Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Görüntü güdümlü rezeksiyon Glioblastoma ve kafa içi tedavi kök hücre numaralı seribaşı iskele implantasyonu

Published: July 16, 2018 doi: 10.3791/57452

Summary

Tümör arayan tedavi mezenkimal kök hücre (MSCs) invaziv glioblastoma için bir tedavi olarak umut verici. En uygun nakli MSCs teslimini iskele Tümör rezeksiyonu den içine içerir. Burada, glioblastoma tedavisinde MSC çalışmaya preklinik teknikleri de dahil olmak üzere sağlanan: görüntü güdümlü Tümör rezeksiyonu; MSC numaralı seribaşı iskele implantasyonu; ve ameliyat sonrası terapi izleme.

Abstract

Glioblastoma (GBM), en sık görülen ve agresif birincil beyin kanseri, 12-15 ay yaşam beklentisi taşıyor. Kısa yaşam beklentisi invaziv tümör foci ortadan kaldırmak için kısmen yetersizlik cerrahi rezeksiyon radyasyon ve kemoterapi, ardından oluşan güncel tedavi için kaynaklanmaktadır. Bu resimde tedavisinde tumoricidal insan mezenkimal kök hücre ile (MSCs) geliştirilmiş. MSCs güçlü tümör tropism sergi ve tümör hücrelerini öldürmek ifade terapötik proteinler için tasarlanmış. Preklinik modelleri gelişmeler bu cerrahi rezeksiyon erken MSC kaybına neden olmaktadır ve terapötik etkinlik azaltır gösterir. MSC tedavi etkinliğinin bir biyolojik poly(lactic acid) (PLA) iskele tarafından sağlanan MSCs geliştirilebilir. MSC teslim bir PLA iskele cerrahi rezeksiyon den içine hücre saklama, sebat ve tümör öldürme geri yükler. GBM Uygulanılmasından MSC numaralı seribaşı PLA etkilerini incelemek için doğru bir preklinik modeli gereklidir. Burada bir preklinik cerrahi protokol GBM görüntü güdümlü Tümör rezeksiyonu bağışıklık eksikliği farelerde MSC numaralı seribaşı iskele implantasyon tarafından takip için sağlar. MSCs lentiviral yapıların yapısal hızlı ve floresan izleme izin vermek için yeşil flüoresan protein (GFP) yanı sıra tedavi TNFα ilgili apoptosis indükleyici ligand (iz) salgılar tasarlanmıştır. Benzer şekilde, U87 tümör hücreleri hızlı mCherry ve ateş böceği luciferase, Çift floresan/izleme Işıksaçan sağlamak için tasarlanmıştır. Therapeutics teslimini kök hücre aracılı soruşturma için kullanılmakta iken, bu iletişim kuralı diğer GBM müdahaleler üzerinde cerrahi rezeksiyon etkisini araştırmak için değiştirilmiş olabilir.

Introduction

Glioblastoma (GBM) kasvetli bir medyan sağkalım sadece 12-15 ay1,2,3,4,5ile erişkinlerde en sık görülen birincil beyin kanseri var. Ardından verebildiği ve adjuvan temozolomide kemoterapi ve radyasyon maksimal cerrahi rezeksiyon geçerli klinik standartları ne zamandı 20056,7kabul beri hayatta kalma önemli ölçüde geliştirilmiş değil. Geçici bir rahatlama belirtileri olan hastalarda bu tedavi sağlar gibi invaziv kanser foci rezeksiyon kaçmasına ve sistemik tedaviler kan - beyin bariyerini (BBB) tarafından korunmaktadır standart bakım tedavi kaçınılmaz yineleme içinde sonuçları. BBB engellemeyi invaziv tümör foci hedefleyen Stratejileri çekiş bu agresif ve zayıflatıcı hastalığa karşı kazanmak için acilen ihtiyaç vardır.

