Мы показываем метод для некропсии и вскрытия моделей рака простаты мыши, фокусируя на рассечении опухоли простаты. Также представлен пошаговой протокол для генерации органов опухоли предстательной железы мыши.
Методическая статья
Мы показываем метод для некропсии и вскрытия моделей рака простаты мыши, фокусируя на рассечении опухоли простаты. Также представлен пошаговой протокол для генерации органов опухоли предстательной железы мыши.
Методы, основанные на гомологионной рекомбинации для изменения генов, значительно способствовали биологическим исследованиям. Генетически модифицированные модели мыши (GEMMs) являются строгим методом для изучения развития млекопитающих и болезней. Наша лаборатория разработала несколько GEMMs рака предстательной железы (PCa), которые не имеют выражения одного или нескольких генов супрессора опухоли с помощью сайта конкретных Cre-loxP рекомбиназы системы и простаты конкретных промоутер. В этой статье мы описываем наш метод некропсии этих PCa GEMMs, в первую очередь упором на вскрытие опухолей простаты мыши. Новые методы, разработанные за последнее десятилетие, облегчили культуру клеток, полученных из эпителии, для моделирования систем органов в пробирке в трех измерениях. Мы также подробно 3D-метод культуры клеток для генерации опухолевых органоидов из мыши PCa GEMMs. Доклинические исследования рака были доминируют 2D-клеточной культуры и клеточной линии полученных или пациента полученных ксенотрансплантата моделей. Эти методы не хватает микроокружения опухоли, ограничение использования этих методов в доклинических исследованиях. ГЕМмы более физиологически значимы для понимания опухолевого и рака прогрессии. Опухолевая органоидная культура представляет собой систему модели in vitro, которая резюмирует архитектуру опухоли и характеристики клеточной линии. Кроме того, методы 3D-культуры клеток позволяют расти нормальных клеток для сравнения с культурами опухолевых клеток, редко возможно, используя методы 2D-клеточной культуры. В сочетании, использование GEMMs и 3D-клеточной культуры в доклинических исследованиях имеет потенциал для улучшения нашего понимания биологии рака.
С конца 1980-х годов способность изменять гены с помощью гомологичных рекомбинаций значительно продвинула изучение биологических систем1. Индуцированные, ткани- или клеточные промоторные системы и конкретные рекомбиназы, такие как Cre-loxP, продвинули генетические исследования, облегчая контроль над генетическими модификациями как в и временно, так и пространственно2,3, 4. Сочетание этих генетических стратегий создало широкийспектр экспериментальных модельных систем 5,6,7.
Генетически модифицированные модели мыши (GEMMs) являются неотъемлемым инструментом для оценки того, как отдельные гены или группы генов влияют на развитие млекопитающих и болезни. В доклинических исследований рака, GEMMs являются наиболее физиологически релевантных и строгий метод для изучения развития рака, прогрессирование, и лечение8. Наша лаборатория специализируется на генерации и характеристике гЕММ рака.
Наиболее диагностируется некочее рак среди мужчин в Соединенных Штатах является рак простаты (PCa). Большинство пациентов с PCa имеют низкий риск заболевания и высокую вероятность выживания, но выживаемость резко снижается, когда болезнь диагностируется на поздних стадиях или если целевая гормональная терапия вызывает прогрессирование к агрессивной, неизлечимой PCa подтипы9,10. Наша лаборатория разработала GEMMs, которые используют флоксированные аллели одного или нескольких генов супрессоров опухолей. Рекомбинация и потеря экспрессии гена супрессора опухоли происходит именно в предстательной железе, потому что мы ввели трансген с рекомбиназой Cre вниз по течению пробосин промотор активирован только в эпителиальных клетках простаты11, 12. Мы также разводили наши GEMMs содержать Cre репортер трансген называется mT/mG, который вызывает томатфлуалистое выражение белка в клетках, не хватает Cre и зеленый флуоресцентный белок (GFP) выражение в клетках с Cre13. В то время как презентация этого метода и наши репрезентативные результаты показывают, что GEMMs, которые мы изучаем в нашей лаборатории, этот протокол может быть использован для генерации органов рака простаты из любой модели мыши. Однако, как подробно обсуждается в нашем разделе репрезентативных результатов, мы заметили, что определенные характеристики опухоли являются оптимальными для генерации органов орака простаты.
В последнее десятилетие, новые методы культивирования клеток из тканей эпителиального происхождения привело к значительным достижениям в нашей способности моделировать системы органов в пробирке14,15. Термин "культура 3D клеток" был отнесен к методам, участвующим в создании и поддержании органоидов, которые могут быть определены как структуры, состоящие из клеток, которые собирают вторичную архитектуру, движимую органно-специфической линией клеток характеристики16. Эти новые методы отличаются от классической 2D-клеточной культуры в том, что клетки не требуют трансформации или увековечения для долгосрочного роста; таким образом, 3D культуры нормальных клеток можно сравнить с больными клетками. Это особенно ценно в исследованиях рака, где нормальные культуры контроля клеток, как правило, не были доступны. Кроме того, органоиды спонтанно образуют вторичные архитектуры тканей с соответствующим дифференцированным типом клеток, что делает их лучшей модельной системой для понимания рака в пробирке, чем 2D-клеточные линии17. Наша лаборатория создала 3D органоидные линии из опухолевого вопроса, изолированных от наших PCa GEMM, чтобы дополнить наши данные in vivo и проводить эксперименты, которые не были бы осуществимы в GEMMs.
