Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Трансляционные ортотопические модели мультиформной глиобластомы

4.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/64482

⸱

17 февраля 2023 г.

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы описываем доклиническую ортотопическую модель мыши для GBM, созданную путем внутричерепной инъекции клеток, полученных из генетически модифицированных опухолей мыши. Эта модель отображает признаки заболевания ГБМ человека. Для трансляционных исследований опухоль головного мозга мыши отслеживается с помощью МРТ in vivo и гистопатологии.

Аннотация

Генетически модифицированные мышиные модели (GEM) для мультиформной глиобластомы человека (GBM) имеют решающее значение для понимания развития и прогрессирования опухолей головного мозга. В отличие от опухолей ксенотрансплантата, в ГЭУ опухоли возникают в нативном микроокружении у иммунокомпетентной мыши. Тем не менее, использование GBM GEM в доклинических исследованиях лечения является сложной задачей из-за длительных латентных периодов опухоли, гетерогенности частоты новообразований и сроков развития опухоли поздней степени. Мыши, индуцированные с помощью внутричерепной ортотопической инъекции, более пригодны для доклинических исследований и сохраняют черты опухолей GEM. Мы создали ортотопическую модель опухоли головного мозга, полученную из модели GEM с аберрациями Rb, Kras и p53 (TRP), в которой развиваются опухоли GBM, демонстрирующие линейные очаги некроза опухолевыми клетками и плотную васкуляризацию, аналогичную GBM человека. Клетки, полученные из опухолей GEM GBM, вводят внутричерепно мышам-реципиентам дикого типа, соответствующим штамму, и воспроизводят опухоли IV степени, таким образом, обходя длительный латентный период опухоли у мышей GEM и позволяя создавать большие и воспроизводимые когорты для доклинических исследований. Высокопролиферативные, инвазивные и сосудистые особенности модели TRP GEM для GBM повторяются в ортотопических опухолях, а гистопатологические маркеры отражают подгруппы GBM человека. Рост опухоли контролируется серийными МРТ-сканированиями. Из-за инвазивного характера внутричерепных опухолей в иммунокомпетентных моделях тщательное следование описанной здесь процедуре инъекции имеет важное значение для предотвращения роста экстракраниальной опухоли.

Введение

Глиобластома (GBM; глиома IV степени) является наиболее распространенной и злокачественной опухолью головного мозга, и современные методы лечения неэффективны, что приводит к средней выживаемости 15 месяцев1. Надежные и точные доклинические модели, представляющие сложные сигнальные пути, участвующие в росте и патогенезе опухоли головного мозга, необходимы для ускорения прогресса в оценке новых терапевтических схем для ГБМ. Мышиные модели, в которых линии опухолевых клеток головного мозга человека имплантируются подкожно мышам с ослабленным иммунитетом, не отражают нативную иммунную среду опухолей головного мозга и не могут быть использованы для....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Протокол исследования, описанный здесь, был одобрен NCI в Комитете по уходу за животными и их использованию Фредерика. NCI-Frederick аккредитован AAALAC International и следует Политике службы общественного здравоохранения по уходу за лабораторными животными и их использованию. Уход за животными осуществлялся в соответствии с процедурами, изложенными в «Руководстве по уходу и использованию лабораторных животных» (Национальный исследовательский совет, 2011; Издательство Национальной академии, Вашингтон, округ Колумбия).

1. Подготовка клеток к инъекции

ПРИМЕЧАНИЕ: Первичные клетки опухоли головного м....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Мышей, которым вводили опухолевые клетки головного мозга, следует ежедневно контролировать на наличие признаков роста опухоли, таких как судороги, атаксия или потеря веса. Рост опухоли головного мозга также можно контролировать с помощью МРТ-сканирования через регулярные промежутки времени. Еженедельное МРТ-сканирование позволяет визуализировать увеличение опухолевой нагрузки в головном мозге и измерения объема опухоли (рис. 1C). В частности, опухоли TRP демонстрируют агрессивный рост, а 3D-.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Доклинические модели необходимы для оценки новых терапевтических мишеней и новых стратегий лечения при ГБМ. Генетически модифицированные мышиные модели для GBM имеют преимущество возникновения опухоли в автохтонном участке, но часто с длительной латентностью и непредсказуемым ростом опухоли13. Опухоли модели GEM демонстрируют латентность 4-5 месяцев, а идеальное временное окно для визуализации, набора и лечения варьируется среди отдельных мышей. Ортотопическая модель имеет хорошо зарекомендовавший.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Мы благодарны г-ну Алану Э. Кулаге за прекрасную техническую помощь и г-же Мишель Л. Гумпрехт за совершенствование хирургических методов. Мы благодарим доктора Филипа Л. Мартина за анализ патологии, а также г-жу Лилию Илеву и доктора Джозефа Калена из Программы визуализации мелких животных Национальной лаборатории Фредерика за МРТ-сканирование.

