뇌 전이는 암 환자의 심각한 이환율과 사망률의 원인입니다. 대부분의 뇌 전이 마우스 모델은 사망률 및 치료 개입 결과의 혼란 분석을 혼란시키는 전신 전이에 의해 복잡합니다. 여기에 제시된 것은 최소한의 전신 종양으로 일관된 두개 내 종양을 생성하는 암세포의 내 경동맥 주사를위한 프로토콜입니다.
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방법 논문
암세포의 내경동맥 주입에 의한 뇌전이 모델링
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
뇌 전이는 암 환자의 심각한 이환율과 사망률의 원인입니다. 복잡한 신경 미세 환경 및 기질 세포 상호 작용과 같은 전이성 질환의 중요한 측면은 시험관 내 분석으로 완전히 복제 할 수 없습니다. 따라서 동물 모델은 치료 적 개입의 효과를 조사하고 이해하는 데 중요합니다. 그러나 대부분의 뇌종양 이종 이식 방법은 시간 프레임과 종양 부담 측면에서 지속적으로 뇌 전이를 일으키지 않습니다. 암세포의 심장 내 주사에 의해 생성 된 뇌 전이 모델은 의도하지 않은 두개 외 종양 부담을 초래할 수 있으며 비 뇌 전이성 이환율 및 사망률을 초래할 수 있습니다. 암세포의 두개내 주사는 두개외 종양 형성을 제한할 수 있지만, 주사된 세포가 주사 부위에서 종종 단일 종양 덩어리를 형성하고, 높은 렙토메닌질 침범, 바늘 침투 중 뇌 혈관 구조 손상과 같은 몇 가지 주의 사항이 있습니다. 이 프로토콜은 내 경동맥 주사에 의해 생성 된 뇌 전이의 마우스 모델을 설명합니다. 이 방법은 다른 장기의 침범없이 일관되게 두개 내 종양을 생성하여 뇌 전이 치료제를 평가할 수 있습니다.
서론
뇌 전이는 매우 나쁜 예후와 관련된 널리 퍼진 악성 종양입니다 1,2. 뇌 전이 환자의 표준 치료는 환자의 일반적인 건강 상태, 두개외 질환 부담, 뇌 종양의 수와 위치에 따라 신경외과,전뇌 방사선 요법 및/또는 정위 방사선 수술로 구성된 다중 모드입니다3,4. 최대 3개의 두개내 병변이 있는 환자는 외과적 절제 또는 정위 방사선 수술을 받을 수 있으며, 다발성 병변이 있는 환자는 수술 관련 감염 및 부종의 위험을 피하기 위해 전뇌 방사선 요법을권장합니다5. 그러나 전뇌 방사선 치료는 방사능에 민감한 뇌 구조에 손상을 주어 삶의 질을 저하시킬 수 있습니다6.
전신 요법은 다발성 병변 환자를 치료하기 위한 비침습적 대안적이고 논리적인 접근법이다7. 그러나 혈류를 통한 세포 독성 약물의 수동 전달은 안전하지 않은 독성의 위험 없이는 뇌에서 치료 수준을 달성 할 수 없기 때문에 전신 요법이 효능이 ....
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프로토콜
모든 연구는 퀸즐랜드 대학교 동물 윤리위원회 (UQCCR / 186 / 19)의 지침과 과학 목적을위한 동물 관리 및 사용에 대한 호주 코드에 따라 수행되었습니다.
1. 주사용 암세포의 제조
참고: 이 연구에서는 인간 유방암 세포주인 BT-474(BT474)를 사용했습니다. BT474는 10% 소 태아 혈청 및 1% 인슐린이 보충된 RPMI 1640 배지를 포함하는 완전 성장 배지에서 배양하였다. 세포를 공기 분위기에서 5% 이산화탄소로 37°C의 배양기에서 유지하였다. 위성 탠덤 반복 시험35에 의해 세포주를 인증하고, 리포터 단백질(예를 들어, 루시페라아제)이 있는 경우 발현을 확인하고, 마이코플라즈마 감염을 확인한다.
- 2.0 x 10의 파종 밀도에서 BT474 암세포를6 세포를 T75 플라스크에 넣고 10mL의 완전한 성장 배지를 사용하여 배양 (37 ° C에서 5 % CO2)을 주입하기 전에 70 % -80 % confluency로 시드합니다.
- 주사 당일에, 성장 배지를 버리고 인산염 완충 식염수(PBS)로 세포 단층을 2회 세척한다.
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결과
외부 경동맥 결찰 유무에 관계없이 일반적인 경동맥 주사 비교
암세포를 먼저 외부 경동맥24를 결찰하지 않고 총 경동맥을 통해 주사했을 때, 이식 된 마우스의 77.8 %에서 안면 종양이 발견되었습니다 (n = 7/9 동물). 안면 종양의 예는 보충 그림 3에 설명되어 있습니다. 이 프로토콜에 설명 된 방법은 총 경동맥 전에 외부 경동맥을 결찰하여 의도하지 않은 안면 전이를 방지합니다.
