2010년 7월 17일
이 문서는 생쥐에 orthotopic 발광 생물 간 종양의 유도, 그리고 라이브 온 몸이 발광 이미징을 사용하여 간장에 국한 종양 성장의 후속 분석을 위해 절차를 설명합니다.
여러분, 안녕하세요. 제 이름은 Simon Regenron입니다. 저는 여기 아일랜드에 있는 암 연구 센터의 외과 레지던트 중 한 명입니다.
오늘은 간 전이를 유도하는 외과적 기술에 대해 보여드리겠습니다. 신경세포 모델에서 간은 전이가 흔히 일어나는 부위이며 암 관련 사망의 주요 원인입니다. 진행된 간 질환을 앓고 있는 환자 중 외과적 절제술이 가능한 환자는 극소수에 불과합니다.
따라서 이 질환의 치료를 위한 새로운 치료법이 필요합니다. 간 전이의 많은 동물 모델들은 임상 환경과 유사한 질환을 유발하지 못합니다. 오늘 제가 보여드릴 모델은 임상적으로 유의미한 모델이며, 배우기가 비교적 쉽고 성공률이 매우 높습니다.
이 모델은 비장을 두 개의 반비장으로 나누는 과정을 포함합니다. 한쪽 반비장은 종양 세포를 접종하는 데 사용됩니다. 이 종양 세포들은 문맥 순환을 통해 간으로 이동합니다.
나머지 반측 비장은 면역학적 특성을 유지하도록 그대로 둡니다. 사용 중인 세포주는 루시페레이스(luciferase)를 안정적으로 발현하여, 생체 내(in vivo) 종양 성장의 생물발광 분석이 가능합니다. 따라서 이 모델을 통해 간 질환 치료제의 비침습적 모니터링이 가능해질 것입니다.
그럼 오늘의 실험 절차를 시작하겠습니다. 필요한 기구로는 해부용 가위, 니들 홀더, 작은 포셉 2개, 10번 메스, 피부 봉합용 5-0 프롤린(proline) 봉합사, 복막층 봉합용 4-0 PIA 봉합사, 비장 절제용 3-0 Vicryl 타이, 식염수, 마취제 주입용 29G 인슐린 바늘, 종양 세포 현탁액 주입용 26G 인슐린 바늘, 무혈청 배지에 현탁된 종양 세포, 주사 가능한 마취제, 피부 마커, 미리 절단된 멸균 거즈 스왑이 있습니다. 오늘 사용할 마우스 모델은 Athymic MF1 누드 마우스입니다.
적절한 종양 세포주와 함께 C 57 및 BC와 같은 다른 모델을 사용할 수 있습니다. 실험실에서는 주입형 전신 마취제와 함께 가열 패드를 사용합니다. 발가락 꼬집기(toe pinch)를 통해 마취 깊이를 평가합니다.
발가락을 집었을 때 발가락 회피 반사가 나타나지 않아야 합니다. 무릎 크기의 마우스를 적절한 위치에 놓고 테이프로 고정하며, 복부를 Betadine으로 소독하고 멸균 방식으로 드레이핑합니다. 갈비뼈 아래를 절개하여 복강으로 진입한 후, 비장을 확인하고 외부로 노출시킵니다.
미리 잘라둔 멸균 거즈를 사용하여 마우스의 나머지 부위로부터 비장을 분리합니다. 두 개의 혈관경(vascular pedicles) 사이에 두 개의 수직 결찰사를 통과시켜 조심스럽게 묶어줍니다. 비장을 동일한 크기의 두 개의 반비장(hemi spleens)으로 나눕니다.
한쪽 반비장(hemi spleen)을 종양 세포 접종에 사용합니다. 누출을 방지하기 위해 종양 세포를 반비장에 천천히 주입합니다. 종양 세포는 문맥 순환을 통해 이동하여 간에 도달합니다.
10분간 배양한 후, 주입된 반측 비장을 적출하고 나머지 반측 비장은 복강 내로 다시 되돌려 놓습니다. 흡수성 봉합사와 연속 봉합법을 사용하여 복강을 폐쇄하고, 비흡수성 5-0 프로린 봉합사를 사용하여 피부를 봉합합니다. 회복 과정은 통상적인 절차에 따라 수행합니다.
2D ivus 영상을 사용하여 간 질환의 진행 과정을 시간에 따라 평가할 수 있습니다. 이전과 동일하게 마우스에 마취를 실시하고, Lucifer 기질을 복강 내로 투여합니다. 마우스를 37 °C 챔버 내의 스테이지 위에 놓습니다.
영상 촬영은 3분 동안 수행되며, 발광이 검출된 마우스의 중첩 영상이 생성됩니다. 처리 3주 후, 복부를 절개하여 미만성 간 질환이 확인되었습니다. 결론적으로, 이 기술은 간 국소 전이 종양 세포 성장의 유도를 가능하게 하며, 발광 영상을 통해 종양 성장의 시각화 및 정량화가 가능하고 치료 반응 평가에 응용될 수 있습니다.
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본 논문은 마우스의 간에 정위성 생물 발광 종양을 유도하기 위한 외과적 기법을 설명합니다. 이 절차를 통해 생체 내 전신 발광 이미징을 이용하여 간에 국한된 종양 성장을 분석할 수 있습니다.
이 모델을 통해 바이오 제약 R&D 팀은 루시퍼레이스(luciferase)를 발현하는 종양 세포를 이용하여 정위성 간 전이 모델을 구축할 수 있으며, 이는 치료적 개입을 평가하기 위한 임상적으로 유효한 시스템을 제공합니다. 생체 발광 이미징을 통해 종양 부담을 비침습적으로 종단 모니터링할 수 있어, 메커니즘적 리스크 감소와 선도 물질 식별에 대한 예측 신뢰도를 높일 수 있습니다. 외과적 접근법은 문맥 순환을 통한 재현성 있는 종양 생착을 보장하며, 간 전이 치료제의 표준화된 전임상 평가를 용이하게 합니다.
이 모델은 타겟 검증부터 전임상 효능 시험에 이르는 발견 연속체에 통합되어, 간 전이 치료제 개발을 지원합니다.