우리는 부인과 및 비뇨기과 암 세포주 및 환자 유래 종양의 이식에 대한 대안, 이식 가능한 생체 내 모델로 닭 융모알구암 막 모델을 제시합니다.
방법 논문
우리는 부인과 및 비뇨기과 암 세포주 및 환자 유래 종양의 이식에 대한 대안, 이식 가능한 생체 내 모델로 닭 융모알구암 막 모델을 제시합니다.
마우스 모델은 생체 내 암 연구에 대한 벤치 마크 테스트입니다. 그러나, 비용, 시간 및 윤리적고려는 생체내 암 모형에 있는 대안을 요구하기 위하여 지도했습니다. 닭 융모난토암 막 (CAM) 모형은 종양 발달의 직접적인 가시화를 허용하고 생체 내 화상 진찰을 위해 적당한 저렴하고, 급속한 대안을 제공합니다. 이와 같이, 우리는 부인과 및 비뇨기과 종양을 이 모형으로 접착하기 위한 최적화된 프로토콜을 개발하기 위하여 노력했습니다, 우리는 여기에서 제출합니다. 약 7 일 후, 공기 세포는 껍질에 개구부가 생성되는 계란의 혈관 측으로 이동됩니다. 뮤린과 인간 세포주 및 1 차적인 조직에서 종양은 그 때 이식될 수 있습니다. 이들은 일반적으로 세포 분산을 피하고 세포가 혈관 공급을 모집 할 때까지 영양 지원을 제공하기 위해 세포 외 매트릭스와 매체의 혼합물에서 시드됩니다. 종양은 그 때 계란 부화하기 전에 추가 14 일까지 증가할 수 있습니다. 반딧불이 루시퍼라제로 안정적으로 변형된 세포를 이식함으로써, 생물 발광 이미징은 배아 전체에 퍼진 막 및 암세포에서 종양 성장의 민감한 검출에 사용될 수 있다. 이 모델은 잠재적으로 종양성, 침략, 전이 및 치료 효과를 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 치킨 CAM 모델은 기존 뮤린 모델에 비해 훨씬 적은 시간과 재정적 자원을 필요로합니다. 계란은 면역 손상 및 면역 내성 때문에, 어떤 유기체에서 조직은 잠재적으로 인간 조직의 이식에 필요한 비용이 많이 드는 형질 전환 동물없이 이식 될 수있다 (예를 들어, 마우스). 그러나, 이 모형의 많은 이점은 잠재적으로 또한 짧은 종양 생성 시간 및 면역 타협/면역 관용 상태를 포함하여 제한일 수 있었습니다. 추가적으로, 닭 chorioallantoic 막 모형에 여기에서 제출된 모든 종양 모형이 있더라도, 종양 성장의 다양한 각도로 이렇게 합니다.
마우스는 악성종양을 포함한 인간 질병의 연구를 위한 고전적인 모델 유기체로서 사용되어 왔습니다. 포유류로서, 그들은 인간과 많은 유사점을 공유합니다. 그들의 높은 수준의 유전 적 유사성은 인간 질병의 유전 적 통제에 대한 엄청난 통찰력을 제공하기 위해 마우스 게놈의 형질 전환 조작을허용했습니다 1. 마우스를 취급하고 실험에 있는 광대한 경험은 생물 의학 연구를 위한 선택의 모형 귀착되었습니다. 그러나, 뮤린 모델에 관한 윤리적, 과학적 우려 뿐만 아니라, 그들은 또한 매우 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요 될 수 있습니다2,3. 종양의 발달은 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 종양이 발전하는 동안 일반적인 기관의 주택만으로도 수백에서 수천 달러의 주택이 운영될 수 있습니다. 난소암은 뮤린 모델에서의 성장이 수개월이 걸릴 수 있기 때문에 이러한 단점의 예입니다. 연구 진행에 있는 지연은 잠재적으로 난소암 환자에 영향을 미칠 수 있습니다' 지속적으로 낮은 5 년 생존율만 47%(즉,30 년 동안 단지 10%의 생존율증가)4. 유사하게, 비뇨기과 암 (신장, 전립선 및 방광암)는 미국에 있는 모든 암 케이스의 19%를 구성하고 암 관련죽음의11%를 4. 따라서, 부인과 및 비뇨기과 암을 연구하는 생체 내 새로운 접근법은 이 모형이 초기 선별 실험에만 적용되더라도 실험실상당한 시간, 노동 및 돈을 절약할 수 있었습니다. 추가적으로, 연구 사실 인정의 결과적인 가속은 이 암으로 매년 진단된 177,000명의 개별에 현저하게 영향을 미칠 수 있었습니다.
치킨 CAM 모델은 앞서 언급 한 문제를 해결하는 많은 장점을 제공합니다. 혈관 신생을 연구하는 인기있는 모델5,6,종양 세포 침공7,8,및 전이7,9,병아리 배아 CAM 모델은 이미 신경교종10,11,12,두경부 편평 세포 암13,14,백혈병15,16,췌장 암17,췌장 암 등 다양한 형태의 암을 연구하는 데 사용되었습니다. 대장암18. 또한, CAM 모델은 신경아세포종19,버킷림프종20,흑색종21,및 펠린 섬유육종22에대해 생성되었다. 선행 연구는 또한 방광암(23)과 전립선암 세포주24의생착을 제시했습니다, 그러나 한정된 프로토콜 세부사항. 뿐만 아니라 계란은 쥐 보다 훨씬 저렴, 하지만 그들은 또한 매우 재현 가능한 결과 생산25,26. 그(것)들은 빠른 혈관 발달을 보여주고, 종양 생착은 며칠로 빨리 생기고 열린 창을 통해서 세로로 구상될 수 있습니다. 난자 수정과 부화 사이의 21 일 기간으로 몇 주 이내에 실험을 완료 할 수 있습니다. 또한, 저렴한 비용, 제한된 주택 요구, 작은 크기는 마우스 연구에 대한 금지 될 대규모 실험을 쉽게 허용.
따라서, 우리는 부인과 및 비뇨기과 암의 생착에 대한 CAM 모델을 최적화하기 위해 노력했다. 초기 닭배아(27)의면역 손상 상태로 인해, 마우스 및 인간 세포 모두 쉽게 이식될 수 있다. 이와 같이, 우리는 성공적으로 난소, 신장, 전립선 및 방광암을 이식했습니다. 이러한 종양 유형의 각각에 대 한, CAM 쉽게 설립 된 뮤린 및 인간 종양 세포 주를 받아들입니다. 중요 한 것은, 갓 수확 기본 인간의 종양 조직 또한 성공의 높은 속도 소화 된 세포 또는 고체 조직의 조각에서 생착 수 있습니다. 이 암 모형 및 세포 근원의 각각은 우리가 여기에서 공유하는 최적화를 요구합니다.
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본 명세서에 제시된 모든 실험은 캘리포니아 대학교, 로스앤젤레스(UCLA)의 적절한 윤리위원회에 의해 검토및 승인되었습니다. 비식별, 원발성 인간 종양의 사용은 UCLA 기관 검토 위원회에 의해 승인되었습니다 (의정서 번호 17-000037, 17-001169, 및 11-001363). UCLA에서, 동물 연구위원회 검토닭 배아를 사용 하 여 실험에 대 한 필요 하지 않습니다.; 프로토콜 승인은 계란이 부화 될 때만 필요합니다. 그러나 동물 안락사에 대한 AVMA 지침과 같은 모범 사례는 닭 배아를 윤리적으로 처리하고 가능한 한 통증을 피하기 위해 사용되었습니다. 연구원은 CAM 모델을 사용하여 연구를 시작되기 전에 기관의 감독 요구 사항을 검증할 것을 촉구합니다.
1. 계란 준비
2. 계란 열기
참고 : CAM이 완전히 개발 된 경우 계란의 개방을 수행해야합니다. 이것은 일반적으로 개발 일 7 또는 8에.
3. 이식용 암세포 현탁액 준비 (옵션 1)
참고 : 이것은 이상적으로 일 7과 10 사이에 개최되어야 이식 직전에 완료될 것입니다. 이식 날짜에 관한 자세한 내용은 5 단계 또는 6 단계의 시작 부분에 있는 메모를 참조하십시오. 이러한 접근법은 모든 세포주 및 배양신장암 종양 소화를 위해 사용되었다.
4. 이식용 종양 조각 준비 (옵션 2)
참고: 이식 직전에 완료해야 하며, 이는 7일에서 10일 사이에 이상적으로 진행되어야 합니다. 이식 날짜에 관한 자세한 내용은 5 단계 또는 6 단계의 시작 부분에 있는 메모를 참조하십시오. 1 차적인 난소 및 방광암은 종양 조각으로 이식되었습니다.
