Hier beschrijven we een preklinisch orthotopisch muismodel voor GBM, vastgesteld door intracraniële injectie van cellen afgeleid van genetisch gemanipuleerde muismodeltumoren. Dit model toont de ziektekenmerken van menselijke GBM. Voor translationele studies wordt de hersentumor van de muis gevolgd door in vivo MRI en histopathologie.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Translationele orthotopische modellen van glioblastoom multiforme
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Genetisch gemanipuleerde muis (GEM) modellen voor menselijk glioblastoom multiforme (GBM) zijn van cruciaal belang voor het begrijpen van de ontwikkeling en progressie van hersentumoren. In tegenstelling tot xenografttumoren, ontstaan tumoren in GEM's in de oorspronkelijke micro-omgeving in een immunocompetente muis. Het gebruik van GBM GEMs in preklinische behandelingsstudies is echter een uitdaging vanwege lange tumorlatenties, heterogeniteit in neoplasmafrequentie en de timing van geavanceerde tumorontwikkeling. Muizen geïnduceerd via intracraniële orthotopische injectie zijn beter handelbaar voor preklinische studies en behouden kenmerken van de GEM-tumoren. We genereerden een orthotopisch hersentumormodel afgeleid van een GEM-model met Rb, Kras en p53-aberraties (TRP), dat GBM-tumoren ontwikkelt met lineaire foci van necrose door neoplastische cellen en dichte vascularisatie analoog aan menselijke GBM. Cellen afgeleid van GEM GBM-tumoren worden intracraniaal geïnjecteerd in wild-type, stam-gematchte ontvangende muizen en reproduceren graad IV-tumoren, waardoor de lange tumorlatentieperiode bij GEM-muizen wordt omzeild en de creatie van grote en reproduceerbare cohorten voor preklinische studies mogelijk wordt. De zeer proliferatieve, invasieve en vasculaire kenmerken van het TRP GEM-model voor GBM worden samengevat in de orthotopische tumoren en histopathologiemarkers weerspiegelen menselijke GBM-subgroepen. Tumorgroei wordt gemonitord door seriële MRI-scans. Vanwege de invasieve aard van de intracraniële tumoren in immunocompetente modellen, is het zorgvuldig volgen van de hier beschreven injectieprocedure essentieel om extracraniële tumorgroei te voorkomen.
Inleiding
Glioblastoom (GBM; graad IV glioom) is de meest voorkomende en kwaadaardige hersentumor en de huidige therapieën zijn niet effectief, wat resulteert in een mediane overleving van 15 maanden1. Betrouwbare en nauwkeurige preklinische modellen die de complexe signaalroutes vertegenwoordigen die betrokken zijn bij de groei en pathogenese van hersentumoren zijn essentieel om de vooruitgang bij het evalueren van nieuwe therapeutische regimes voor GBM te versnellen. Muismodellen waarin menselijke hersentumorcellijnen subcutaan worden geïmplanteerd in immuungecompromitteerde muizen weerspiegelen niet de inheemse immuunomgeving van hersentumoren, noch k....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Het hier beschreven onderzoeksprotocol is goedgekeurd door het NCI van het Frederick Animal Care and Use Committee. NCI-Frederick is geaccrediteerd door AAALAC International en volgt het beleid van de volksgezondheidsdienst voor de verzorging en het gebruik van proefdieren. Dierverzorging werd verleend in overeenstemming met de procedures die zijn beschreven in de "Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Research Council, 2011; De National Academies Press, Washington D.C.).
1. Voorbereiding van cellen voor injectie
OPMERKING: Primaire cellen van muizenhersentumoren (MBR's) die voor d....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Muizen geïnjecteerd met hersentumorcellen moeten dagelijks worden gecontroleerd op tekenen van tumorgroei zoals toevallen, ataxie of gewichtsverlies. De groei van hersentumoren kan ook worden gecontroleerd door MRI-scans met regelmatige tussenpozen. Wekelijkse MRI-scans maken het mogelijk om de toenemende tumorlast in de hersenen en tumorvolumemetingen te visualiseren (figuur 1C). In het bijzonder vertonen TRP-tumoren agressieve groei en 3D-tumorvolumes zijn meetbaar met MRI binnen 2 tot 3 w.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Preklinische modellen zijn essentieel voor de evaluatie van nieuwe therapeutische doelen en nieuwe behandelingsstrategieën in GBM. Genetisch gemanipuleerde muismodellen voor GBM hebben het voordeel dat tumoren voorkomen op de autochtone plaats, maar vaak met een lange latentie en onvoorspelbare tumorgroei13. De GEM-modeltumoren vertonen een latentie van 4-5 maanden en het ideale tijdvenster voor beeldvorming, rekrutering en behandeling is variabel bij individuele muizen. Het orthotopische model he.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren geen belangenverstrengeling te hebben.
