Summary
डिम्बग्रंथि के कैंसर के Orthotopic पशु मॉडल बेहतर मानव रोग को दोहराने और इसलिए कैंसर की प्रगति और उपचार के लिए ट्यूमर प्रतिक्रिया की हमारी समझ को बढ़ाने. एक माउस मॉडल luciferase व्यक्त डिम्बग्रंथि ट्यूमर कोशिकाओं की एक intrabursal इंजेक्शन प्राप्त करता है. उपचार मौखिक gavage के माध्यम से प्रशासित किया जाता है. ट्यूमर के विकास द्वारा नजर रखी है
Abstract
मानव कैंसर और उपचार के लिए प्रतिक्रिया बेहतर orthotopic पशु मॉडल में प्रतिनिधित्व किया है. इस कागज डिम्बग्रंथि के कैंसर के एक orthotopic माउस मॉडल, कैंसर की दवाओं के मौखिक वितरण, और वास्तविक समय में नशीली दवाओं के उपचार vivo इमेजिंग प्रणाली में प्रयोग के जवाब में ट्यूमर सेल व्यवहार की निगरानी के माध्यम से उपचार के विकास का वर्णन करता है. इस orthotopic मॉडल में, डिम्बग्रंथि ट्यूमर luciferase व्यक्त कोशिकाओं topically उन्हें माउस बर्सा जहां प्रत्येक अंडाशय संलग्न है में सीधे इंजेक्शन लगाने के द्वारा लागू कर रहे हैं. डी luciferin, जुगनू luciferase का एक सब्सट्रेट के इंजेक्शन पर, luciferase व्यक्त कोशिकाओं bioluminescence संकेतों उत्पन्न. यह संकेत vivo इमेजिंग प्रणाली में द्वारा पता लगाया है और ट्यूमर के विकास, वितरण, और व्यक्तिगत पशुओं में प्रतिगमन की निगरानी के एक गैर इनवेसिव साधन के लिए अनुमति देता है . मौखिक gavage औषधि प्रशासन के माध्यम से 10 एमएल / किलोग्राम शरीर के वजन के लिए सीधे पेट के लिए दिया जा के एक अधिकतम dosing मात्रा के लिए अनुमति देता है और बारीकी से दवाओं की चिकित्सीय उपचार में प्रसव के जैसा दिखता है. इसलिए, तकनीक यहाँ वर्णित, डिम्बग्रंथि के कैंसर, दवाओं के मौखिक वितरण, और vivo इमेजिंग में एक orthotopic माउस मॉडल के विकास, मानव डिम्बग्रंथि के कैंसर और उपचार की बेहतर समझ के लिए उपयोगी होते हैं और इस रोग लक्ष्यीकरण में सुधार होगा .
Protocol
डिम्बग्रंथि ट्यूमर कोशिकाओं के मैं तैयार
- डिम्बग्रंथि के कैंसर कोशिका लाइनों संस्कृति में luciferase व्यक्त हो जाओ. Luciferase के सूत्रों फायर फ्लाई, Renilla, या अन्य प्रजातियों जा सकता है. कक्ष फ्लोरोसेंट प्रोटीन व्यक्त भी किया जा सकता है. इस प्रदर्शन के लिए हम एक डिम्बग्रंथि के कैंसर कोशिका लाइन, OVCAR5, जुगनू luciferase व्यक्त उपयोग करें.
- हार्वेस्ट कोशिकाओं नियमित सेल संस्कृति तकनीक का उपयोग.
- रखें फॉस्फेट में सेल निलंबन (10,000 कोशिकाओं / μL) इंजेक्शन के समय तक बर्फ पर खारा (पीबीएस) buffered.
द्वितीय. Intrabursal इंजेक्शन
यह प्रक्रिया एक दूसरे व्यक्ति से सहायता की आवश्यकता है. सभी शल्यचिकित्सा की प्रक्रियाओं सड़न रोकनेवाला शर्तों के तहत आयोजित कर रहे हैं. इस शल्य चिकित्सा पोशाक पहने और बाँझ शल्य चिकित्सा उपकरण, सिरिंज, और सुई का उपयोग शामिल है.