5. 논스틱 링을 사용한 이식 (옵션 1)
참고: CAM이 완전히 발달된 경우 세포는 개발 7일째부터 이식될 수 있습니다. 이식은 종양 발달 및 원하는 실험을 위한 적당한 시간을 허용하는 부화하기 전에 언제든지 생길 수 있습니다, 그러나 태아의 면역 세포는 10 포스트 fertilization27의주위에 나타나기 시작한다는 것을 주의하십시오. 종양 성장 속도는 세포 유형에 따라 상당히 다양하며 관심 있는 세포 유형에 대해 경험적으로 결정될 필요가 있다. 난소암 및 전립선암 세포를 논스틱 링 방법을 사용하여 이식하였다. 붙지 않는 링을 사용할 수 없는 경우 파이펫 팁을 비슷한 크기로 절단하여 사용할 수 있습니다.
6. 논스틱 링이 없는 이식(옵션 2)
참고: CAM이 완전히 발달된 경우 세포는 개발 7일째부터 이식될 수 있습니다. 이식은 종양 발달 및 원하는 실험을 위한 적당한 시간을 허용하는 부화하기 전에 언제든지 생길 수 있습니다, 그러나 태아의 면역 세포는 10 포스트 fertilization27의주위에 나타나기 시작한다는 것을 주의하십시오. 이 방법은 신장 세포 암 세포 및 방광암 세포를 이식하는 데 사용되었다.
7. 반딧불 루시퍼라아제 표시 종양의 생물 발광 화상 진찰
참고: 이식된 세포가 반딧불 루시퍼라제 또는 다른 이미징 인자를 코딩하는 유전자로 안정적으로 변환된 경우, 생성된 종양은 생물 발광 이미징을 사용하여 시각화될 수 있습니다. 형광 화상 진찰은 계란 껍질에서 높은 배경 때문에 온전한 계란에 추천되지 않습니다. 쉘의 개구부가 생존을 크게 감소시키기 때문에 이것은 끝점 분석입니다. 종양은 실험적 필요 및 종양 성장의 속도에 적합한 언제든지 심상화될 수 있다. 그러나 평균적으로 계란은 21 일 후 추론을 부화시다. 따라서 개발 일 18원치 않는 해칭을 피하기 위해 적절 한 끝점입니다.
8. 종양 수확
참고: 종양은 실험적 필요 및 종양 성장의 속도에 적합한 언제든지 수확될 수 있습니다. 그러나 평균적으로 계란은 21 일 후 추론을 부화시다. 따라서 개발 일 18원치 않는 해칭을 피하기 위해 적절 한 끝점입니다.
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지금까지, 우리는 난소, 신장, 전립선 및 방광암을 위해 성공하기 위하여 이식의 이 방법을 찾아냈습니다. 각각은 융통성이 있을 지도 모르지만, 이식을 위한 특정 조건을 확인하기 위하여 최적화되었습니다. 시험된 종양 모형의, 난소암 성장은 생물 발광 화상 진찰의 도움 없이 훨씬 적게 발음되고 전형적으로 보이지 않았습니다(그림 1). 그러나, CAM의 경직은 이식의 지역에 있는 집게로 느껴질 수 있었습니다. 이것은 생물 발광 화상 진찰의 부재에 있는 가능한 종양 성장을 확인하는 것을 도울 수 있습니다, 그러나 추가 검증은 조직학 또는 다른 적당한 방법을 통해 요구될 것입니다. 우리는 생체 내 다른 모델에서 본 것과 일치하는 형태학을 보여주는 인간 및 뮤린 세포주 모두의 성공적인 생착을 달성했습니다(그림 1A 및 1B).
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CAM 모델을 사용하여 종양 확장 및 생착은 생체 내 동물 모델에서 기존 모델보다 더 빠르고 직접적으로 관찰 가능한 종양 성장을 허용합니다. 또한, 특히 면역 손상 마우스의 비용과 비교할 때 장비의 초기 구매가 완료되면 비용이 현저히 낮습니다. 닭 배아의 초기, 면역 손상 상태는 쉽게 인간과 뮤린 조직의 생착을 허용합니다. 이러한 강점에도 불구하고 CAM 모델에는 한계가 있습니다. 장기적인 치료 연구가 보증되는 경우 혜택이 될 수있는 짧은 시간도 해가 될 수 있습니다. CAM 모델의 면역 손상/면역 관용 상태 종양-면역 상호 작용의 연구를 복잡 하 게 수 있습니다. 이러한 연구에 대 한, 관심 있는 면역 세포의 공동 이식 필요할 수 있습니다., 아마도 면역 구획의 보충. 게다가, 우리가 CAM 모형으로 생착을 제시한 모든 종양 모형이 있더라도, 성장의 다양한 각도로 이렇게 합니다. 예를 들면, 신장 세포 암은 급속하게 큰 종양을 형성합니다, 그러나 난소암 종양은 생물 발광 화상 진찰의 도움 없이 구상하기 어렵습니다. 종양 성장 ...
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저자는 공개 할 것이 없다.
저자는 이 방법에 대한 초기 교육에 대해 다마노이 후유히코 박사와 빈 부 박사에게 감사를 표하고자 합니다. Eva Koziolek 박사와의 논의는 이러한 접근 방식을 최적화하는 데 중요한 역할을 했으며 매우 감사하게 평가되었습니다. 이 작품은 다음과 같은 출처에서 자금조달없이 가능하지 않았을 것이다: 담배 관련 질병 연구 프로그램 박사 후 펠로우십 (27FT-0023, 국방부(DoD) 난소암 연구 프로그램(W81XWH-17-1-0160), NCI/NIH(1R21CA216770), 담배 관련 질병 연구 프로그램 고영향 파일럿 어워드(27IR-0016), UCLA 기관 지원, JCCC 종자 그랜트 (NCI / NIH P30CA016042) 및 LW에 대한 연구를위한 부총장의 사무실에서 3R 그랜트를 포함.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| -010 테프론(PTFE) 흰색 55 Duro Shore D O-링 | O-링 Store | TEF010 | 세포 파종용 논스틱 링. 1/4"ID X 3/8"OD X 1/16"CS 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE). |
| C4-2 | ATCC | CRL-3314 | 인간 전립선암 세포주. |
| CWR22Rv1 | CWR 세포는 Dr. David Agus (University of Southern California의 Keck Medicine) | ||
| Cytokeratin 8/18 Antibody (C-51) | Novus Biologicals | NBP2-44929-0.02mg | 인간 난소 CAM 종양의 면역 조직 화학 분석을 위해 1:100의 희석으로 사용됩니다. |
| D-Luciferin 반딧불이, 칼륨 소금 | Goldbio | LUCK-1G | |
| 섬세한 작동 가위; 곡선; 날카롭고 날카로운; 30mm 블레이드 길이; 4-3/4 에. 전체 길이 | Roboz Surgical | RS6703 | 이것은 예로 제공됩니다. 유사한 곡선 가위도 작동합니다. |
| Dremel 8050-N/18 Micro 8V Max 툴 키트 | Dremel | 8050-N/18 | 이 키트에는 필요한 모든 도구가 포함되어 있습니다. |
| 수정 닭고기 달걀 (로드 아일랜드 레드 - 브라운, 실험실 등급) | AA Lab Eggs Inc. | N/A | 현지 계란 공급업체는 지역적으로만 배송하므로 식별해야 합니다. |
| HT-1376 | ATCC | CRL-1472 | 인간 방광암 세포주. |
| Hovabator Genesis 1588 디럭스 계란 인큐베이터 콤보 키트 | 인큐베이터 창고 | HB1588D-NONE-1102-1588-1357 | 다른 계란 인큐베이터를 사용할 수 있지만 신뢰성을 확인해야 합니다. 이식 후에는 CO2가 비활성화된 세포 배양기를 사용할 수도 있습니다. |
| ID8 | 상업적으로 이용할 수 없습니다. PMID: 10753190를 참조하십시오. | ||
| Incu-Bright Cool Light Egg Candler | Incubator Warehouse | 1102 | 다른 캔들러를 사용할 수 있지만, 이것은 우리가 테스트한 것들 중에서 선호됩니다. 이 캔들러는 앞서 언급한 인큐베이터 키트에 포함되어 있습니다. |
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| 이소플루란 | 클리퍼 배포 | 0010250 | |
| IVIS Lumina II In Vivo 이미징 시스템 | Perkin Elmer | ||
| Matrigel 멤브레인 매트릭스 HC; LDEV-Free | Corning | 354248 | 외 기질 용액 |
| MyC-CaP | ATCC | CRL-3255 | 쥐 전립선암 세포주. |
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| 표본 겸자 | 전자 현미경 과학 | 72914 | 이것은 예로 제공됩니다. 생물 발광 이미징을 위해 껍질을 제거하는 데 사용되는 집게는 길이가 약 12.8cm이고 팁 너비가 3mm입니다. |
| 멸균 면봉 | Fisherbrand | 22-456-885 | 이것은 예로 제공됩니다. 멸균 된 면봉으로 충분합니다. |
| 고무 경찰관이 있는 젓는 막대; 지름 5mm, 길이 6 | United Scientific Supplies | GRPL06 | 이것은 예시로 제공됩니다. 유사한 유리 교반 막대도 잘 작동합니다. |
| T24 | ATCC | HTB-4 | 인간 방광암 세포주. |
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