İnsan mezenkimal kök hücre (MSCs) teslimat araçlar GBM için kendi yerel tümör tropism8,9nedeniyle ilaç olarak umut verici. MSCs reseptörleri için sahip ve tümör salgılar, stromal hücre kaynaklı faktör 1α çözünür faktörler doğru göç (SDF-1α), matriks metalloproteinaz-1 (MMP-1) ve monosit chemoattractant protein-1 (MCP-1) diğerleri arasında10, 11 , 12 , 13. ifade etmek ve sitotoksik ilaçlar salgılar mühendislik MSCs tümör-posta ilaç teslim aracı olarak harnessed olabilir etmelerini sağlar. Mühendislik MSCs invaziv tümör foci doğru hareket ve tedavi amaçlı proteinleri teslim. Bu yaklaşım preklinik GBM modelleri9,14çeşitli fizibilite göstermiştir. Ancak, bu modellerin büyük çoğunluğu bu bileşenin klinik önemi rağmen cerrahi rezeksiyon eklemeyin. Rezeksiyon yeni modeller kullanılarak çalışmalar ortaya çıkan cerrahi tümör kaldırma kök hücrelerin cerrahi kavite15doğrudan enjekte sebat azalttığı saptandı. Canlılığı, azaltılmış etkinlik neden, dozu ve süresi uyuşturucu düşüşler nedeniyle olası invaziv tümör foci için teslim.

Kök hücre canlılığı ve ilaç dağıtım artırmak için MSCs implantasyon öncesinde iskele üzerine seribaşı. Bu protokol için biyouyumlu ve yeniden emilebilir electrospun nanofibrous poly(lactic acid) (PLA) için MSCs. PLA şişiriyor ve rezeksiyon boşluğuna implant, hangi tedavi kapsama alanı en üst düzeye çıkarır ve en aza indirir üzerine şeklinde uygundur ve iskele olarak kullanılır mesafe MSCs tümör hücreleri ulaşmak için seyahat gerekir. MSCs implantasyonu-iskele üzerinde kalır ve sonra tümör hücrelerinin doğru iskele kapalı implantasyon16,17sonra geçirin. MSCs ve sonra taşıdıkları sitotoksik ilaçlar tümör foci birikir. Sitotoksik ilaç teslim tümöre MSC canlılığı ve sebat, ikisi de iskele Uygulanılmasından tarafından destekli gerektirir.

Bu yordam, lentiviral vektörler Floresan (izlemevitro ) ve (kollarındakivivo içinde izleme) istikrarlı ifade ikna etmek için kullanılan işaretleri kanser ve kök hücre hatlarında. İnsan GBM satır U87 mCherry ve ateş böceği luciferase (U87 mCh-Fl) ve tedavi edici olmayan MSCs GFP ve renilla luciferase (MSC GFP-Rluc) ile bulaşmış. MSCs tedavi türevi TNFα ilgili apoptosis ligand (MSC-TRAIL) inducing hızlı. İZ, bir yapısal salgılanan protein bağlar için yakın ölüm reseptörleri kanser hücreleri ve başlatır apoptosis caspase-aracılı18.

Burada, biz preklinik görüntü güdümlü GBM cerrahi rezeksiyon ve MSC numaralı seribaşı iskele implantasyonu için bir protokol sağlar. Kısacası, Çıplak fareler üç gün sonra U87 mCh-Fl birincil tümör kurmak için stereotaktik orthotopic enjeksiyonu ile takip bir kranyotomi verilir. Engrafted tümör yaklaşık bir hafta süreyle büyür. PLA iskele MSCs 48 h rezeksiyonu ameliyat öncesi numaralı seribaşı. Tümör sonra floresan rehberliği altında rezeke ve MSC yüklü iskele rezeksiyon boşluğuna yerleştirilir. Tümör yükü ve fare hayatta kalma sonra izlenir post-operatively bioluminescence (BLI) görüntüleme. Bu yordamlardan birini bir zaman çizelgesi (Şekil 1) sağlanır.