В этой статье мы представляем письменные и визуальные протоколы для полной некропсии PCa GEMMs, включая вскрытие различных долей простаты мыши и метастатических поражений. Мы описываем и показываем пошаговой метод генерации органоидов из опухолей простаты мыши на основе протокола, ранее опубликованного Drost et al. для получения органоидов из нормальной эпителиальной ткани простаты мыши18.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Процедуры для животных, описанные здесь, были выполнены с одобрения Институционального комитета по уходу и использованию животных (IACUC) в Департаменте лабораторных ресурсов животных, Розуэлл Парк Всеобъемлющий онкологический центр, Буффало, Нью-йорк.
ПРИМЕЧАНИЕ: Мышей,которые должны быть вскрыты, чтобы изолировать простаты или опухоли простаты для поколения органоидов должны иметь по крайней мере достигли возраста половой зрелости - около 8-10 недель возраста. Конкретные возрасты мышей могут варьироваться среди исследований. Некоторые факторы, чтобы рассмотреть при выборе возраста включают возрастные изменения в популяциях клеток простаты, возрастно-зависимых выражение конкретных промоутер-управляемых Cre трансгенов, и скорость прогрессирования опухоли простаты в частности GEMM.
1. Рассечение и визуализация мыши простатыОпухоль и метастатические опухоли
2. Поколение 3D органоидов из опухолевых тканей простаты
ПРИМЕЧАНИЕ: На рисунке 3 показано живописное описание процедуры генерации опухолевых органоидов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Представитель некропсии изображения мыши с большой заполненной жидкостью первичной опухоли простаты в передней области простаты показаны на рисунке 2A. В отличие от этого, Рисунок 2B, показывает репрезентативные изображения некропсии мыши с большой твердой первичной опухоли простаты, для которых отдельные области простаты неотличимы. Флуоресцентные изображения вскрытия показывают ту же твердую опухоль простаты из
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Критические шаги в рамках протокола для вскрытия опухоли предстательной железы и органоидного поколения
Удаление непростастовой ткани и тонкое вскрытие опухоли простаты мыши имеет решающее значение для оптимального поколения раковых органоидов, так как как непростаэпиляционные клетки и нормальные эпителиальные клетки простаты будут генерировать органоиды. Для твердых опухолей предстательной железы в частности, имеет решающее значение для изоляции областей жизнеспособной опухоли, чтобы удалить загрязне...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют финансовых отношений раскрывать.
Авторы хотели бы поблагодарить лабораторию Calvin Kuo в Стэнфордском университете за предоставление клеток HEK293, стабонетых либо HA-мышьNoggin-Fc или HA-mouse Rspo1-Fc. Мы также хотели бы поблагодарить доктора Дина Тан за предоставленную нам доступ к флуоресцентным рассеиванием микроскопа в его лаборатории. Эта работа была поддержана CA179907 d.W.G. от Национального института рака. Общие ресурсы в Розуэлл Парк Всеобъемлющий онкологический центр были поддержаны Национальными институтами здравоохранения онкологический центр поддержки Грант CA016056.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,25% Трипсин+2,21 мМ ЭДТА | Сигма | 25-053 | |
| 1 1/4 дюйма, 23 г, одноразовые иглы для шприцев | Бектон Дикинсон | Z192430 | |
| 10% нейтральный буферизованный формалин | Сигма | HT501128 | |
| 32% параформальдегид | Услуги электронной микроскопии | 15714 | |
| A83-01 | MedChemExpress | HY-10432 | |
| Advanced DMEM/F12+++ | Gibco | 12634 | |
| Аналитические весы | Mettler Toledo | 30216623 | |
| B27 (50x) | Gibco | 17504044 | |
| Collagenase II | Gibco | 17101015 | |
| Испарительная доска | Thermo-Fisher | 36-1 | |
| EHS Sarcoma matrix, Pathclear Lot#19814A10 | Производитель Trevigen | Заявитель от Национального института рака в Национальной лаборатории Фредерика | Обладатель грантов от Национального института рака может запросить матрицу |
| HEPES (1 M) | Sigma | 25-060 | |
| человеческий рекомбинантный эпидермальный фактор роста (EGF) | PeproTech | AF-100-15 | |
| L-глютамин (200 мМ) | Sigma | 25-005 | |
| N-ацетил-L-цистеин | Sigma | A9165 | |
| Пенициллин-стрептомицин | Sigma | P4333 | |
| Прецизионные весы | Mettler Toledo | 30216561 | |
| Скальпель # 23 | World Precision Instruments | 504176 | |
| Ручка скальпеля # 7, 16 см | World Precision Instruments | 500238 | |
| Однолезвие угольной бритвы | Fisherbrand | 12-640 | |
| Ножницы для препарирования из нержавеющей стали, 10 см, прямые | World Precision Instruments | 14393 | |
| Щипцы для диафрагмы из нержавеющей стали, 10 см, изогнутый кончик, зубчатый | World Precision Instruments | 15915 | |
| Щипцы Nugent из нержавеющей стали, прямой наконечник, зубчатые | Precision Instruments | 504489 | |
| Y-276632 (ингибитор горных пород) | APExBIO | А3008 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение