Представлен протокол создания генно-инженерной мышиной модели колоректального рака с помощью сегментарной адено-кремовой инфекции и ее наблюдения с помощью колоноскопии высокого разрешения.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Представлен протокол создания генно-инженерной мышиной модели колоректального рака с помощью сегментарной адено-кремовой инфекции и ее наблюдения с помощью колоноскопии высокого разрешения.
Несмотря на преимущества легкой применимости и экономической эффективности, мышиные модели колоректального рака, основанные на инъекции опухолевых клеток, имеют серьезные ограничения и не точно имитируют биологию опухоли и распространение опухолевых клеток. Для преодоления этих ограничений были введены генно-инженерные мышиные модели; Однако такие модели технически требуются, особенно в больших органах, таких как толстая кишка, в которой желательна только одна опухоль.
В результате была разработана иммунокомпетентная генетически модифицированная мышечная модель колоректального рака, которая развивает сильно однородные опухоли и может быть использована для исследований опухолевой биологии, а также для терапевтических испытаний. Развитие опухоли инициируется хирургической, сегментарной инфекцией дистальной кишки с адено-кре-вирусом у сложных условно мутантных мышей. Опухоли можно легко обнаружить и контролировать с помощью колоноскопии. Мы здесь описываем хирургическую методику сегментарной аденоскопной инфекцииОбодочную кишку, наблюдение за опухолью с помощью колоноскопии высокого разрешения и представление полученных колоректальных опухолей.
Колоректальный рак (CRC) по-прежнему является одной из ведущих причин смертности от рака в западных странах. 1 Хотя прогноз пациентов с ранней стадией заболевания хорош, многие опухоли диагностируются на более поздних стадиях, в которых, несмотря на многочисленные варианты лечения, прогноз ограничен. 2 , 3 , 4 , 5
Большинство современных моделей мыши CRC основаны на имплантации опухолевых клеток, полученных из клеточных линий или опухолей пациентов, на иммунодефицитных мышей. 6 , 7 , 8 Это приводит к локальному и, в зависимости от места инъекции и опухолевым клеткам, используемым для инъекций, иногда метастатическим опухолям. 9 , 10 Однако полученные модели ксенотрансплантатов имеют майоR ограничений. Они должны быть установлены у иммунодефицитных мышей, что устраняет сложное взаимодействие между опухолью и иммунной системой хозяина. Кроме того, поскольку строма опухоли получена из клеток-хозяев, взаимодействие между паренхимой опухоли человека и стромой мыши является дефектной и поэтому не является репрезентативным для данного заболевания. Эти недостатки можно избежать с помощью мышиных клеточных линий для инъекций. Однако доступны только несколько линий клеток CRC мыши и, подобно большинству доступных человеческих CRC-клеточных линий, являются моноклональными и сильно анапластичными. 11 Таким образом, большинство доступных в настоящее время моделей мышей CRC являются очень искусственными и не полностью репрезентативными для болезни человека.
Генетически спроектированные мышиные модели (GEMM) CRC могут избежать этих недостатков, поскольку они показывают истинные мышечные опухоли, которые создаются посредством индукции ключевых мутаций CRC в толстой кишке. 12 , 13 ,14 Это может быть достигнуто путем активации условных (floxed) мутаций зародышевой линии путем рекомбиназы в слизистой оболочке колоректального отдела. В то время как в GEMMs многих других опухолевых сущностей используется зародышевая (индуцибельная) экспрессия cre, обусловленная тканеспецифическими промоторами, зародышевая структура не может использоваться в толстой кишке, так как это приводит к большому количеству аденом во всей толстой кишке, вызывающему смерть при доброкачественной опухолевой нагрузке при Очень молодой возраст. Поэтому в описанной здесь модели используется аденовирусный вектор, выражающий cre, для заражения короткого сегмента толстой кишки. Это приводит к индукции опухолевого генеза в этом сегменте слизистой оболочки в момент времени, определенный исследователем, в результате чего аденомы в конечном итоге прогрессируют до инвазивной и метастатической карциномы. Опухоли являются настоящими мышечными опухолями, растут в интактном микроокружении и поэтому способны имитировать полноту колоректального онкогенеза, включая взаимодействие опухоли-хозяина и метастатический каскад. Эта модельПоэтому является привлекательной платформой для исследований биологии рака и доклинических терапевтических испытаний.
Основным недостатком генно-инженерных моделей мыши CRC является их техническая сложность. Ранее была описана локальная сборка с использованием ректальных аденоцитарных клизмов у мышей, несущих аллергические аллели Apx. Однако, частота, множественность и расположение опухолей кишечника могут быть весьма переменными с помощью этой техники. Таким образом, была разработана методика ограничения адено-крестовой инфекции хирургическим зажимом сегмента, который должен быть индуцирован. 13 Мы изменили эту процедуру, чтобы улучшить благосостояние животных, а также снизить смертность и число возникающих опухолей. С помощью этого протокола все лаборатории, обладающие опытом в малой хирургии грызунов, должны иметь возможность воспроизводить модель и производить опухоли, которые очень воспроизводимы и легко доступны для колоноскопии. В зависимости от условного mUtations, используемых для опухолегенеза, можно наблюдать полный спектр аденомы, инвазивной карциномы и метастазов. Поскольку опухоли расположены в дистальной кишке, серийная эндоскопическая оценка легко возможна в этой модели.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Представленные здесь эксперименты на животных были независимо рассмотрены и одобрены институциональным и правительственным комитетом по уходу и использованию животных и проводились в соответствии с руководящими принципами Федерации лабораторных ассоциаций животных (FELASA). Были приняты все возможные меры для минимизации страданий, включая анестезию и анальгезию, или, при необходимости, преждевременную эвтаназию.
1. Индукция локальной опухоли через хирургическую адено-кремовую инфекцию
2. Колоноскопия
ПРИМЕЧАНИЕ. В зависимости от условных мутаций аденовирусная инфекция приводит к эндоскопически видимым опухолям в течение 2-4 недель. Поэтому выполните первую послеоперационную колоноскопию через 2 недели после индукции аденовируса и повторите каждые 2 недели. Для мышечной колоноскопии рекомендуется использовать коммерчески доступную систему. 20
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Если выполнить адекватно,> 85% животных развивают опухоли. Смертность представленной здесь хирургической процедуры составляет <5%, смертность колоноскопии практически не существует. У большинства мышей обнаружено одно поражение; Около 30% может быть обнаружено 2 - 3 небольших аденомы, которые обычно сливаются с одной опухолью в течение 2 - 3 недель после индукции опухоли.
Фенотип и биологическое поведение результирующих ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Хотя их, как правило, легко создавать и поддерживать, классические мышиные модели CRC, основанные на инъекции клеточной линии, являются искусственными и не в состоянии полностью повторить человеческую болезнь. Как следствие, были разработаны GEMM. Первым CRC GEMM была мышь Apc Min , которая содержит гетерозиготную нулевую мутацию в гене Apc, поэтому имитирует семейный аденоматозный полипоз человека (FAP). Однако у мышей Apc Min неизменно развиваются множественные аденомы кишечника, не ограниченные ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа посвящена памяти профессора Морица Коха.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| <сильно>Реагенты / расходные материалы | |||
| Dulbecco's Phosphate Buffered Salt | Life Technologies GmbH | 14190169 | |
| Трипсин-ЭДТА (0,25%, фенол-красный) | Life Technologies GmbH | 25200072 | |
| Нормальный физиологический раствор 0,9% (Е154) | Serumwerk Bernburg AG | 10013 | |
| Aqua ad injectabilia | B. Braun Melsungen AG | 235144 | |
| Ad5CMV-Cre (аденовирус, c = 2E+11 PFU/мл) | Вектор переноса генов Core University of Iowa | ||
| 15 мл, 50 мл центрифужные пробирки | Greiner Bio-One GmbH | 188271/227270 | |
| Eppendorf tubes 1,5 мл/ 2 мл | Sarstedt AG & Co. | 72,695,400 | |
| Чашка Петри PS 100/15 мм (стерильная, Нуклон) | Fisher Scientific GmbH | 10508921/ NUNC150350 | |
| 1 мл Шприц (без мертвого объема) - Injekt-F SOLO | Braun/neoLab | 194291661 | |
| игла для инъекций 30G | BECTON DICKINSON | 304000 | |
| Name | Company | Каталожный номер< | strong>Комментарии |
| >Анальгезия / анестезия | |||
| Sevoflurane (Sevoflurane AbbVie) | AbbVie Germany GmbH & Co. KG-Медицинский | ||
| кислород | Air Liquide Medical | GmbH-Бупренорфин | |
| (Temgesic) | Indivior Eu Ltd. | - | |
| Бепантен - офтальмологическая мазь | Bayer Vital GmbH | 10047757 | |
| Настольный исследовательский наркозный аппарат x/O2 Flush с испарителем севофлурана Parkland | Scientific | V3000PS/PK | |
| strong>Название< | strong>Company | Номер в каталоге | Комментарии |
| <сильно>хирургическое оборудование | |||
| целлюлозные тампоны | Lohmann & Rauscher Deutschland | 13356 | |
| Инсулиновый шприц EMG 1 мл (с канюлей 30G) | B. Braun Melsungen AG | 9161627S | |
| Трубка тонкого отверстия (диаметр: 0,28 мм/ диаметр: 0,61 мм) | Smiths Medical Deutschland | 800/100/100 | |
| Щипцы Micro-Adson | Fine Science Tools | 11018-12 | |
| Ножницы с диафрагмой - ToughCut | Fine Science Tools | 14058-11 | |
| Иглодержатель Olsen-Hegar | Fine Science Tools | 12002-12 | |
| AutoClip Kit | Fine Science Tools | 12020-00 | |
| PDS Z1012H 6/0 C1 (хирургический шов) | Johnson & Johnson Medical GmbH | Z1012H | |
| Изогнутый микро серрефинный сосудистый зажим | Fine Science Tools | 18055-05 | |
| Фогарти Пружинные зажимы | Edwards | CDSAFE 6 | |
| Горячая плита 062 | Labotect | 13854 | |
| Isis - Бритва для волос | Aesculap - Braun | - | |
| >Name | Company | Каталожный номер | Комментарии |
| Colonoscopy | |||
| Cold Light Fountain XENON 175 SCB | Karl Storz | 20132101-1 | Karl Storz Coloview System Mainz |
| Волоконно-оптический световой кабель | Karl Storz | 69495NL | Karl Storz Coloview System Mainz |
| TRICAM Трехчиповая головка камеры | Karl Storz | 20221030 | Karl Storz Coloview System Mainz |
| TRICAM SLII Блок управления камерой | Karl Storz | 20223011-1 | Karl Storz Coloview System Mainz |
| 15" Монитор с плоским экраном EndoVue | Karl Storz | 9415NN | Karl Storz Coloview System Mainz |
| телескоп HOPKINS Straight Forward Telescope диаметр 1,9 мм; длина 10 см автоклавируемый оптоволоконный светопропускающий встроенный | Karl Storz | 64301AA | |
| Защитный и смотровой чехол | Karl Storz | 61029C |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.