Figure 1
Şekil 1: yordamlar kronolojisi. Fareler başlangıçta kafatası pencere (0 gün) alırsınız. Üç gün sonra bir iyileşme döneminde, tümör vardır (3. gün) implante ve yaklaşık bir hafta için büyür. İskele MSCs (günü 8) ile tümör rezeksiyonu ve implantasyon yordamı (gün 10) öncesinde iki gün numaralı seribaşı. Bundan sonra görüntüleme sonrası ameliyat (gün 10 +) tümör ilerleme ve tedavi edici etkinliği değerlendirilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm yöntem tanımlamak burada kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC), University of North Carolina Chapel Hill tarafından onaylanmıştır.

Not: Bu yordamı ile açık bir kranyotomi fareler üzerinde gerçekleştirilen iletişim kuralı neyin ameliyatla kemik dokusu atılır Mostany ve Portera-Cailliau19 tarafından değiştirilmiş bir sürümü beyin kuruluş için erişilebilir bırakarak ve nihai rezeksiyon GBM tümör. Kranyotomi, tümör stereotaksik implantasyon Ozawa ve James20içinde açıklandığı gibi kurulur. 1 x 105 U87 mCh-Fl hücreleri aşağıdaki stereotaksik koordinatları (bregma mm), implant: (2.5, 0, -0,5).

1. hücre kültürü ve İskele yapısı-hazırlık

Not: Farelerde implantasyon öncesinde 48 h iskele hazırlanmalıdır. Aşağıdaki birimler bir iskele başına olarak temin edilmektedir. Miktarları ek iskele için gerektiği gibi çarpın.

  1. PLA iskele rezeksiyon (yaklaşık 2 x 2 mm) boşluğuna ölçekli parçalar halinde kesin. İskele makas veya tekrarlanabilirlik için bir delik yumruk kullanarak elle kesebiliriz.
  2. 15 dakika içinde PBS çeker tarafından takip % 70 etanol içinde çeker tarafından sterilize. İskele Dulbecco'nın değiştirilmiş kartal Orta (DMEM) % 10 fetal Sığır serum (FBS) ve % 1 penisilin-streptomisin içeren hücreleri tohum için hazırlarken yerleştirin.
  3. Kültürlü MSCs % 0.05 tripsin (bir T75 şişesi için 3-5 mL) kullanarak kaldırın. 5 dk. hücreleri kaldırdı sağlamak için 37 ° C'de kuluçkaya sonra 7-10 mL DMEM tripsin devre dışı bırakabilirsiniz için balonun ekleyin.
  4. Şişesi içeriği 15 mL santrifüj tüpü aktarın. Bir hemasitometre kullanarak hücreleri saymak. 5 x 105 MSCs için her iskele üzerinden Santrifüjü 100 x g 5 min için de cips.
  5. Süpernatant Aspire edin ve MSCs 5 x 105 hücre başına 5 µL DMEM içinde resuspend.
  6. İskele kuru onları okşamaya tarafından tohumlama için hazırlayın.
    1. Bir iskele DMEM daldırma forseps ile çıkarın ve geçici olarak 6-şey plaka kapağını yerleştirin. İskele aşırı DMEM bir damlacık bırakarak kapağı kapalı kaldırın.
    2. İskele geri tekrar bir konumda yeni, Kuru kapağı yerleştirin. 3 - 5 kez yineleyin ve sonra kısmen kurutulmuş iskele tohum için yeni bir 6-şey tabak yerleştirin. Her iskele için yineleyin.
      Not: Optimum hücre sonuçları tohum kısmen kurutulmuş bir iskele sağlar. İskele çok ıslak ise, hücre iskele slayt ve iyi plakasına aşağıdaki uygun. İskele çok kuru ise, damlacık zavallı ilk hücre dağıtım kaynaklanan tüm iskele üzerinde yayılır değil.
  7. Bir pipet kullanarak, kök hücre bazı hücreler altına kapatılmış olarak süspansiyon homojenize şişe karışımı yavaşça.
  8. Yavaş yavaş 2.5 µL taze MSC süspansiyon üzerinde doğrudan iskele iskele üst üzerinde küçük damlacık oluşturma, karışık pipet.
  9. 300 µL DMEM için her şey kenarlar ekleyin. Bu hücre damlacık hızlı buharlaşma önlemek. 30 dk, hücreleri için iskele takmak izin için 37 ° C'de kuluçkaya.
  10. Forseps ile hafifçe iskele iyi tabağına ters çevirin. Tohum 2.5 taze karışık µL MSC süspansiyon (5 x 105 hücre iskele seribaşı Toplam Sonuç). 30 dk, hücreleri için iskele takmak izin için 37 ° C'de kuluçkaya.
  11. İskele DMEM içinde 2 mL 6-şey plaka her şey için ekleyerek kapsar. Medya altında akışı için izin vermek için iskele yavaşça kaldır. İmplantasyon ameliyat öncesi 48 saat için bu eyalette 37 ° C'de kuluçkaya.
  12. Aşırı buharlaşma veya pH dengesizlik nedeniyle renksiz medya gözlem yapılırsa iskele 24 h ve Ekle/Değiştir medya sonra kontrol edin.

