Niniejszy protokół opisuje implantację i ocenę czerniaka w mysim naczyniówce za pomocą optycznej koherentnej tomografii.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Niniejszy protokół opisuje implantację i ocenę czerniaka w mysim naczyniówce za pomocą optycznej koherentnej tomografii.
Ustanowienie eksperymentalnych modeli czerniaka naczyniówki jest wyzwaniem pod względem zdolności do indukowania guzów w prawidłowej lokalizacji. Ponadto trudności w obserwacji czerniaka tylnego naczyniówki in vivo ograniczają lokalizację guza i ocenę wzrostu w czasie rzeczywistym. Opisane tutaj podejście optymalizuje techniki ustalania czerniaka naczyniówki u myszy za pomocą wieloetapowej procedury wstrzykiwania komórek B16LS9 pod naczyniówkę. Aby umożliwić precyzyjne wstrzykiwanie do małych wymiarów błony naczyniowej myszy, cała procedura jest wykonywana pod mikroskopem. Najpierw tworzy się peritomia spojówki w okolicy grzbietowo-skroniowej oka. Następnie tworzy się drogę do przestrzeni podnaczyniówkowej poprzez wprowadzenie igły przez odsłoniętą twardówkę. Następnie wprowadza się igłę do przewodu pokarmowego i wstrzykuje komórki czerniaka do naczyniówki. Bezpośrednio po wstrzyknięciu stosuje się nieinwazyjną optyczną tomografię koherentną (OCT) w celu określenia lokalizacji i postępu guza. Odwarstwienie siatkówki jest oceniane jako predyktor miejsca i wielkości guza. Przedstawiona metoda umożliwia powtarzalną indukcję czerniaka zlokalizowanego naczyniówkowo u myszy oraz obrazowanie na żywo oceny wzrostu guza. W związku z tym stanowi cenne narzędzie do badania guzów wewnątrzgałkowych.
Czerniak błony naczyniowej gałki ocznej (UM) jest najczęstszym pierwotnym nowotworem wewnątrzgałkowym u dorosłych. Około 90% czerniaków gałki ocznej wywodzi się z melanocytów w obszarze naczyniówki drogi naczyniowej oka1. UM jest główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności, ponieważ szacuje się, że u blisko 50% pacjentów rozwija się choroba przerzutowa, przy czym głównym miejscem przerzutów jest wątroba2. Wczesne leczenie zmian pierwotnych może zmniejszyć ryzyko przerzutów, jednak żadne skuteczne leczenie nie zapobiega powstawaniu przerzutów3.
Standardowe leczenie czerniaka błony naczyniowej gałki ocznej obejmuje napromienianie, które jest związane z utratą wzroku z powodu neuropatii nerwu wzrokowego, retinopatii, zespołu suchego oka i zaćmy. Resekcja chirurgiczna jest zwykle opóźniona do momentu rozpoznania i scharakteryzowania wzrostu zmiany. Jednak takie opóźnienie może pozwolić na rozwój choroby z przerzutami4. W niektórych przypadkach wymagane jest daremne wyłuszczenie. Oczywiście ta radykalna procedura pogarsza wzrok i powoduje dramatyczne pogorszenie estetyki.
