Summary

췌장암의 형광 동소 이식 마우스 모델

Published: September 20, 2016
doi:

Summary

A procedure to implant green fluorescent protein-expressing pancreatic cancer cells (PANC-1 GFP) orthotopically into the pancreas of Balb-c Ola Hsd-Fox1nu mice to assess tumor progression and metastasis is presented here.

Abstract

췌장암은 생존 지난 수십 년에 실질적으로 개선되지 않은의 암 중 하나 남아있다. 만 진단 된 환자의 7 % 5 년 이상 살아남을 것입니다. 이해 췌장 종양 미세 환경을 모방하기 위해, 우리는 실시간 종양 진행의 비 침습성 영상화를 허용 췌장암 동소 뮤린 모델을 이용했다. 녹색 형광 단백질 (PANC-1 GFP)을 발현 췌장암 세포 (예, 마트 리겔 HC), 혈청이없는 배지로하고이 개복술을 통해 췌장의 꼬리 주입 기저막 매트릭스 높은 농도로 현탁시켰다. 실온에 도달하면 고농도 기저막 매트릭스에서 세포 현탁액은 겔상 물질된다; 이 주사 부위에서의 밀봉을 만들고 셀 누설 방지 췌장과 접촉 할 때 따라서 겔화. 다른 장기에 종양의 성장과 전이를 실시간으로 모니터링된다형광을 이용하여 동물. 이 GFP의 여기 및 방출에 대한 적절한 필터를 사용하는 것이 중요합니다. 연구자들이 쉽게 누드 마우스의 절차를 복제 할 수 있도록 소성을 주입하는 단계는이 문서에 자세히 설명되어 있습니다. 이 프로토콜의 주요 단계는 생체 이미징 세포 현탁액의 제조 외과 이식 및 전신 형광이다. 이 동 소성 모델은 기본 및 전이성 종양에 대한 새로운 치료제의 효능을 조사하기 위해 설계되었습니다.

Introduction

췌장암은 다른 암에 비해 빈도 증가로 진단하고 미국에서 암 관련 사망의 4 번째 주요 원인이다. 진단시에서 환자의 90 % 이상이 5 년 이내에 1,2- 다이. 현재 외과 적 종양 제거 췌장암 유일한 치료법이지만, 환자의 20 % 이하로 인해 질병이 상당히 진행되고 3,4 전이있다 진단시 주로 수술을받을 수있다. 특정 증상의 부족은 췌장암에게 자동 질병을 만든다; 증상 중 일부는 복부 통증, 허리 통증, 식욕 부진, 황달과 구토의 손실을 포함한다; 이는 쉽게 일반적인 소화기 질환 (4)로 해석 될 수있다. 이 때문에, 췌장 암의 진단 및 치료에 도움이 새로운 약물 학적 도구를 개발하는 것이 중요하다.

동물 모델의 사용은 pancre의 생물학을 이해하기 위해 우리가 할 수 있습니다ATIC 암과 인간이 지식을 적용에 대한 통찰력을 제공한다. 종양이 기원 (5)의 장기 성장 때문에 췌장암의 이종 이식 동 소성 모델은 현실이다. 세포주 또는 종양 단편을 피하 주입 이소성 모델과 달리 소성을 모델링 주변 6 종양 미세 환경을 모방하고 종양 세포의 상호 작용의 오락을 허용한다. 여기에 설명 된 이종 이식 모델은 유전 녹색 형광 단백질 (GFP)을 발현하도록 유전자 조작 된 인간 췌장암 세포주 PANC-1 GFP에서 종양을 유도한다. GFP 검출은 비파괴 이미징 및 종양의 성장 및 전이 (7)의 모니터링을 가능하게한다. 종양 발생 자발적 빠르게 발생하며, 밀접 인간 췌장암 환자 (8)의 일차 종양의 것을 닮았다. 동소 이식 모델 동안 치료제에 반응하여 약효의보다 정확한 예측을 제공하는종양 미세 환경을 흉내 낸.

전술 한 바와 같이, 이러한 동물 모델은 실시간 종양 성장 및 전이의 형광 검출 할 수있다. 형광 검출 발광에 비해 더 직접적인 / 라이브 영상 수 있습니다. 형광 발광은 짧은 파장의 다른 광에 의해 여기 한 결과이고; 발광에 반해, 발광은 화학 반응의 결과와 강한 발광 구를 수 없다. 또한, 생체 내 형광 이미징 몸 전체 동물에 해가되지 않으며 연구자들은 치료 적 치료에 반응 시간에 따른 종양의 성장을 모니터링 할 수 있습니다.

