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Biology

生体イメージングおよび卵巣癌の同所性マウスモデルにおける治療的処置

doi: 10.3791/2125 Published: August 17, 2010

Summary

卵巣癌の同所性動物モデルは、より良い人間の病気を複製し、従って、癌の進行と治療に対する腫瘍の反応の理解を高める。マウスモデルでは、ルシフェラーゼを発現する卵巣腫瘍細胞のintrabursal注射を受け取ります。治療は、経口胃管栄養法により投与される。腫瘍の成長はによって監視されています

Abstract

ヒトの癌と治療に対する反応は良好同所動物モデルで表されます。本論文では、卵巣癌の同所性モデルマウス、経口薬の配信、 および in vivo イメージングシステム使用してリアルタイムでの薬物治療への応答における腫瘍細胞の挙動の監視による癌の治療法の開発について述べる。この同所モデルでは、ルシフェラーゼを発現する卵巣腫瘍の細胞は、それぞれの卵巣が囲まれているマウス嚢に直接注入することにより、局所的に適用されています。 D -ルシフェリン、ホタルルシフェラーゼの基質の注入時には、ルシフェラーゼを発現する細胞は、生物発光シグナルを生成する。この信号は、in vivoでのイメージングシステムで検出し、個々の動物において腫瘍の成長、分配、および回帰を監視する非侵襲的な手段を可能にしています。を10 mL / kg体重の最大投与量は、胃に直接配信されると密接に臨床治療における薬物の配信のようなことするために強制経口投与を介して薬剤投与が可能です。したがって、技術は、、ここで卵巣癌、薬物の経口送達、及びin vivoイメージングの同所性マウスモデルの開発を説明したヒト卵巣癌および治療 ​​のより良い理解のために有用であり、この疾患をターゲットに改善されます。

Protocol

卵巣腫瘍細胞のI.準備

  1. 文化の中でルシフェラーゼを発現する卵巣癌細胞株を成長する。ルシフェラーゼの源はホタル、ウミシイタケ、または他の種にすることができます。蛍光タンパク質を発現する細胞を使用することもできます。このデモのために我々は、ホタルルシフェラーゼを発現する卵巣癌細胞株、OVCAR5を、使用してください。
  2. ルーチン細胞培養法を用いて細胞を回収。
  3. リン酸の細胞懸濁液(10,000細胞/μL)に保つには、注射の時まで氷上で(PBS)緩衝生理食塩水。

II。 Intrabursalインジェクション

この手順では、二人目からの援助を必要とします。すべての外科手術は無菌条件下で行われている。これは、手術衣を着用し、無菌手術器具、注射器、および針の使用が含まれます。

  1. 塩酸ケタミン(100 mg / mL)を、キシラジン塩酸塩溶液1.6mL(100 mg / mLの)、アセプロマジン(10 mg / mL)を1.5 mLを加え、0.9%塩化ナトリウムを20 mLの3 mLを混合することにより、麻酔液を準備します。
  2. 動物の識別番号と観察可能な健康状態をチェックしてください。 8の投与量〜9 mL / kg体重(BW)を腹腔内(ip)注射により調製ケタミン - キシラジン - アセプロマジン麻酔で動物を麻酔。
  3. 動物は動物の後肢に鉗子や指を使ってつま先のピンチを実行することにより麻酔の許容平野下にあることを確認してください。ペダルの反射がある場合は、動物は、この手順に応答しなくなるまで、麻酔の深い平野のを待ちます。
  4. 動物の背側は頭が離れて直面していると、その尾を手前に向けて滅菌ガーゼパッド上に横たわっていた。切開の点は、正中線の左または右にと卵巣上記位置しています。切開の時点で70%アルコールで毛皮をそぎ落としたり、濡らし。
  5. 鉗子を使用して接液肌を持ち上げ、背内側位置に、直接卵巣脂肪パッドの上にはさみで小さな切開を行います。卵巣の脂肪パッドが腹膜壁の表面の下に表示されるはずです。脂肪パッドは、それを囲む濃いピンクの組織とは対照的に、その白い色で容易に認識可能です。
  6. ゆっくりと腹腔壁のライニングを持ち上げて、(5)上記のような小さな切開を行います。
  7. 切開に隣接して正中線上に滅菌生理食塩水に浸したガーゼのパッドを配置。卵巣の脂肪パッドの位置を確認し、静かにそれを引き出し、ガーゼの上に置きます。ブルドッグクリップで脂肪パッドをクランプして卵巣を安定させます。嚢につながる卵管の曲がりに針の挿入(30ゲージ、G)を可能にするなど、解剖顕微鏡、位置卵巣の下で。針が正しい位置に挿入されると、それは嚢の下に表示されるはずです。
  8. ゆっくりと注射器が注射部位に置かれている間嚢と卵巣の間に細胞懸濁液5μLを注入する注射器のプランジャーを押してください。このステップでは、二人が必要です。他の人が針の位置を維持しながら、一人は、プランジャーをプッシュ。穿刺部位を密封するために、かつ慎重に十分な嚢と尿細管を引き裂くしないように迅速にニードルを取り外します。滑液包は、適切な注射で少し膨らんだように見えるはず。
  9. ブルドッグクリップからの脂肪パッドを離して、ゆっくりと戻って腹腔内に生殖器官や脂肪パッドを交換してください。下のライニングを介して上部の腹膜ライニングを引いて体壁を静かに閉じます。外科ステープルまたは創傷クリップで皮膚を閉じます。
  10. 後ろのケージで回復動物を配置し、低体温を避け、回復をスピードアップするために安全な熱源を提供しています。呼吸数と使いやすさ、筋緊張の復帰、そして自発的に移動する能力を監視する。これらは、回復に向かって進行中のすべての良い指標である。ステープルまたは創傷クリップは7日以上の手術後に削除することができます。