Podjęto wiele wysiłków na rzecz opracowania eksperymentalnych modeli do badania czerniaka błony naczyniowej gałki ocznej. Przedkliniczne modele zwierzęce, które umożliwiają dokładną ocenę tego nowotworu, mają kluczowe znaczenie dla badania nowych strategii diagnostycznych i terapeutycznych czerniaka błony naczyniowej gałki ocznej. Eksperymentalne modele zwierzęce czerniaka gałki ocznej opierają się głównie na inokulacji komórek nowotworowych u myszy, szczurów i królików5,6. Modele mysie są opłacalne i szeroko stosowane w badaniach nad czerniakiem ze względu na ich szybkie tempo reprodukcji i wysokie podobieństwo genomu do ludzi. Mysia linia komórkowa czerniaka skóry B16 jest powszechnie stosowana do inokulacji myszy C57BL6 i wywoływania guzów syngenicznych. W przypadku stosowania tego modelu do indukcji czerniaka błony naczyniowej gałki ocznej, oczy zawierające guz zwykle muszą być wyłuszczone 7-14 dni po inokulacji. Co więcej, witamina B16 jest modelem wysoce inwazyjnym. Uprzywilejowany immunologicznie charakter oka sprzyja przerzutom, a przerzuty można zwykle wykryć 3-4 tygodnie po inokulacji komórek nowotworowych. Subkultury oryginalnej linii B16 wykazują różne właściwości przerzutowe6. Na przykład linia czerniaka Queens ma wysoki wskaźnik przerzutów7,8. Linia komórkowa B16LS9 ma morfologię komórek dendrytycznych i została poprowadzona z przerzutów do wątroby myszy C57BL/6, którym wstrzyknięto rodzicielską linię czerniaka skóry B16F19. Po wstrzyknięciu do tylnego przedziału oka wykazano, że komórki te tworzą guzy wewnątrzgałkowe, które histologicznie przypominają ludzkiego czerniaka błony naczyniowej gałki ocznej i tworzą przerzuty specyficzne dla wątroby w C57BL / 6, ale nie Balb / C, myszy10,11,12. Genetycznie komórki charakteryzują się wyższą ekspresją protoonkogenu c-met, który działa jako receptor komórkowy dla czynnika wzrostu hepatocytów13. W przeciwieństwie do tego, B16F10, dziesiąty pasaż rodzicielskiego B16, daje przerzuty do płuc głównie po zaszczepieniu dogałkowym14. Zarówno B16F10, jak i B16LS9 są pigmentowane12.
Kilka kluczowych wyzwań ogranicza sukces modeli czerniaka mysiego błony naczyniowej gałki ocznej. Po pierwsze, refluks komórek nowotworowych może prowadzić do czerniaka zewnątrzgałkowego lub podspojówkowego. Po drugie, wzrost guza po wewnątrzgałkowym inokulacji komórek czerniaka jest często bardzo zmienny, co stwarza trudności w ocenie leczenia i postępów. Inną poważną trudnością jest ograniczona zdolność do śledzenia wzrostu guza in vivo. Podczas gdy obrazowanie bioluminescencyjne, takie jak guzy wyrażające lucyferazy, jest powszechnie stosowane do monitorowania wzrostu guza oka15,16, nie może dostarczyć informacji na temat wewnątrzgałkowej lokalizacji guza. Dlatego ocena guza jest zwykle przeprowadzana po enukleacji oka10,17. To znacznie ogranicza możliwość szerokiego scharakteryzowania progresji guza i odpowiedzi na leczenie. Kolejną poważną przeszkodą w badaniu czerniaka błony naczyniowej gałki ocznej jest trudność w monitorowaniu zmian u myszy barwnikowych. Potrzebne są nowe podejścia, które pozwolą przezwyciężyć te trudności, aby wspierać badania nad czerniakiem błony naczyniowej gałki ocznej na modelach zwierzęcych.
Optyczna tomografia koherentna (OCT) zapewnia charakterystyczne możliwości obrazowania głęboko w różnych częściach oka w wysokiej rozdzielczości, co jest nieporównywalne z innymi metodologiami, w tym ultrasonograficznym18,19. Obrazowanie OCT zostało wykorzystane w modelach zwierzęcych do badania różnych chorób oczu20. Ostatnio wykazano, że obrazowanie OCT jest nieinwazyjnym sposobem oceny wzrostu guza wewnątrz gałki ocznej21. Opisany tutaj protokół przedstawia implantację komórek czerniaka w mysim naczyniówce i wykorzystanie OCT do przewidywania lokalizacji i wielkości guza wewnątrzgałkowego w momencie inokulacji komórek.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Eksperymenty opisane w protokole zostały zatwierdzone przez izraelską Krajową Radę ds. Eksperymentów na Zwierzętach i są zgodne z oświadczeniem ARVO dotyczącym wykorzystania zwierząt w badaniach okulistycznych i wzroku. W niniejszym badaniu wykorzystano samice myszy C57BL/6 w wieku 8-10 tygodni, które poddano 12/12-godzinnemu cyklowi światła i ciemności. Zwierzęta pozyskano z komercyjnego źródła (patrz Tabela materiałów).
