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방법 논문

경골 내 골육종 세포 주사 동위원소 골육종 및 폐 전이 마우스 모델 생성

11.3K 조회수

DOI:

10.3791/63072

2021년 10월 28일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

본 프로토콜은 동위원소 골육종 및 폐 전이 병변을 지닌 마우스 모델을 생성하기 위해 경막내 골육종 세포 주사를 기술한다.

초록

골육종은 어린이와 청소년에서 가장 흔한 원발성 골암으로, 폐가 가장 흔한 전이성 부위입니다. 폐 전이 골육종 환자의 5 년 생존율은 30 % 미만입니다. 따라서, 인간에서 골육종 발달을 모방한 마우스 모델의 활용은 골육종 발암 및 폐전이의 근본적인 기전을 이해하여 새로운 치료제를 개발하는 데 큰 의미가 있다. 여기서, 상세한 절차는 골육종 세포의 경골 내 주사를 통해 원발성 골육종 및 폐 전이 마우스 모델을 생성하는 것으로 보고된다. 생체 발광 또는 X 선 라이브 이미징 시스템과 결합된이 살아있는 마우스 모델은 골육종 성장 및 전이를 모니터링하고 정량화하는 데 사용됩니다. 이 모델을 확립하기 위해, 골육종 세포를 함유하는 기저막 매트릭스를 마이크로-부피 주사기에 로딩하고, 마취 후 각 흉선 마우스의 하나의 경골에 주입하였다. 원발성 골육종이 IACUC 승인 프로토콜에서 크기 제한에 도달했을 때 마우스를 희생시켰다. 골육종을 앓고있는 다리와 전이 병변이있는 폐가 분리되었습니다. 이들 모델은 짧은 잠복기, 빠른 성장, 중증 병변 및 원발성 및 폐 전이성 병변의 발달을 모니터링하는 데 있어서 민감성을 특징으로 한다. 따라서, 이들은 골육종 암화 및 폐 전이, 종양 미세환경에서 특정 인자의 기능 및 기작을 탐구하고, 생체 내에서 치료 효능을 평가하기 위한 이상적인 모델이다.

서론

골육종은 어린이와 청소년에서 가장 흔한 원발성 골암으로 1,2 주로 주변 조직에 침투하고 환자가 진단 될 때 폐로 전이됩니다. 폐 전이는 골육종 치료의 주요 과제이며, 폐 전이 환자의 5 년 생존율은 20 % -30 % 3,4,5만큼 낮습니다. 그러나, 원발성 골육종의 5년 생존율은 화학요법6의 도입으로 인해 1970년대 이후 약 70%로 증가하였다. 따라서 새로운 치료법을 개발하기 위해서는 골육종 발암과 폐전이의 근본적인 메커니즘을 이해하는 것이 시급히 필요하다. 인간의 골육종 진행을 가장 잘 모방하는 마우스 모델의 적용은 매우 중요합니다7.

골육종 동물 모델은 자발적이고 유도 된 유전 공학, 이식 및 기타 기술에 의해 생성됩니다. 자발적인 골육종 모델은 긴 종양 형성 시간, 일관성 없는 종양 발생률, 낮은 이환률 및 불량한 안정성 8,....

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프로토콜

모든 동물 실험은 상하이 중국 전통 의학 대학의 동물 복지위원회에 의해 승인되었습니다. 네 주 된 수컷 BALB/c 흉선 마우스는 골육종 세포의 동위원소 주사 수술 전에 일주일 동안 적응하였다. 마우스는 SPF 사료 및 멸균수에 대한 Ad libitum 접근과 함께 12 시간의 빛 / 어두운 사이클에서 케이지 당 다섯 마리의 마우스가있는 개별적으로 환기 된 마우스 케이지에 보관되었습니다.

1. 세포의 제조

  1. 골육종 세포(143B-Luciferase) 주입 당일에, 10 cm 세포 배양 접시에서 배양된 80%-90% 합류 세포를 PBS(pH 7.4)로 두 번 세척하고 1.5 mL의 0.25% 트립신으로 3분 동안 트립신화한다. 이어서, 트립신을 켄칭하기 위해 6 mL의 10% 혈청-함유 MEM 배지를 첨가하고, 세포를 15 mL 원심분리 튜브에서 수집하였다.
    참고: 143B-루시퍼라제 세포주는 pLV-루시퍼라제 벡터 23으로 형질감염된143B 세포주로부터 수득된다.
  2. 20 μL의 세포 현탁액을 세포 카운팅 플레이트의 챔버에 흡인하고 자동 세포 계수기를 사용하여 세포 농도를 계산 한다 (재료 표 참조).

