2013年6月28日
膵臓癌生物学の理解の向上は非常に重要膵臓癌を治療するための良好な治療選択肢の開発を可能にするために必要とされる。このニーズに対応するために、我々は使用して癌の進行の非侵襲的なモニタリングを可能に膵臓癌の同所性モデルを示す生物発光イメージング。
この手順の全体的な目標は、in vivo 生物発光イメージングを使用して腫瘍の発生を非侵襲的に監視する膵臓癌の同所性マウスモデルを準備することです。これは、最初にルシフェラーゼタグ付きがん細胞をMatrigelで懸濁させることによって達成されます。2番目のステップは、腹腔を開き、膵臓を見つけて固定するための開腹術を行うことです。
次に、マトリゲル中の腫瘍細胞の懸濁液を膵臓に注入します。最後のステップは、膵臓を交換し、縫合糸を使用して腹腔を閉じることです。最終的に、生物発光イメージングは、腫瘍の進行をモニタリングし、治療介入に対する反応を追跡するために使用されます。
このモデルの主な利点は、in vitroベースの細胞アッセイや膵臓がんの皮下モデルと比較して、膵臓腫瘍細胞と膵臓微小環境との間の相互作用を実際に調査できることです。このモデルにおける疾患進行の動態は、再現性が高く、短時間で発生するため、このモデルは膵臓癌の新規治療法の検討に有用であり、このモデルの実際の実証は重要です。腫瘍細胞の注入は、漏れを防ぐために慎重に行わなければならないように、この手順を開始するには、培養を開始します。
それらが70%confluentになるまで書かれたプロトコルに記載されているようにルシフェラーゼを発現するように形質導入された膵臓癌細胞は、その後、0.05%tripsin EDTAで細胞を収穫し、ヘモサイトメーターを使用してそれらをカウントし、生存率が90%より大きいことを確認します次に、遠心分離後5分間、重力200倍で穏やかに遠心分離することにより細胞をペレット化します。 上清を取り除き、膵臓がん細胞を1ミリリットルあたり2,000万細胞で再懸濁します。マトリゲルと冷やしたPBSの3〜2つの混合物で、混合物を氷の上に置きます。次に、0.3ミリリットルの29ゲージインスリン注射器を使用します。
調製したマトリゲル細胞懸濁液をシリンジに引き込みます。この手順を開始するには、2〜3%の吸入イソフルランを使用してマウスに麻酔をかけます。1〜2分後、マウスのつま先をそっとつまんでペダル反射の欠如を確認することにより、麻酔の深さを確認します。
次に、手術中の乾燥を防ぐために、各目に十分な潤滑剤を塗布します。次に、マウスを仰向けにして摂氏37度の加熱パッドに置き、マウスをゆっくりと回して腹部の左側を持ち上げます。正しい向きになったら、マウスの腹部を手術用に準備します。
滅菌済みの手術器具を使用して、正中線から横方向に約2ミリメートルの皮膚を1.5センチメートル切開します。次に、下にある腹筋を1.5センチ切開します。次に、滅菌鉗子を使用して脾臓を特定し、腹腔のために脾臓をそっと取り外します。
滅菌綿棒に沿って脾臓を固定し、下にある膵臓を露出させます。次に、脾臓の脾臓に隣接する膵臓の尾を見つけます。マトリゲル細胞懸濁液を懸濁し、注入後に膵臓の尾部に20マイクロリットルを注入する。
マトリゲルが固化する時間が経過するまで、シリンジを30〜60秒間所定の位置に保持します。この重要なステップは、細胞の漏れを最小限に抑えます。針を抜いた後、注入部位を検査して漏れが発生していないことを確認します。その後、脾臓と膵臓を腹腔に戻します。
マウスの腹部の筋肉組織を、連続縫合を使用して丸い針で吸収性の編組4自動縫合糸で閉じます。次に、非吸収性のモノフィラメントで外部の皮膚を閉じます。連続縫合を使用して切断針で6自動縫合し、ベタジンを塗布します。
次に、マウスを吸入麻酔薬から取り出し、1キログラムあたり0.05〜0.1ミリグラムのブプレノルフィンを皮下に注射します。術後鎮痛薬として、マウスをケージ内で回復させ、摂氏37度の加熱パッドに置き、食物と水に自由にアクセスできます。手術後の最初の数日間は、マウスを注意深く監視し続けます。
マウスが猫背や運動能力の低下などの痛みの兆候を示している場合は、ブプレノルフィンを12時間ごとに36時間にわたって皮下投与できます。.手術部位が7〜10日で治癒した後、マウスに麻酔をかけ、外部縫合糸を抜去します。膵臓がん細胞の生物発光追跡を開始すること。
2〜3%の吸入したフッ素を使用してマウスに麻酔をかけ、乾燥死を防ぐために眼に潤滑剤を塗布します。麻酔をかけたら、尾静脈注射でルシファー1キログラムあたり150ミリグラムを注射し、ルシフェリアンが細胞に到達するまで1〜2分待ちます。マウスを生物発光イメージングシステムの右側に置き、腫瘍がカメラの方を向くようにします。
ここでは、Illumina 2 イメージング システムを使用しています。次に、他のJOVの記事で説明したように、イメージングソフトウェアを使用して白色光と生物発光の画像をキャプチャします。イメージングが完了したら、マウスを吸入麻酔薬から取り出し、自宅のケージで回復させます。
腫瘍の成長を調査するために、腫瘍の成長期間中、これらの手順を繰り返します。動力学。ルシフェラーゼタグ付き細胞株の使用は、腫瘍の成長を測定する独自の方法を提供します。非侵襲的に。ここに示されているのは、比較的小さな腫瘍で注射から10日後、腫瘍が拡大した注射から31日後、腫瘍が切除されてから5日後のマウスです。
この画像に見られる生物発光は、切除後5日で膵臓腫瘍が再発し、近くの肝臓に転移していることを示しています。ここに示すグラフは、マトリゲル細胞注入法で同様の成長率を示しています。このビデオで説明されているように、膵臓腫瘍片が移植され、着陸する別の方法を比較しました。
同様の成長速度は、pan oneとcapin oneの両方で見ることができます。犠牲後の細胞株、H染色およびd染色は、黄色の星で示されている黄色の星で示されている膵臓癌細胞の周囲の膵臓組織への侵襲性、およびここに示されている肝臓を含む他の臓器への転移を示すために行われています。この方法をマスターすれば、約10分で完了します。
さらに、転移性および再発性の疾患の進行の生物学的視覚化により、現在ほとんどのがん治療薬が緩和的であるため、このモデルは臨床的に関連性があります。
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この研究は、生体内バイオルミネッセンスイメージングを通じて腫瘍進行の非侵襲的モニタリングを可能にする正相モデルの膵臓がんマウスモデルを提示します。このモデルは、膵臓がん生物学の理解を深め、効果的な治療戦略を開発するために重要です。
This orthotopic pancreatic cancer model enables non-invasive, longitudinal monitoring of tumor growth and metastasis using bioluminescence imaging, addressing a critical gap in preclinical oncology models. By recapitulating the tumor microenvironment and supporting syngeneic and xenograft systems, it enhances predictive confidence in therapeutic efficacy assessments. The model supports mechanistic de-risking and translational continuity from discovery through preclinical validation, directly informing go/no-go decisions in pancreatic cancer drug development pipelines.
The model integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for agents targeting pancreatic tumor microenvironment interactions.