1. Hodowla komórkowa
2. Przygotowanie zwierząt
3. Wykonanie peritomii spojówki i toru twardówkowej do przestrzeni podchoroidejskiej

Rysunek 1: Inokulacja komórek nowotworowych. (A) Górno-skroniowa część spojówki limbatu jest utrzymywana za pomocą kleszczy okulistycznych i przesunięta w kierunku dolno-nosowym. (B) Końcówka igły 30 G jest wprowadzana w celu przebicia twardówki, a następnie wykonuje się nacięcie, aby utworzyć kanał do przestrzeni podnaczyniowej. (C) Strzykawka wypełniona komórkami i wyposażona w igłę 32 G jest wprowadzana do kanału, a następnie wstrzykuje się komórki. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
4. Inokulacja komórek czerniaka
5. Ocena miejsca wstrzyknięcia
6. Przewidywanie wielkości guza na podstawie wysokości RD
7. Procedury pooperacyjne
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oczy zostały zbadane za pomocą OCT natychmiast po wstrzyknięciu komórek B16LS9. Po wstrzyknięciu obserwowano miejscowe odwarstwienie siatkówki. Myszy wykazywały trzy wzorce RD: ogniskowy (Rysunek 2, górny panel), przeciek do ciała szklistego ( Rysunek 2, środkowy panel) i rozszerzony RD (Rysunek 2, dolny panel). Wydłużony RD jest prawdopodobnie spowodowany uszkodzeniem spowodowanym wstrzyknięciem. Stwierdzono związek między wzorcem RD bezpośrednio po ws...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Czerniak błony naczyniowej gałki ocznej jest wyniszczającą chorobą, w przypadku której bardzo potrzebne są nowe podejścia terapeutyczne. Jednak badania nad czerniakiem błony naczyniowej gałki ocznej i potencjalnymi metodami leczenia są ograniczone przez wyzwania techniczne związane z modelami zwierzęcymi czerniaka błony naczyniowej gałki ocznej 1,25. Guzy gałki ocznej, które są indukowane przez wstrzyknięcie komórek rakowych do gałki ocznej, są bardzo zmienne zar...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Marcovich A.L.: Steba Biotech (P), Yeda Weizmann (P), EyeYon Medical (C, P), Mor Isum (P). (C) = Konsultant; (P) = Patent. Wszyscy pozostali autorzy nie mają sprzecznych interesów.
To badanie było częściowo wspierane przez grant 1304/20 od Izraelskiej Fundacji Naukowej (ISF), Izrael, dla Arie Marcovicha. Dziękujemy Shaharowi Ish-Shalom i Ady Yosipovichowi z Oddziału Patologii Centrum Medycznego Kaplan, Rehovot, Izrael, za analizę histologiczną.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 10 μ Szklana strzykawka L (Hamilton Co., Bonaduz, Szwajcaria) | Igły Hamilton | 721711 | |
| 30 G | Mikrowaga BD | 2025-01 | |
| Chlorowodorek atypamezolu | Orion Phrma | ||
| B16LS9 komórki | Hans Grossniklaus USA | ||
| Buprenorfina | Richter pharma | 102047 | |
| C57BL/6 samice myszy | Envigo | ||
| Essential mieszanka witamin | satorius | 01-025-1A | |
| Płodowa surowica bydlęca | ren | 10270106 | |
| HEPES | satorius | 03-025-1B | |
| Hydroksyetyloceluloza 1,4% krople do oczu | Fisher Pharmaceutical | 390862 | |
| Oprogramowanie do segmentacji OCT InSight | Phoenix Micron, Inc | ||
| Ketamine | bremer pharma GMBH (medimarket) | 17889 | |
| L-glutamina | satorius | 03-020-1B | |
| Medetomidine | zoetis (vetmarket) | 102532 | |
| Ofloxacin 0,3% krople do oczu | allergan | E92170 | |
| Optyczna koherentna tomografia | Phoenix Micron, Inc | ||
| Oksybuprokaina 0,4% | Fisher Pharmaceutical | 393050 | |
| Penicylina-streptomycyna-amfoteryna | satorius | 03-033-1B | |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (PBS) | satorius | 02-023-1a Pożywka | |
| komórkowa RPMI | satorius | 01-104-1A | |
| Pirogronian sodu | satorius | 03-042-1B | |
| Mikroskop chirurgiczny | Zeiss | OPMI-6 CFC | |
| Tropicamid 0,5% | Fisher Pharmaceutical | 390723 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.