2. floresans güdümlü rezeksiyon ve iskele implantasyon

Not: cerrahi başlatma öncesinde tüm araçları Sterilize. Profilaktik analjezi, kurumsal IACUC protokolünde özetlenen yönetmek.

  1. Stereotaksik çerçeve stereomicroscope anatomi bir floresan sahnesinde yerini.
  2. Fareyi bir indüksiyon odasında inhale isoflurane altında anestezi. Anestezi geldiğinde, fareyi bir isoflurane burun konisi adaptör ile sürekli inhale anestezi kaynağıyla stereotaksik çerçevesinde güvenli. Bir ısıtma yastığı ve/veya sonda ile vücut ısısını korumak.
    Not: 4-%5 isoflurane indüksiyon için uygundur ve 2-%3 bakım için uygundur, ancak bu adapte olmalı ve her fare için izlenir.
  3. Oftalmik merhem kornea kurutma önlemek için gözler için geçerlidir. Kafa derisi kesi site bir dizi üç alkol ve üç betadin mendil ile sterilize.
  4. Ayak çimdik refleks testi her bacak üzerinde gerçekleştirmek ve uygun anesthetization emin olmak için olumsuz yanıt onaylayın. Yaklaşık 55-65 nefes/dk solunum sabit hızda olun.
  5. Forseps kullanarak, çimdik ve kafa derisi yavaşça kaldırın. Bir doğrusal kaudal rostral ensizyon cerrahi makas ile olun. PBS kesi sitesiyle sulamak ve dairesel bir fırçalama hareketle bir pamuk uç aplikatör ile deri altı yağ çıkarmak. Öyle ki daha önce kurulmuş kafatası tamamen görünür penceresidir cilt düzenlemek.
  6. Yavaşça sadece bir 18-G iğne kullanarak kafatası pencere kenarlıklarının iç dura delik. Belgili tanımlık kesme tam pencere iç izleri kadar yineleyin.
  7. Beyin zarı uzak temel parankimi ve tümör ortaya iyi forseps kullanarak peeling tarafından kaldırın.
  8. Oda ışıkları kapatarak ve stereomicroscope floresan modu kapatarak U87 mCh-Fl tümörü bulun. Rezeksiyon için bir vakum pompası hortumu ucunu 1-200 µL pipet ucu yükleyerek hazırlayın.
  9. Vakum Pompası açmak. Tümör kadar hiçbir sinyal kalır yavaşça floresan doku alıyorum tarafından çıkarabileceğim. Vakum Pompası devre dışı bırakmak ve Pipet Ucu atın. Floresans kapalı ve odanın ışıkları geri dön.
    Not: kanamayı kontrol için soğuk PBS ile sulamak ve pamuk uç aplikatör ile sabit basınç uygulayın. Kanamayı ardından başka bir PBS sulama durduktan sonra kaldırılır sürece daha ciddi vakalarda, rezeksiyon boşluğu da geçici olarak bir kan durdurucu sargı aracıyla paketlenebilir.
  10. Hemen implantasyon öncesinde, yavaş yavaş istenmeyen ortam ve ilişkili bileşenleri kaldırmak için PBS bir MSC numaralı seribaşı PLA iskele daldırma. İskele rezeksiyon boşluğuna implant. Gerekirse, 1 µL fibrinojen (67-106 mg/mL) 1 µL Trombin (400-625 U / iskele güvenliğini sağlamak için mL) tarafından takip yere ekleyin.
  11. Kaldırıldı dura ve kalp kapakcıgını zaten atılan kafatası penceresinden, yara deri kapanış ve cerrahi yapıştırıcı uygulayarak kapatın. Hayvan inhale anestezik kaldırmak ve ısıtmalı bir yüzeye kurtarmak için izin.
  12. Bir kez Ambulatuvar, dönüş fare kafesi. Analjezik IACUC onaylı zamanlamaya göre yönetmek. Her fare için yordamı yineleyin.