- Ketamine हाइड्रोक्लोराइड (100 मिलीग्राम / एमएल), xylazine हाइड्रोक्लोराइड की 1.6 एमएल (100 मिलीग्राम / एमएल), acepromazine (10 मिलीग्राम / एमएल) की 1.5 एमएल, और 0.9% सोडियम क्लोराइड की 20 एमएल की 3 एमएल मिश्रण द्वारा संवेदनाहारी समाधान तैयार है.
- पशु पहचान संख्या और नमूदार स्वास्थ्य की जाँच करें. 8 की एक खुराक की मात्रा ~ 9 शरीर एमएल / किलो वजन (BW) के साथ intraperitoneal इंजेक्शन (आईपी) के माध्यम से तैयार ketamine xylazine - acepromazine संज्ञाहरण के साथ पशु anesthetize.
- पुष्टि करें कि जानवर जानवर हिंद पंजे को संदंश या उंगलियों के साथ पैर की अंगुली चुटकी प्रदर्शन द्वारा संज्ञाहरण के एक स्वीकार्य मैदान के अधीन है. अगर वहाँ पेडल पलटा है, एक गहरी संज्ञाहरण के मैदान के लिए प्रतीक्षा जब तक पशु इस प्रक्रिया के लिए अनुत्तरदायी है.
- पशु पृष्ठीय पक्ष को उसके सिर दूर का सामना करना पड़ रहा है और इसकी पूंछ आप की ओर का सामना करना पड़ के साथ एक बाँझ धुंध पैड पर लेटाओ. चीरा की बात छोड़ दिया या midline के सही अंडाशय ऊपर स्थित है. दाढ़ी या चीरा बिंदु पर फर गीला 70% शराब के साथ.
- त्वचा गीला संदंश का उपयोग लिफ्ट और dorsomedial स्थिति में और सीधे डिम्बग्रंथि वसा पैड के ऊपर एक कैंची के साथ एक छोटा सा चीरा बनाते हैं. डिम्बग्रंथि वसा पैड peritoneal दीवार की सतह के नीचे दिखाई जानी चाहिए. मोटी पैड आसानी से अपने गहरे गुलाबी आसपास के ऊतकों के विपरीत में सफेद रंग के कारण पहचानी है.
- धीरे peritoneal दीवार अस्तर लिफ्ट और एक छोटा सा चीरा के रूप में ऊपर वर्णित (5).
- एक बाँझ लथपथ चीरा करने के लिए आसन्न midline पर खारा धुंध पैड रखें. डिम्बग्रंथि वसा पैड का पता लगाएँ और धीरे से उसे बाहर खींच और यह धुंध पर आराम. एक बुलडॉग क्लिप के साथ वसा पैड clamping के द्वारा अंडाशय स्थिर. एक विदारक माइक्रोस्कोप की स्थिति, के तहत अंडाशय के रूप में सुई की (30 गेज, जी) oviduct छोटी नली बर्सा के लिए अग्रणी मोड़ में सम्मिलन के लिए अनुमति देने के लिए. जब सुई उचित स्थिति में डाला जाता है, यह बर्सा के तहत दिखाई जानी चाहिए.
- धीरे सिरिंज के सवार धक्का बर्सा और अंडाशय के बीच सेल निलंबन के 5 μL इंजेक्षन जबकि सिरिंज इंजेक्शन साइट के लिए तैनात है. यह कदम दो लोगों की आवश्यकता है. एक व्यक्ति सवार धक्का जबकि दूसरे व्यक्ति सुई की स्थिति बनाए रखता है. सुई पंचर साइट सील जल्दी से हटाने के लिए, लेकिन धीरे पर्याप्त नहीं बर्सा और छोटी नली आंसू. बर्सा थोड़ा उचित इंजेक्शन के साथ distended हो प्रकट करना चाहिए.
- बुलडॉग क्लिप से वसा पैड रिलीज और धीरे प्रजनन और peritoneal गुहा में वसा पैड वापस पथ की जगह. निचले अस्तर पर ऊपरी peritoneal अस्तर खींच द्वारा धीरे शरीर दीवार बंद है. त्वचा को शल्य चिकित्सा स्टेपल या घाव क्लिप के साथ बंद करो.
- ठीक जानवर अपने पिंजरे में वापस प्लेस और एक सुरक्षित गर्मी स्रोत प्रदान करने के लिए हाइपोथर्मिया से बचने के लिए और वसूली की गति. मॉनिटर साँस लेने की दर और आसानी, मांसपेशियों टोन की वापसी, और स्वेच्छा से स्थानांतरित करने की क्षमता. सुधार की दिशा में प्रगति की सभी अच्छा संकेतक हैं. स्टेपल या घाव क्लिप 7 या अधिक दिनों के बाद सर्जरी हटाया जा सकता है.