III。経口強制経口投与

  1. 丸い先端で18〜20 G強制経口針や栄養チューブを使用してください。胃管針は、その最後の肋骨に動物の頭の先端からの距離を超えるべきではない。
  2. 動物の識別番号と観察可能な健康状態をチェックしてください。親指と指で肩の皮膚をつまんで優しく首筋動物を。拘束は、前部の手足が道の両側と外に拡大するために十分なだけの会社でなければなりません。動物は、針で把握できないようにする必要があります。
  3. ゆっくりと首と食道を通る直線を形成する、人差し指で動物の頭を後ろに引きます。親指の内側にある動物の背中をサポートしています。
  4. 優しくして力のない、口の両側にと舌上胃管に針を挿入する。の滑らかな動きでは、針は口の屋根反対と食道下に渡す必要があります。重力は、会議の抵抗なく針を導く必要があります。どんなRESISTANがある場合CEは、針を削除し、再起動してください。動物のギャグとツバメの反射は、挿入時にトリガされることがあります。しかし、動物からの抵抗やあえぎはないはずです。動物は、針が鼻と胸の動きをチェックして場所にあるときに呼吸していることを確認することが重要です。
  5. 徐々に用量のボリュームを分配するために注射器のプランジャーを押してください。
  6. ゆっくりと、それが食道を下に挿入された方法と同じ角度と経路で胃管栄養針を取り除く。
  7. 5〜10分間そのケージとモニターの呼吸と動作するために動物を返します。

IV。in vivoイメージング

我々はintrabursalキャビティに注入された細胞の挙動を監視するためにキャリパーライフサイエンスを使用してください。このシステムを用いた実験は、通常、腫瘍移植の時から4〜16週間の期間を持っている。

  1. 1 mLのPBSで5〜20 mgを溶解し、滅菌のための0.22μmの膜を通して濾過することにより、D -ルシフェリン(ホタルルシフェラーゼの基質)の溶液を調製します。
  2. 酸素とイソフルランガスの両方をオンにすることによって誘導室を充電してください。のみ誘導室へのガスの流れをONにします。動物がイメージを作成する準備が整うまで、イソフルラン流量が低レベルに維持されている。
  3. 動物の識別番号と観察可能な健康状態をチェックしてください。イソフルランガスとの荷電誘導チャンバ内の動物を置きます。
  4. 動物が麻酔のように見えるときにチャンバーから動物を取り外します。 30G針を用いて腹腔内注射によって調製ルシフェリン溶液200μLを実現。試験期間を通じてルシフェリンの注入およびイメージング性能の間の時間の一貫性を保つために、注射の時間を記録することが重要です。
  5. 誘導室に戻ってルシフェリンを注入された動物を置きます。
  6. 適切な設定にイメージングシステムを設定します。最初の動物の画像を取得する前にシステムを初期化してください。
  7. 誘導室にガス流量をオフにし、画像処理室にガスの流れをONにします。
  8. 麻酔動物の背側または腹側を上に置きます。適切な麻酔の誘導を維持するためにノーズコーンに動物の鼻を配置してください。動物のように緑のイルミネーションで示される"金利グリッドのポイント"内にあることを確認してください。
  9. 室のドアを閉めて、適切なタイミングで画像を取得。時間は速度によって決定することができる。
  10. イメージングチャンバーから動物を削除し、そのケージに戻す置きます。 "Intrabursalインジェクション"で説明されているように動物の回復を監視します。

V.代表の結果

図1
図1。同所マウスモデルにおける卵巣腫瘍細胞のin vivoイメージング 。ルシフェラーゼを発現するOVCAR5細胞は、右の卵巣にintrabursally注入し、経時的に撮像した。画像は、IVISのスペクトルイメージングシステムを用いて注入した後、日13(左)、17(中央)、および22(右)撮影した。背側は、下のパネルにある上側のパネルと腹側に示されています。注射後22日間は、腫瘍細胞の腹膜広がりに注意してください。