3. görüntüleme sonrası ameliyat

  1. 28-G insülin Ģırınga kullanarak, fare ile D-biyoluminesans (150 mg/kg mayi) enjekte et.
  2. 10 dakika bekleyin. Bu vücutta dolaşan ve beyinde en yüksek ifadesi elde etmek için luciferase ifade kanser hücreleri ile reaksiyona biyoluminesans izin verir.
  3. (Olarak daha önce bahsedilen) İsoflurane anestezi altında fareler bir bioluminescence görüntüleme (BLI) sistemi tümörleri görselleştirmek için görüntü. Pozlama süreleri gerekli (saniye dakika) tümör boyutuna bağlı olarak değişir.
  4. Görüntüleme yordamı tümör büyüme kinetik belirlemek için gerektiği kadar yineleyin. Hayvan sağlığı izlemeye devam edin.
    Not: Terapötik MSCs yapısal kanser hücrelerini öldürme ve genel tümör büyüme baskılayarak izi, ifade edecek. 2-5 günde Imaging yeterli frekans bu amaç için sağlar.
  5. IACUC protokolünde özetlenen önceden belirlenmiş bitiş noktaları araya geldi, fareler transcardial perfüzyon tarafından kurban ve doku analizi için toplamak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

U87 tümör hücreleri hızlı mCherry ve ateş böceği luciferase (U87 mCh-Fl) enjeksiyon öncesinde ve görüntü güdümlü rezeksiyon ve bioluminescence (Şekil 2A-C) izleme için izin vermek için tasarlanmış. Kök hücre benzer şekilde tanı GFP-Rluc (MSC-GFP) veya tedavi GFP-deneme (MSC-TRAIL) ile tasarlanmış ve eki ve nükleer silahların yayılmasına karşı (Şekil 2B-F) onaylamak için PLA iskele tohumlari.

Figure 2
Şekil 2: floresan kanser hücrelerinin ve MSCs temsilcisi görüntülerini numaralı seribaşı üzerinde PLA. A-C) Aşaması, floresan ve kombine görüntüleri, sırasıyla, gösteri U87 kanser hücrelerinin lentiviral yapıları için hızlı mCh-Fl işaretleri ile tasarlanmış. D-F) GFP-Rl ifade etmek için kök hücrelerin karşılık gelen görüntüleri mühendislik veya PLA iskele malzeme tedavi GFP-TRAIL tohumlari. Ölçek çubukları 200 µm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