Этот проект был полностью или частично профинансирован за счет федеральных средств Национального института рака, Национальных институтов здравоохранения по контракту No HHSN261201500003I. Содержание этой публикации не обязательно отражает взгляды или политику Министерства здравоохранения и социальных....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
5% метилцеллюлозы в 1X PBS, автоклавныйMillipore SigmaM7027
1мл Туберкулиновый шприц, скользящий наконечникBD309659
6 дюймов Аппликаторы с хлопковыми наконечникамиPuritanS-18991
Регулируемая сценическая платформаDavid Kopf InstrumentsModel 901
Аэрозольный барьер НаконечникиFisher Scientific02-707-33
Спиртовые салфетки стерильные, большие - 2,5 x 3 дюймаPDIC69900
B6D2  мышиный штамм (C57Bl/6J x DBA/2J)Jackson LaboratoryJax #10006
Костный воскХирургические специальности901
бупивакаин 0,25%Henry Schein6023287
бупренорфинSRZooPharmн/д
Прозрачная виниловая трубка 1/8ID x 3/16ODUDPT10004001
CVS Смазка для глаз МазьCVS Pharmacy247881
одноразовые скальпели, лезвие #10Скальпель Miltex16-63810
Аппарат для газовой анестезии с кислородным подключением и боксом для анестезииSomni Scientificn/aИсследователь может использовать оборудование<бр/> стандартное оборудование
Газ платформа для анестезии для мышейDavid Kopf InstrumentsModel 923-B
GraphPad PrismGraphpad Prism          9          версия 9.4.1
Hamilton 30 g игла, ½ ", маленькая ступица, точка pst 3HamiltonSpecial Order
Hamilton прецизионный микролитровый шприц, 1701 RN, без иглы 10 &микро; LHamilton7653-01
Стерилизатор горячих шариков с шарикамиFine Science Tools18000-45
Invitrogen Countess 3 Автоматизированный счетчик клетокFisher ScientificAMQAX2000
IsoFluranePiramal Critical Care29404
Прокладки для подготовки изопропилового спиртаPDIC69900
ITK_SNAP (версия 36.X, 2011- PennImage Computing and Science Laboratory (PICSL) в Университете Пенсильвании и Научном институте вычислительной техники и визуализации (SCI) в Университете штата Юта
KOPF Стереотаксический инструмент для мелких животных с цифровой консолей-считывателемDavid Kopf InstrumentsModel 940
Masterflex Fitting, PVDF, прямой, шланговый редуктор, внутренний диаметр 1/4 дюйма x внутренний диаметр 1/8 дюймаMasterflexHV-30616-16
Нагревательная пластина для мышиDavid Kopf InstrumentsPH HP-4M
Ректальный зонд для мышиDavid Kopf InstrumentsPH RET-3-ISO
Nalgene Super Versi-Dry Протекторыповерхности ThermoFisher Scientific74000-00
P20 пипеткаGilsonF123600
Повидон йод хирургический скрабDynarex1415
Reflex 9 мм Аппликатор для раныFine Science Tools12031-09
Reflex 9 мм Clip Removerдля тонкой науки12033-00
Reflex 9 мм Зажимы для раныFine Science Tools12032-09
Щипцы Semken, изогнутыеFine Science Tools11009-13
Регулятор температурыDavid Kopf InstrumentsPH TCAT-2LV
Трипсин-ЭДТА (0,25%)ThermoFisher Scientific25200056
Туберкулиновый шприц с иглой 25 г, скользящим наконечникомBD309626
UltraMicroPump 3 с контроллером Micro2TPrecision Instrumentsмодель UMP3T
Инструменты World

Ссылки

  1. Tamimi, A. F., Juweid, M. Epidemiology and Outcome of Glioblastoma. Glioblastoma. , (2017).
  2. 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).
  3. Wen, P. Y., Kesari, S.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Ортотопическая модель глиобластомывнутричерепная инъекциягенетически модифицированные мышимодели опухолей головного мозгастереотаксическая хирургияинъекция опухолевых клетокМРТ-мониторинг опухолииммунокомпетентная модель мышигистопатология опухоли