III. मौखिक Gavage प्रशासन
- एक गोल टिप के साथ एक 18 ~ 20 जी gavage सुई या भोजन नली का प्रयोग करें. gavage सुई कोई जानवर के सिर की नोक से अपने पिछले रिब दूरी की तुलना में अब होना चाहिए.
- 'जानवरों पहचान संख्या और नमूदार स्वास्थ्य की जाँच करें. अंगूठे और उंगलियों के साथ कंधे पर त्वचा लोभी द्वारा धीरे जानवर कूड़ा. संयम सिर्फ सामने अंगों के लिए पर्याप्त फर्म प्रत्येक और रास्ते की ओर से बाहर करने के लिए बढ़ाया जा होना चाहिए. पशु सुई पर समझ में सक्षम नहीं होना चाहिए.
- धीरे वापस अपने सूचकांक उंगली के साथ पशु के सिर को खींच, गर्दन और घुटकी के माध्यम से एक सीधी रेखा बनाने. अपने अंगूठे के अंदर के साथ जानवर की पीठ का समर्थन करें.
- धीरे और बल के बिना, मुँह के दोनों ओर और जीभ पर gavage सुई डालें. एक निर्बाध गति में, सुई मुँह की छत के खिलाफ और घुटकी नीचे पारित करना चाहिए. ग्रेविटी बैठक प्रतिरोध के बिना सुई नीचे मार्गदर्शन करना चाहिए. अगर वहाँ किसी भी resistan हैCE, सुई को हटाने और फिर से शुरू. पशु ढकोसला और सम्मिलन के दौरान निगल पलटा ट्रिगर किया जा सकता है. हालांकि, वहाँ कोई प्रतिरोध या जानवर से हांफते होना चाहिए. यह महत्वपूर्ण है यकीन है कि पशु साँस ले रहा है जब सुई नाक और छाती के आंदोलन की जाँच द्वारा जगह में है बनाने के है.
- धीरे धीरे सिरिंज के सवार धक्का खुराक की मात्रा बग़ैर.
- धीरे और जिस तरह से यह नीचे घुटकी डाला था के रूप में एक ही कोण मार्ग पर gavage सुई को हटा दें.
- 5 ~ 10 मिनट के लिए अपने पिंजरे और मॉनिटर साँस लेने और व्यवहार के लिए पशु लौटें.
Vivo इमेजिंग में चतुर्थ.
हम कैलिपर लाइफ साइंसेज का उपयोग intrabursal गुहा में इंजेक्शन कोशिकाओं के व्यवहार पर नजर रखने के. प्रयोगों से इस प्रणाली का उपयोग आमतौर पर ट्यूमर आरोपण के समय से 4 ~ 16 सप्ताह की एक समय सीमा है.
- 1 एमएल पीबीएस में 5 ~ 20 मिलीग्राम भंग और बंध्याकरण के लिए 0.22 सुक्ष्ममापी झिल्ली के माध्यम से फ़िल्टरिंग द्वारा डी luciferin (जुगनू luciferase के सब्सट्रेट) के समाधान तैयार है.
- प्रेरण चैम्बर दोनों ऑक्सीजन और isoflurane गैस पर बदल द्वारा चार्ज. केवल प्रेरण चैम्बर गैस के प्रवाह पर मुड़ें. isoflurane प्रवाह दर एक कम स्तर पर बनाए रखा है जब तक पशुओं imaged किया जा के लिए तैयार हैं.
- 'जानवरों पहचान संख्या और नमूदार स्वास्थ्य की जाँच करें. प्रेरण isoflurane गैस के साथ चार्ज कक्ष में पशु प्लेस.
- कक्ष से पशु निकालें जब जानवर के लिए anesthetized प्रतीत होता है. आईपी इंजेक्शन के माध्यम से 30 जी सुई का उपयोग कर तैयार luciferin समाधान के 200 μL उद्धार. यह इंजेक्शन के समय रिकॉर्ड करने के लिए महत्वपूर्ण है क्रम में करने के लिए समय luciferin और अध्ययन के दौरान इमेजिंग प्रदर्शन इंजेक्शन के बीच लगातार रखने.