İntraoperatif görüntüleri Tümör rezeksiyonu için cerrahi işlem kısımlarını vurgulamak için ve implantasyon (Şekil 3) İskele yapısı-aşağıda verilmiştir. Hayvan ilk anestezi ve stereotaksik enstrüman (Şekil 3A) uyumlu. Cilt açılır ve beyin zarı geri soyulmuş. Tümör rezeke (Şekil 3B), ve beyaz ışık altında incelendiğinde tamamen kaldırılacak görünür. Ancak, floresan (Şekil 3 c) önce tümör görüntülerini ve (şekil 3D) rezeksiyon gösterir sonra tümör çoğunluğu kaldırıldı iken, bir kalıntı miktarı kalır. Bu fenomeni klinik durumlarda neyin cerrahlar hızlı bir şekilde birincil kitle uzak ve beyin ameliyat edilemez alanlara göç tümör hücreleri kaldıramaz benzer. Rezidüel tümör foci doğru göç tedavi MSCs hareket cerrahi rezeksiyon takip kalır. MSCs rezeksiyon boşluğuna sunmak için MSCs ilk PLA tohumlari, ve sonra iskele inşa rezeksiyon kavite yerleştirilir. İskele üzerinde MSCs varlığı doğruladı tarafından fluorescently GFP sinyal (Şekil 3E) görüntüleme sonrası implant. Ex vivo tüm beyin görüntüleri iskele boyutları rezeksiyon boşluğu (Şekil 3F-H) göre göster. İskele düz seks ne zaman önemli ölçüde daha büyük görünür, ancak rezeksiyon kavite şekle implantasyonu-kalıplanmış. Tüm boşluğu kaplama tarafından tedavi MSCs tümör foci ulaşmak için geçirmek zorunda mesafe küçültülür. Ameliyattan sonra BLI zaman içinde tümör büyümesini izlemek ve iskele teslim MSC-TRAIL etkinliğini belirlemek için kullanılır.

Figure 3
Şekil 3: temsilcisi intraoperatif ve ameliyat sonrası görüntüleri. A) intraoperatif serisi gösteren fare kesi önce. B) Incised fare ile kafatası pencere tümör açığa toplu. C) parlak alan ve floresan Bindirme görüntüsünü tümör yerini gösteren. D) sonrası cerrahi rezeksiyon kavite kalan tümör foci ile. E) implante PLA iskele numaralı seribaşı MSC-TRAIL ile. F) Post-mortem doku overlaid iskele ile beyin. G) Floresan kaplaması GFP-TRAIL hücreleri vurgulama. H) G. ölçek çubukları Magnified sürümü 5 mm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Aşağıdaki noktaları hassas maksimize etmek ve zaman alan tuzaklardan kaçınmak dikkate alınır verilen bu ameliyatı genellikle fare, başına 30 dakika içinde tamamlanabilir. Öncelikle, fare yordamına başlamadan önce stereotaksik alet şekilde alacak biçimde yerleştirildiğinden emin olun. İstenmeyen baş hareketleri kranyotomi cerrahi doğruluğunu, tümör rezeksiyonu derecesini ve tümör implantasyon yerlerini sınırlar. Rezeksiyon önce tam olarak tümör kapsayan dura bölümünü kaldırın. Aspirasyon sırasında kurut gibi sert, fibröz dura sertleşir. Eksik olarak kaldırdıysanız, sertleştirilmiş dura aspiratör ucu hareketlilik limit ve tam Tümör rezeksiyonu önlemek. Rezeksiyon sırasında kan damarları kez yanlışlıkla önemli kanama neden tümör ile birlikte, rezeke. Aşırı kan floresan sinyalin yoğunluğunu azaltır ve tümör gizlemektedir. Tümör görünürlük rezeksiyon sırasında Bakımı rezeksiyon uygun ölçüde sağlar ve sağlıklı doku ve aşırı kanama kaldırılmasını sınırlar. Daha küçük Kenar taşmaları için soğuk serum fizyolojik ile hasarlı gemi sulamak ve pamuk uç aplikatör ile hafif basınç uygulayın. Kanama devam ederse, 2-3 dk kavite içine bir kan durdurucu sargı Ajan paketi ve forseps ile kaldırın. Daha sonra hücre numaralı seribaşı iskele Reproduction önce fizyolojik pH geri yüklemek için PBS ile sulamak. Rezeksiyon tamamlandıktan ve kanama durdu zaman, son hatadır yetersiz deri yara tartışma denir. Bu en sık cerrahi tutkal kazıma cilt bağ engeller aşırı nem (PBS veya kan) kaynaklanır. Bunu nazikçe cildi tutkal uygulamadan önce bir pamuk uç aplikatör ile kurutma tarafından önlemek. Yara boşluğu ilk kapalı pozisyonda yapıştırma önce forseps ile tutulur Eğer yanlışlıkla kafatası doğrudan cilde tutkal mümkündür.