Protocol

아래에서 설명하는 프로토콜은지도와 웨스턴 대학의 동물 관리 및 사용위원회의 승인하에 실행된다. 모든 실험은 모든 관련 지침, 규정 및 규제 기관 준수 수행됩니다. 1. 세포 배양 전체 매체의 제조 클래스 II 생물학적 안전 캐비넷을 사용 무균 RPMI 배지 500㎖의 병에 소 태아 혈청 (FBS) 및 페니실린 스트렙토 마이신 (P / S)을 첨가하여 완전 배지를 ?…

Representative Results

이 방법은 주사, 설치류 적절한 마취 개복술을 통해 세포 현탁액을 전달하기위한 세포 현탁액의 제조에 초점을 형광 인간 췌장암 세포 수술 동 소성 이식을 설명 형광 생체 작은 동물 이미징 용도. 이 3 주 사이에 녹색 형광 신호 (GFP 신호) 후 주입의 검출은, 현상 췌장암 종양 (그림 1)의 존재를 확인하기 위해 연구자에게 시각적 큐를 제공한다. (1)?…

Discussion

따라서 우리는 생체 내 형광 이미징 (그림 1) 몸 전체를 사용하여 종양 성장의 비 침습적 모니터링을 허용, GFP를 표현 췌장암의 소성을 쥐 모델을 설명합니다. 이 기술은 실시간으로 종양 발생을 모니터링있게 해준다 (도 3); 이 연구팀은 췌장암에 대한 새로운 제제의 치료 효과를 연구하기위한 중요한 도구가 될 수 있습니다. 이 모델의 또 다른 중요한 측면은…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We thank the Western University of Health Sciences for the Intramural Grant.

Materials

RPMI media 1640  Caisson Labs  RPL03-500ML
Fetal Bovine Serum  Gibco 10437-077
Penicillin Streptomycin   Thermo Ficher Sci 15140-122
Matrigel HC  Corning  354248
SutureVet PGA 6-0 PGA Henry Schein 39010
Alcare or Foamed Antiseptic Handrub Steris 639680
DPBS (Dubelcco's Phosphate-Buffered saline)  Thermo Ficher Sci 21300025
TB Syringe 27G1/2 Becton Dickinson 305620
Isoflurane  Blutler Schein 50562
Ketoprofen  Fort Dodge Animal Health 
Surgical Scissors, 5.5"straight mayo  Henry Schein 22-1600
PANC-1 GFP cell line  Anticancer, Inc
Small Animal Imaging System:
iBOx Scientia, UVP : UVP, LLC  Upland, CA.  Small Animal Imaging System to observe the fluorescent tumor in live animals

References

  1. Smyth, E., Cunningham, D., Kasper, D., et al. . Harrison’s Principles of Internal Medicine. , (2015).
  2. Mahipal, A., Frakes, J., Hoffe, S., Kim, R. Management of borderline resectable pancreatic cancer. World J Gastrointest Oncol. 7, 241-249 (2015).
  3. De La Cruz, M. S., Young, A. P., Ruffin, M. T. Diagnosis and management of pancreatic cancer. Am Fam Physician. 89, 626-632 (2014).
  4. Frese, K. K., Tuveson, D. A. Maximizing mouse cancer models. Nat Rev Cancer. 7, 645-658 (2007).
  5. Hoffman, R. M. Patient-derived orthotopic xenografts: better mimic of metastasis than subcutaneous xenografts. Nat Rev Cancer. 15, 451-452 (2015).
  6. Hoffman, R. M. The multiple uses of fluorescent proteins to visualize cancer in vivo. Nat Rev Cancer. 5, 796-806 (2005).
  7. Jiang, Y. J. Establishment of an orthotopic pancreatic cancer mouse model: cells suspended and injected in Matrigel. World J Gastroenterol. 20, 9476-9485 (2014).
  8. Arranz, A., Ripoll, J. Advances in optical imaging for pharmacological studies. Front Pharmacol. 6, 189 (2015).
  9. Metildi, C. A., Kaushal, S., Hoffman, R. M., Bouvet, M. In vivo serial selection of human pancreatic cancer cells in orthotopic mouse models produces high metastatic variants irrespective of Kras status. J Surg Res. 184, 290-298 (2013).
  10. Kim, M. P. Generation of orthotopic and heterotopic human pancreatic cancer xenografts in immunodeficient mice. Nat Protoc. 4, 1670-1680 (2009).
  11. Katz, M. H. Survival efficacy of adjuvant cytosine-analogue CS-682 in a fluorescent orthotopic model of human pancreatic cancer. Cancer Res. 64, 1828-1833 (2004).
  12. Bouvet, M. Real-time optical imaging of primary tumor growth and multiple metastatic events in a pancreatic cancer orthotopic model. Cancer Res. 62, 1534-1540 (2002).

Play Video

Cite This Article
Moreno, J. A., Sanchez, A., Hoffman, R. M., Nur, S., Lambros, M. P. Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer. J. Vis. Exp. (115), e54337, doi:10.3791/54337 (2016).

View Video