- प्रेरण चेंबर में पशु luciferin इंजेक्शन वापस रखें.
- इमेजिंग प्रणाली उपयुक्त सेटिंग्स सेट करें. पहली जानवर छवि प्राप्त करने से पहले प्रणाली इनिशियलाइज़ करने के लिए सुनिश्चित करें.
- रवाना प्रेरण चैम्बर गैस के प्रवाह और मुड़ें पर गैस प्रवाह इमेजिंग चैम्बर के लिए बारी है.
- Anesthetized जानवर पृष्ठीय या ventral पक्ष रखें. जानवरों नाक नाक शंकु में जगह उचित संज्ञाहरण प्रेरण बनाए रखने के लिए सुनिश्चित करें. सुनिश्चित करें कि जानवर "ब्याज ग्रिड के बिंदु" के रूप में हरे रंग की रोशनी ने संकेत दिया के भीतर है.
- कक्ष के दरवाजे बंद करें और उचित समय पर छवि अधिग्रहण. समय कैनेटीक्स द्वारा निर्धारित किया जा सकता है.
- इमेजिंग कक्ष से पशु निकालें और वह अपने पिंजरे में वापस जगह है. 'जानवरों वसूली "Intrabursal इंजेक्शन" में वर्णित के रूप में मॉनिटर.
वी. प्रतिनिधि परिणाम
1 डिम्बग्रंथि ट्यूमर कोशिकाओं के एक orthotopic माउस मॉडल में Vivo इमेजिंग में चित्रा. OVCAR5 luciferase व्यक्त कोशिकाओं intrabursally सही अंडाशय में इंजेक्शन थे और समय पर imaged. छवियाँ 13 (बाएं), 17 (मध्यम), और 22 (दाएं) लिया IVIS स्पेक्ट्रम इमेजिंग प्रणाली का उपयोग इंजेक्शन के बाद दिन थे. पृष्ठीय पक्ष ऊपरी पैनल में दिखाया गया है और उदर पक्ष के निचले पैनल में है. ध्यान दें कि ट्यूमर कोशिकाओं के peritoneal प्रसार इंजेक्शन के बाद 22 दिनों के लिए.
जानवरों पर प्रयोग फॉक्स चेज़ कैंसर सेंटर के संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा निर्धारित दिशा निर्देशों और नियमों के अनुसार में प्रदर्शन किया गया.
Discussion
डिम्बग्रंथि के कैंसर के सभी gynecologic एक दुर्दमताओं के बीच में मौत का प्रमुख कारण है. इस रोग के उच्च मृत्यु दर मोटे तौर पर अपने देर से निदान और विश्वसनीय निदान 2 तरीकों की कमी के कारण है. इसके अलावा, पारंपरिक कीमोथेरपी अक्सर chemoresistance और कैंसर 3 के डूबने मुठभेड़ों. इसलिए, उपन्यास चिकित्सा विज्ञान को प्रभावी ढंग से इस रोग लक्ष्य के लिए आवश्यक है. नए मानव डिम्बग्रंथि के कैंसर को लक्षित चिकित्सा के विकास में, यह एक प्रतिनिधि पशु मॉडल विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है.
एक orthotopic पशु मॉडल पारंपरिक xenograft मॉडल (जैसे चमड़े के नीचे या ट्यूमर कोशिकाओं के intraperitoneal इंजेक्शन) से अधिक लाभ है कि 1) यह ट्यूमर गठन के प्राथमिक साइट, 2 reproduces) metastases के आम साइट का प्रतिनिधित्व करता है, और 3) यह ट्यूमर कोशिकाओं प्रदान करता है उपयुक्त microenvironment 4, 5, 6, 7, 8 के साथ बातचीत. कृन्तकों एक अद्वितीय ब्रुसलरोग झिल्ली है कि अंडाशय के चारों ओर और oviduct के साथ सतत है. कृन्तकों के इस अद्वितीय शारीरिक रचना डिम्बग्रंथि ट्यूमर कोशिकाओं के इंजेक्शन orthotopically अनुमति देता है. Intrabursally इंजेक्शन डिम्बग्रंथि ट्यूमर कोशिकाओं मानव रोग के समान व्यवहार करते हैं, जिससे intrabursal झिल्ली के भीतर बढ़ रही है और ट्यूमर प्रगति के रूप में peritoneal गुहा में फैल. कोशिकाओं stably व्यक्त luciferases या फ्लोरोसेंट प्रोटीन के इंजेक्शन भी वास्तविक समय में ट्यूमर कोशिकाओं के व्यवहार पर नज़र रखने की अनुमति देता है. Bioluminescent और या फ्लोरोसेंट इमेजिंग प्रौद्योगिकी / यह संभव है बार बार समय की एक विस्तारित अवधि और अध्ययन के ट्यूमर के विकास, वितरण, और गैर आक्रामक तरीके से 9, 10, 11 में प्रतिगमन पर छवि ट्यूमर कोशिकाओं को बनाता है.