두 가지 방법을 비교하기 위해, 렉틴은 외부 경동맥 결찰의 유무에 관계없이 도태 된 마우스의 총 경동맥에 주입되었습니다. 그런 다음 안면 조직과 뇌를 고정, 처리 및 형광 현미경으로 관찰했습니다. 외부 경동맥이 결찰되었을 때 뺨 조직의 면역 형광 분석에서 렉틴의 감소가 관찰되었습니다 (그림 2A-B
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토론
뇌 전이는 암세포가 원발성 부위에서 뇌로 퍼지는 복잡한 과정입니다. 이 다단계 과정의 특정 단계를 반영하는 다양한 동물 모델을 사용할 수 있으며 전임상 전이 연구41,42를 설계하는 데 생리적, 실제적 고려 사항이 있습니다. 뇌 전이 치료를위한 나노 의학의 사용을 조사하는 대부분의 발표 된 연구는 심장 내43,44 및 두개 내 45,46,47,48,49 모델을 사용했습니다. 경동맥을 통해 암세포를 이식하면 전이 과정과.......
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공개 사항
저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다. 자금 제공자는 연구 설계에 아무런 역할도 하지 않았습니다. 데이터의 수집, 분석 또는 해석; 원고 작성 또는 논문 출판 결정.
감사의 글
이 연구는 호주 국립 보건 및 의학 연구위원회 (NHMRC), 보조금 번호 APP1162560의 자금 지원을 받았습니다. ML은 UQ 대학원 연구 장학금으로 자금을 지원받았습니다. 축산과 동물의 생체 내 이미징을 도와 주신 모든 분들께 감사드립니다. 이 연구를 위해 지르코늄 분취량을 기증해 주신 Royal Brisbane and Women's Hospital에 감사드립니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 100&마이크로; m 세포 여과기 | Corning | CLS431752 | |
| 30G Microlance needle | BD | 23748 | |
| 31G Ultra-Fine II 인슐린 주사기 | BD | 326103 | |
| 각도 겸 | Proscitech | T67A-SS | 미세 뾰족하고 톱니가 없는 각도, 18mm 팁, 길이 128mm |
| 동물 열 매트 | |||
| 항생제 및 항진균제 | ThermoFisher Scientific | 15240062 | |
| 오토클레이브 백 | |||
| BT-474 (HTB-20) 유방암 세포주 | ATCC | HTB-20 | |
| 부프레노르핀 (TEMGESIC) | |||
| 백작 세포 계수기 | ThermoFisher Scientific | C10227 | |
| Diet-76A | ClearH2O | 72-07-5022 | |
| 해부 현미경 | |||
| 귀 펀처 | |||
| 전기 클리퍼 | |||
| 미세 각도 집게 | Proscitech | DEF11063-07 | 각도 45도, 팁 스무스, 팁 너비: 0.4mm, 팁 치수: 0.4 x 0.3mm, 길이 9cm |
| 캐뉼라용 미세 튜브, 튜빙 OD (in) 1/32, 튜빙 ID (in) 1/100in | Cole Parmer | EW-06419-00 | |
| 소 태아 혈청 | ThermoFisher Scientific | 26140079 | |
| 칼슘과 마그네슘이 없는 Hank's Balanced Salt Solution | ThermoFisher Scientific | 14170120 | |
| 하이드로겔 | ClearH2O | 70-01-5022 | |
| Isoflurane | |||
| Kimwipes 보푸라기 낮은 일회용 와이퍼 | Kimberly Clark- Kimwipes | Z188964 | |
| 매쉬드 마우스 차우 | |||
| Meloxicam (METACAM) | |||
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| 포비돈-요오드 용액 | Betadine | 2505692 | |
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| 견인기 | Kent Scientific | SURGI-5001 | |
| RPMI 1640 Media | ThermoFisher Scientific | 11875093 | |
| Silk suture 13mm 5-0, P3, 45cm | Ethicon | JJ-640G | |
| 멸균 생리식염수 | ThermoFisher Scientific | TM4469 | |
| 접착 테이프 | |||
| 수술용 보드 | 오토클레이브 백으로 감싼 도마. | ||
| 수술 용 가위 | Proscitech | T104 | 팁 크기 (LxD) : 38x7mm, 길이 115mm |
| 봉합 집게 / 곡선 브로피 집게 | Proscitech | T113C | 곡선, 둥근 좁은 2mm 팁, 톱니 포함, 길이 165mm |
| 봉합사 바늘 홀더 (Olsen Hegar 바늘 홀더) | Proscitech | TC1322-180 | 길이 190mm, 래칫 클램프 |
| 주사기 드라이버 (풋 페달 포함) / UMP3 울트라 마이크로 펌프 | World Precision Instruments | UMP3-3 | |
| T75 조직 배양 플라스크 | ThermoFisher Scientific | 156499 | |
| Thread | |||
| Trigene II 표면 소독제 | Ceva | ||
| Trypan Blue 및 세포 계수 챔버 슬라이드 | ThermoFisher Scientific | C10228 | |
| TrypLE Express 해리 매체 | ThermoFisher Scientific | 12605010 |
참고문헌
- Nayak, L., Lee, E. Q., Wen, P. Y. Epidemiology of brain metastases. Current Oncology Reports. 14 (1), 48-54 (2012).
- Australian Institute of Health and Welfare. Cancer in Australia. , Canberra: AIHW. (2017).
- Maher, E. A., Mietz, J., Arteaga, C. L., DePinho, R. A., Mohla, S.
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