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결과

성공적인 정형 외과 (원발성) 골육종 및 전이성 폐 모델은 골육종 세포의 정확한 정형 외과 주사에 달려 있습니다. 여기서, 경골 내 골육종 세포 주사를 통한 동위원소(primary) 골육종 모델이 성공적으로 개발되었다. 도 3A는 원발성 (primary) 골육종을 지닌 대표적인 마우스를 나타내고, 도 3B는 대표적인 단리된 동위원소 (primary) 골육종을 나타낸다. 종양 부피를 캘리퍼로 일주일에 한 번 측정하고 단계 2.11에 기재된 바와 같이 계산하였다(도 3C). 생체 내에서 동위원소 (일차) 골육종 성장은 X 선 및 생체 발광 (주입 된 세포가 루시페라아제로 표지되었을 때) 라이브 이미징 시스템 모두에 의해 추적되었다. X선 이미지는 143B 골육종 세포 주사 후 첫 주부터 여섯 번째 주까지 얻어졌.......

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토론

골육종 세포의 동위원소 주사는 골육종 발암에 있어서 특정 인자의 기능 및 기전을 연구하고 치료 효능을 평가하기 위해 개발하기에 이상적인 모델이다. 종양 성장의 차이를 피하기 위해 동일한 수의 80 % -90 % 합류에서 대부분의 활성 골육종 세포를 각 마우스의 경골에 조심스럽게 주입하고 세포 트립신화 시간은 세포 생존력에 영향을 미치지 않고 엄격하게 제어됩니다. 세포 덩어리가 세포 계수에 영향을 주어 각 마우스의 경골에 주입되는 부정확 한 세포 번호로 이어지기 때문에 세포 덩어리가 형성되지 않도록 세포 현탁액을 피펫과 위아래로 적절하게 혼합해야합니다.

고려해야 할 또 다른 중요한 측면은 골육종 세포에 대한 재현탁 용액입니다. 주입된 세포는 PBS 또는 배양 배지 대신 기저막 매트릭스에 재현탁된다. 더욱이, 고농도의 기저막 매트릭스는 피펫팅되기가 어렵고 정확한 부피에 영향을 미친다; 따라서, 기저막 매트릭스의 적절한 농도가 요구된다(26).......

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공개 사항

저자들은 경쟁적인 재정적 이익이 없다고 선언합니다.

감사의 글

이 연구는 (1) 중국의 국가 핵심 R & D 프로그램 (2018YFC1704300 및 2020YFE0201600), (2) 국립 자연 과학 재단 (81973877 및 82174408)의 보조금으로 지원되었습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
자동 세포 계수기 Shanghai Simo Biological Technology Co., LtdIC1000카운팅 셀
마취 기계Shenzhen RWD Life Technology Co., LtdR500IP마취 마우스
BALB/c 흉선 마우스장비 Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd./동물
기저막 매트릭스Shanghai Uning Bioscience Technology Co., Ltd356234, BD, Matrigel세포 재현탁 이미징
시스템Shanghai Baitai Technology Co., Ltd로 라벨링된 경우 종양 성장 및 폐 전이를 추적하는Vieworks
YueNian Biotechnology Co., Ltd  430790, 코닝원심 분리기 세포
이소 플루란심천 RWD Life Technology Co., LtdVETEASY마취 마우스
MEM 미디어상하이 YueNian 생명 공학 유한 회사LM-E1141세포 배양 매체
마이크로 볼륨 주사기상하이 높은 비둘기 산업 및 무역 유0-50 μ L경골에 정확한 세포를 주입
인산염 완충 식염수Beyotime BiotechnologyST447인간 골육종 세포
세척 1ml 주사기Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd20200411드릴링
143B 세포주ATCCCRL-8303골육종 세포주
트립신 (0.25%)Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd25200056, 세포의 Gibco트립신 처리
Trypan blueBeyotime BiotechnologyST798활성 벡터를 평가하기 위한 염색 세포
(pLV-루시페라제)Shanghai YueNian Biotechnology Co., LtdVL3613Plasmid
Lipofectamine 2000Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd11668027,Thermo fisherPlasmid transfection 시약
X-ray imaging 종Brook (Beijing) Technology Co., LtdFX PROX-ray 이미지를 획득했습니다
주입 세포가 루시페라제 원심분리기 튜브(15mL) Shanghai 한 회사 양 성장을 감지하기 위해 시스템 .

참고문헌

  1. Bielack, S. S., et al. Prognostic factors in high-grade osteosarcoma of the extremities or trunk: an analysis of 1,702 patients treated on neoadjuvant cooperative osteosarcoma study group protocols. Journal of Clinical Oncology. 20 (3), 776-790 (2002).
  2. Yang, C., et al.

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