Orthotopic मॉडल स्थापित करने में, यह करने के लिए जल्दी से सुई इंजेक्शन पर बर्सा से हटाने के लिए महत्वपूर्ण है. अचानक हटाने और सुई पंचर साइट जवानों के इंजेक्शन कोशिकाओं के रिसाव को रोकता है. हालांकि, एक ही समय में, आंदोलन कोमल हो बर्सा आँसू नहीं करना चाहिए. यदि रिसाव इंजेक्शन के दौरान होता है, यह पेट में बीज के लिए कक्षों का कारण और संभावित अध्ययन, यानी, समय से पहले अंडाशय से बाहर फैल उलझाना कर सकते हैं. इस घटना में, विशिष्ट जानवर और दर्ज किया जाना चाहिए उपचार या वैकल्पिक रूप से बाद के विश्लेषण से सफाया करने से पहले पेरिटोनियम में एकाधिक साइटों ट्यूमर के विकास के लिए पीछा किया. मौखिक gavage प्रदर्शन से पहले, यह जानवर के सिर की नोक से पिछले रिब को मापने के द्वारा gavage ट्यूब की लंबाई की जाँच के लिए महत्वपूर्ण है. यह उपयोगी है जानवर की नाक पर ट्यूब निशान और इस निशान पिछले पारित ट्यूब नहीं है. इस निशान पिछले ट्यूब की प्रविष्टि पेट के लिए एक छिद्र में परिणाम कर सकते हैं. ट्यूब की लंबाई निर्धारण छोटे जानवरों या जानवरों के 20 के तहत जी वजन के साथ विशेष रूप से महत्वपूर्ण है घुटकी नीचे gavage सुई की प्रविष्टि पर, वहाँ नहीं है या जानवर से प्रतिरोध संघर्ष किया जाना चाहिए. यह महत्वपूर्ण है समाधान या निलंबन नहीं भी तेजी से प्रशासन के रूप में इस भाटा के लिए नेतृत्व कर सकते हैं और बाद में गलत खुराक की मात्रा देने, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से जानवरों को तनाव जोड़ने है. समय - समय पर से तुलनीय इमेजिंग परिणामों के लिए, यह वांछनीय है luciferase सब्सट्रेट और इमेजिंग के इंजेक्शन के बीच लगातार समय रखने. समय व्यतीत हो सब्सट्रेट इंजेक्शन छवियों की श्रृंखला के बाद लेने और संकेतों के कैनेटीक्स का पालन करके निर्धारित किया जा सकता है. डिम्बग्रंथि के कैंसर, दवाओं के मौखिक वितरण, और vivo इमेजिंग में एक orthotopic माउस मॉडल का विकास डिम्बग्रंथि के कैंसर के विकास और प्रसार की बेहतर समझ के लिए और उपन्यास चिकित्सात्मक regimens कि अंततः इस घातक रोग के साथ रोगी के परिणाम में सुधार हो सकता है का आकलन आवश्यक तकनीकों हैं.
Disclosures
ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.
Acknowledgments
हम अपनी विशेषज्ञ तकनीकी समर्थन के लिए डा. हार्वे Hensley धन्यवाद. : इस काम के निम्न फॉक्स चेज़ कैंसर केंद्र (FCCC) सुविधाओं के उपयोग से लाभान्वित पशु सुविधा और छोटे पशु इमेजिंग सुविधा की प्रयोगशाला है. इस काम के हिस्से में / FCCC UPenn (CA083638 P50), FCCC कोर अनुदान (CA006927 p30) में डिम्बग्रंथि के कैंसर बीजाणु, और डिम्बग्रंथि के कैंसर रिसर्च फंड द्वारा समर्थित किया गया था.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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