Dankbetuigingen
We zijn de heer Alan E. Kulaga dankbaar voor de uitstekende technische assistentie en mevrouw Michelle L. Gumprecht voor het verfijnen van de chirurgische technieken. We bedanken Dr. Philip L. Martin voor pathologie-analyse en mevrouw Lilia Ileva en Dr. Joseph Kalen van het Frederick National Laboratory Small Animal Imaging Program voor MRI-scans.
Dit project is geheel of gedeeltelijk gefinancierd met federale fondsen van het National Cancer Institute, National Institutes of Health, onder contractnummer HHSN261201500003I. De inhoud van deze publicatie weerspiegelt niet noodzakelijkerwijs de standpunten of het beleid van het ministerie van V....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 5% methylcellulose in 1X PBS, autoclaved | Millipore Sigma | M7027 | |
| 1mL Tuberculin Syringe, slip tip | BD | 309659 | |
| 6" Cotton Tipped Applicators | Puritan | S-18991 | |
| Adjustable stage platform | David Kopf Instruments | Model 901 | |
| Aerosol Barrier Tips | Fisher Scientific | 02-707-33 | |
| Alcohol Prep Pads Sterile, Large - 2.5 x 3 Inch | PDI | C69900 | |
| B6D2 mouse strain (C57Bl/6J x DBA/2J) | Jackson Laboratory | Jax #10006 | |
| Bone Wax | Surgical Specialties | 901 | |
| Bupivacaine 0.25% | Henry Schein | 6023287 | |
| BuprenorphineSR | ZooPharm | n/a | |
| Clear Vinyl Tubing 1/8ID X 3/16OD | UDP | T10004001 | |
| CVS Lubricant Eye Ointment | CVS Pharmacy | 247881 | |
| Disposable Scalpels, #10 blade | Scalpel Miltex | 16-63810 | |
| Gas anesthesia machine with oxygen hook-up and anesthesia box | Somni Scientific | n/a | Onderzoeker mag faciliteit standaardapparatuur gebruiken |
| Gas anesthesia platform for mice | David Kopf Instruments | Model 923-B | |
| GraphPad Prism | Graphpad | Prism 9 version 9.4.1 | |
| Hamilton 30 g needle, ½ “, small hub, point pst 3 | Hamilton | Special Order | |
| Hamilton precision microliter syringe, 1701 RN, no needle 10 µL | Hamilton | 7653-01 | |
| Hot bead sterilizer with beads | Fine Science Tools | 18000-45 | |
| Invitrogen Countess 3 Automated Cell Counter | Fisher Scientific | AMQAX2000 | |
| IsoFlurane | Piramal Critical Care | 29404 | |
| Isopropyl Alcohol Prep Pads | PDI | C69900 | |
| ITK_SNAP (Version 36.X, 2011-present) | Penn Image Computing and Science Laboratory (PICSL) at the University of Pennsylvania, and the Scientific Computing and Imaging Institute (SCI) at the University of Utah | ||
| KOPF Small Animal Stereotaxic Instrument with digital readout console | David Kopf Instruments | Model 940 | |
| Masterflex Fitting, PVDF, Straight, Hose Barb Reducer, 1/4" ID x 1/8" ID | Masterflex | HV-30616-16 | |
| Mouse Heating Plate | David Kopf Instruments | PH HP-4M | |
| Mouse Rectal Probe | David Kopf Instruments | PH RET-3-ISO | |
| Nalgene Super Versi-Dry Surface Protectors | ThermoFisher Scientific | 74000-00 | |
| P20 pipette | Gilson | F123600 | |
| Povidone Iodine Surgical Scrub | Dynarex | 1415 | |
| Reflex 9 mm Wound Clip Applicator | Fine Science Tools | 12031-09 | |
| Reflex 9 mm Wound Clip Remover | Fine Science Tools | 12033-00 | |
| Reflex 9 mm Wound Clips | Fine Science Tools | 12032-09 | |
| Semken forceps, curved | Fine Science Tools | 11009-13 | |
| Temperature Controller | David Kopf Instruments | PH TCAT-2LV | |
| Trypsin-EDTA (0.25%) | ThermoFisher Scientific | 25200056 | |
| Tuberculin Syringe with 25g needle, slip tip | BD | 309626 | |
| UltraMicroPump 3 with Micro2T Controller | World Precision Instruments | Model UMP3T |
Referenties
- Tamimi, A. F., Juweid, M. Epidemiology and Outcome of Glioblastoma. Glioblastoma. , (2017).
- Robertson, F. L., Marques-Torrejon, M. A., Morrison, G. M., Pollard, S. M. Experimental models and tools to tackle glioblastoma. Disease Models & Mechanisms. 12 (9), (2019).
- Wen, P. Y., Kesari, S.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