Bunu göz önünde bulundurarak, yukarıdaki iletişim kuralı standart test edilmesini doğru vivo içinde ortaya çıkan hücre ve küçük molekül tedaviler için tedavi taklit tutarlı ve güvenilir GBM cerrahi rezeksiyonu üretir. Yine de, çeşitli bileşenleri belirli deneysel ihtiyaçlarına hizmet için değiştirilebilir. Örneğin, tümör özellikleri boyut, konum ve ölçüde işgali gibi ilk sayı ve derinliğini enjekte hücreleri, tümör kuruluş ve rezeksiyon arasındaki süreyi değiştirerek veya tümör hücre kültürünü kendisi geçiş ayarlanabilir. Ayrıca, bu çalışma güvenliği aşılan olan bağışıklık sistemi insan hücreleri tahammül korele Çıplak fareler gerçekleştirilir. Bağışık yetkili fareler fare hücreleri kullanılarak çalışmalar için daha uygun olabilir.

Kapalı bir sisteme göre (yani, kemik veya bir coverslip alınır geri yerine), bu protokol için gerçekleştirilen açık kranyotomi kafa içi basıncı (ICP) azaltır. Artan ICP nöbetler gibi belirtiler başlangıcı için sorumlu olduğu için fareler bir yapay uzaması hayatta kalma bu modelde yaşayacaksınız. Gelecekteki modelleri kontrol ve tedavi gruplarına uygulama gecikmesi nedeniyle etkisi küçültülmüş ICP geri yüklemek ve GBM için hücre tedavisi içinde oynadığı rol belirlemek için kalp kapakcıgını yeniden yakın olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

DRS. çarşaf, Bagó ve Hingtgen şahin Therapeutics kök hücre ve iskele teknoloji UNC Chapel Hill gelen yönlerini lisanslı sermayen yok.

Acknowledgments

Yazarlar Dr Kathryn Pietrosimone Editör katkıları kabul etmiş oluyorsunuz. PLA iskele Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi'nde Dr. Elizabeth Loboa'nın laboratuvar tarafından üretildi. Bu eser UNC Lineberger kapsamlı kanser Merkezi'nin Üniversitesi kanser araştırma fonu ve UNC translasyonel ve Klinik Bilimler Enstitüsü (KL2TR001109, UL1TR001111) tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Just for mouse stereotaxic instrument Stoelting 51730 Maintains steady head positioning during surgery
Fluorescence dissecting stereomicroscope Leica M165 FC  Allows real-time imaging of tumor during resection
Motorized integrated stereotaxic injector (ISI) system Stoelting 53315 Allows precise tumor cell injection volume and rate
Vetbond tissue adhesive 3M 1469 Sugical glue to close skin wound
Artificial tears Akorn 664268 Prevents eyes from drying during surgery
Webcol alcohol preps Covidien 6818 Sterilize incision site
Betadine surgical scrub Purdue Fredick Company 6761815117 Sterilize incision site
Cotton-tipped applicators Fisherbrand 23-400-115 Surgery tool
E-vac aspirating system Argos EV310 Vacuum pump used to resect tumor
Fibrinogen and thrombin extracted from as-received TISSEEL Baxter To temporarily secure the scaffold in the resection cavity
IVIS Kinetic in vivo optical imaging system Caliper Life Science Bioluminescent Imager
D-Luciferin potassium salt PerkinElmer 122799 In vivo imaging agent