動物実験は、フォックスチェイスがんセンターの動物実験使用の委員会が定めるガイドラインおよび規則に従って行った。

Discussion

卵巣癌は、すべての婦人科悪性腫瘍の1の死亡の主要な原因です。この病気の高い死亡率は、その後半の診断と信頼性の高い診断法2の不足によるところが大きい。さらに、従来の化学療法は、しばしば化学療法抵抗性と癌3の再発に遭遇。従って、新規な治療が効果的にこの疾患を標的とするために必要です。ヒト卵巣癌を標的とする新しい治療法の開発では、それは代表的な動物モデルを開発することが重要です。

同所動物モデルは、その1で、従来の異種移植モデルに勝る利点(例えば、皮下または腫瘍細胞の腹腔内注射)を持っています)それが腫瘍形成のプライマリサイトを再現する、2)それは転移の一般的なサイトを表し、3)それは、腫瘍細胞を提供する適切な微小環境4、5、6、7、8と相互作用する。げっ歯類では、卵巣を取り囲み、卵管と連続するユニーク性ファブリキウス膜を持っている。げっ歯類のこのユニークな解剖学では、同所卵巣腫瘍細胞の注入が可能になります。 Intrabursally注入卵巣腫瘍細胞は、それによってintrabursal膜内で成長し、腫瘍が進行すると腹腔内に広がって、人間の病気と同じように動作します。安定的にルシフェラーゼまたは蛍光タンパク質を発現する細胞の注入は、またリアルタイムで腫瘍細胞のトラッキング動作を可能にします。生物発光および/ ​​または蛍光イメージング技術は、非侵襲的に9時間と勉強腫瘍の成長、分配、および回帰の長期間にわたって繰り返し画像腫瘍細胞、10、11にそれが可能になります。

同所性モデルを確立する際に、それはすぐに注入時に嚢から針を除去することが重要です。突然のニードルシールの取り外し穿刺部位と注入された細胞の漏れを防ぎます。しかし、同時に、動きは滑液包を引き裂くしないように穏やかなはずです。漏れはインジェクションが発生した場合、それは腹部でシードに細胞が発生し、潜在的に時期尚早では卵巣の外に広がる研究、すなわち、混乱させることができる。このイベントでは、特定の動物を記録し、前治療あるいは以降の分析から排除への腹膜内に複数の腫瘍部位の開発に続きます。強制経口投与を行う前に、それは最後の肋骨に動物の頭の先端から測定することによって、胃管チューブの長さをチェックすることが重要です。それは、動物の鼻にチューブをマークしておくと便利ですし、このマークを過ぎたチューブを渡す必要はありません。このマーク過去のチューブの挿入は、胃に穿孔が生じることもできます。チューブの長さを決定することが20才未満gを秤量若い動物または動物で特に重要です。食道下に胃管針を挿入すると、動物からの抵抗や闘争があってはならない。これは逆流につながるし、その後不正確な用量のボリュームを提供するだけでなく、動物にストレスを加えることができるとして、それは速すぎて溶液又は懸濁液を投与することが重要です。随時匹敵する撮像結果を得るために、それは、ルシフェラーゼの基質とイメージングの注入の間の時間の整合性を保つことが望ましい。時間の経過は、基板の注射の後に一連のイメージを取り、信号の動態を観察することによって決定することができます。卵巣癌の同所性マウスモデルの開発、薬物の経口送達、 および in vivoイメージングでは、卵巣癌の開発と普及をより良く理解するために必要なテクニックであり、最終的にこの致命的な病気を持つ患者の転帰を改善することができる新たな治療レジメンを評価。

Disclosures

利害の衝突は宣言されません。

Acknowledgments

我々は彼の専門的な技術サポートのために博士ハーヴェイヘンズリーに感謝。動物施設と小動物イメージング施設の研究所:この作品は以下のフォックスチェイスがんセンター(FCCC)の施設の利用の恩恵を受けた。この作品は、FCCC / UPenn(P50 CA083638)、FCCCコアグラント(P30 CA006927)における卵巣癌SPORE、および卵巣癌研究基金によって部分的にサポートされていました。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ketamine Hydrochloride Vedco, Inc. Not Available
Xylazine Hydrochloride Lloyd, Inc. Not Available
Acepromazine Vedco, Inc. Not Available
D-Luciferin Potassium Salt Caliper Life Sciences 122796

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References

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<em>生体</em>イメージングおよび卵巣癌の同所性マウスモデルにおける治療的処置<em>の</em>
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Cordero, A. B., Kwon, Y., Hua, X., Godwin, A. K. In vivo Imaging and Therapeutic Treatments in an Orthotopic Mouse Model of Ovarian Cancer. J. Vis. Exp. (42), e2125, doi:10.3791/2125 (2010).More

Cordero, A. B., Kwon, Y., Hua, X., Godwin, A. K. In vivo Imaging and Therapeutic Treatments in an Orthotopic Mouse Model of Ovarian Cancer. J. Vis. Exp. (42), e2125, doi:10.3791/2125 (2010).

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