレート | コーニング | C3516 | |
| ユニバーサルマイコプラズマ検出キット | ATCC | 30-1012K | |
| OCT 包埋化合物 | 電子顕微鏡科学 | 62550-12 | 凍結切片用組織包埋用 |
| ライカCM3050 S 研究用 クライオスタット | ライカ | CM3050 S | 染色分析 |
| 用切片組織へキーエンス オールインワン蛍光顕微鏡 | Keyence | BZ-X700 | |
| ImageJ | 米国国立衛生研究所 | IJ1.46 | http://rsbweb.nih.gov/ij/ download.html |
| Prism 7.0 for Mac OS X | GraphPad Software, Inc. | - | |
| アチミック(Crl:NU(NCr)-Foxn1nu)マウスチャー | ルズリバーNIH-553 | ||
| NSG(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ) mice | Jackson Laboratories | 5557 | |
| B6129SF1/J mice | Jackson Laboratories | 101043 | |
| NIH-H2030 cells | ATCC | CRL-5914 | |
| 368T1 | 寛大に提供された Monte Winslow (Standford University) | - | |
| PC9 cells | Nguyen DX et al. Cell. 2009;138:51– | ||
| BrM3細胞 | Nguyen DX et al. Cell. 2009;138:51–62 | 〜 |
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