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Adamson, C., et al. Glioblastoma multiforme: a review of where we have been and where we are going. Expert opinion on investigational drugs. 18 (8), 1061-1083 (2009).
  2. Asthagiri, A. R., Pouratian, N., Sherman, J., Ahmed, G., Shaffrey, M. E. Advances in Brain Tumor Surgery. Neurologic Clinics. 25 (4), 975-1003 (2007).
  3. Affronti, M., et al. Overall survival of newly diagnosed glioblastoma patients receiving carmustine wafers followed by radiation and concurrent temozolomide plus rotational multiagent chemotherapy. Cancer. 115 (15), 3501-3511 (2009).
  4. Erpolat, O., Akmansu, M., Goksel, F., Bora, H., Yaman, E., Büyükberber, S. Outcome of newly diagnosed glioblastoma patients treated by radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide: a long-term analysis. Tumori. 95 (2), 191-197 (2009).
  5. Minniti, G., et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma in elderly patients. Journal of Neuro-Oncology. 88 (1), 97-103 (2008).
  6. Stupp, R., et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. The New England Journal of Medicine. 352 (10), 987-996 (2005).
  7. Delgado-López, P., Corrales-García, E. Survival in glioblastoma: a review on the impact of treatment modalities. Clinical and Translational Oncology. 18 (11), 1062-1071 (2016).
  8. Wu, X., et al. In vivo tracking of superparamagnetic iron oxide nanoparticle-labeled mesenchymal stem cell tropism to malignant gliomas using magnetic resonance imaging. Laboratory investigation. Journal of Neurosurgery. 108 (2), 320-329 (2008).
  9. Nakamizo, A., et al. Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells in the treatment of gliomas. Cancer Research. 65 (8), 3307-3318 (2005).
  10. Xu, F., Shi, J., Yu, B., Ni, W., Wu, X., Gu, Z. Chemokines mediate mesenchymal stem cell migration toward gliomas in vitro. Oncology Reports. 23 (6), 1561-1567 (2010).
  11. Park, S., et al. CXCR4-transfected human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells exhibit enhanced migratory capacity toward gliomas. International Journal of Oncology. 38 (1), 97-103 (2011).
  12. Ho, I., et al. Matrix Metalloproteinase 1 Is Necessary for the Migration of Human Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells Toward Human Glioma. STEM CELLS. 27 (6), 1366-1375 (2009).
  13. Bexell, D., Svensson, A., Bengzon, J. Stem cell-based therapy for malignant glioma. Cancer Treatment Reviews. 39 (4), (2012).
  14. Nouri, F., Wang, X., Hatefi, A. Genetically engineered theranostic mesenchymal stem cells for the evaluation of the anticancer efficacy of enzyme/prodrug systems. Journal of Controlled Release. 200, 179-187 (2015).
  15. Kauer, T., Figueiredo, J. -L., Hingtgen, S., Shah, K. Encapsulated therapeutic stem cells implanted in the tumor resection cavity induce cell death in gliomas. Nature Neuroscience. 15 (2), 197-204 (2011).
  16. Bagó, J., Pegna, G., Okolie, O., Hingtgen, S. Fibrin matrices enhance the transplant and efficacy of cytotoxic stem cell therapy for post-surgical cancer. Biomaterials. 84, 42-53 (2016).
  17. Bagó, J., Pegna, G., Okolie, O., Mohiti-Asli, M., Loboa, E., Hingtgen, S. Electrospun nanofibrous scaffolds increase the efficacy of stem cell-mediated therapy of surgically resected glioblastoma. Biomaterials. 90, 116-125 (2016).
  18. Loebinger, M., Eddaoudi, A., Davies, D., Janes, S. Mesenchymal Stem Cell Delivery of TRAIL Can Eliminate Metastatic Cancer. Cancer Research. 69 (10), 4134-4142 (2009).
  19. Mostany, R., Portera-Cailliau, C. A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging. J. Vis. Exp. (12), e680 (2008).
  20. Ozawa, T., James, C. D. Establishing Intracranial Brain Tumor Xenografts With Subsequent Analysis of Tumor Growth and Response to Therapy using Bioluminescence Imaging. J. Vis. Exp. (41), e1986 (2010).

Tags

Tıp sayı: 137 fare Glioblastoma rezeksiyon mezenkimal kök hücre iskele Implant
Görüntü güdümlü rezeksiyon Glioblastoma ve kafa içi tedavi kök hücre numaralı seribaşı iskele implantasyonu
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sheets, K. T., Bagó, J. R.,More

Sheets, K. T., Bagó, J. R., Paulk, I. L., Hingtgen, S. D. Image-Guided Resection of Glioblastoma and Intracranial Implantation of Therapeutic Stem Cell-seeded Scaffolds. J. Vis. Exp. (137), e57452, doi:10.3791/57452 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter