Waiting
Login processing...

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

Cancer Research

Intratibial osteosarcoma celleinjeksjon for å generere ortotopiske osteosarcoma og lungemetastase musemodeller

Published: October 28, 2021 doi: 10.3791/63072
* These authors contributed equally

Summary

Den nåværende protokollen beskriver intratibia osteosarcoma celleinjeksjon for å generere musemodeller som bærer ortotopisk osteosarkom og lungemetastase lesjoner.

Abstract

Osteosarkom er den vanligste primærbenskreft hos barn og ungdom, med lunger som det vanligste metastatiske stedet. Den femårige overlevelsesraten for osteosarcomapasienter med lungemetastase er mindre enn 30%. Derfor er bruken av musemodeller som etterligner osteosarcoma-utviklingen hos mennesker av stor betydning for å forstå den grunnleggende mekanismen for osteosarcoma karsinogenese og lungemetastase for å utvikle nye terapeutiske stoffer. Her rapporteres detaljerte prosedyrer for å generere de primære osteosarkom- og lungemetastasemusmodellene via intratibiainjeksjon av osteosarkomceller. Kombinert med bioluminescens eller røntgen levende bildebehandlingssystem, disse levende musemodeller brukes til å overvåke og kvantifisere osteosarcoma vekst og metastase. For å etablere denne modellen ble en kjellermembranmatrise som inneholder osteosarcoma-celler lastet i en mikrovolumsprøyte og injisert i en tibia av hver athymiske mus etter å ha blitt bedøvet. Musene ble ofret da den primære osteosarcoma nådde størrelsesbegrensningen i den IACUC-godkjente protokollen. Bena med osteosarkom og lungene med metastaseskader ble separert. Disse modellene er preget av en kort inkubasjonsperiode, rask vekst, alvorlige lesjoner og følsomhet for å overvåke utviklingen av primære og lungemetastatiske lesjoner. Derfor er disse ideelle modeller for å utforske funksjonene og mekanismene til spesifikke faktorer i osteosarcoma karsinogenese og lungemetastase, tumormikromiljøet og evaluere den terapeutiske effekten in vivo.

Introduction

Osteosarkom er den vanligste primærbenskreft hos barn og ungdom 1,2, som hovedsakelig infiltrerer det omkringliggende vevet, og til og med metastaser til lungene når pasientene diagnostiseres. Lungemetastase er hovedutfordringen for osteosarkombehandling, og den femårige overlevelsesraten for osteosarcomapasienter med lungemetastase forblir så lav som 20% -30% 3,4,5. Imidlertid har den femårige overlevelsesraten for primær osteosarcoma blitt økt til ca 70% siden 1970-tallet på grunn av innføring av kjemoterapi6. Derfor er det presserende nødvendig å forstå den grunnleggende mekanismen for osteosarcoma karsinogenese og lungemetastase for å utvikle nye terapier. Anvendelsen av musemodeller som best etterligner osteosarcoma-progresjonen hos mennesker, har stor betydning7.

Osteosarcoma dyremodeller genereres av spontan, indusert genteknologi, transplantasjon og andre teknikker. Den spontane osteosarcoma-modellen brukes sjelden på grunn av den lange tumordannelsestiden, inkonsekvent tumorforekomst, lav sykelighet og dårlig stabilitet 8,9. Selv om den induserte osteosarcoma-modellen er mer tilgjengelig for å oppnå enn den spontane osteosarcoma, er anvendelsen av den induserte osteosarcoma-modellen begrenset fordi den induserende faktoren vil påvirke mikromiljøet, patogenesen og patologiske egenskaper ved osteosarcoma10. Transgene modeller bidrar til å forstå patogenesen av kreft siden de bedre kan simulere de menneskelige fysiologiske og patologiske miljøene; Imidlertid har de transgene dyremodellene også sine begrensninger på grunn av vanskeligheten, langsiktig og høy pris på transgen modifikasjon. Videre, selv i de mest aksepterte transgene dyremodellene generert av p53 og Rb genmodifisering, skjedde bare 13,6% sarkom i de fire lembenene11,12.

Transplantasjon er en av de mest brukte primære og fjerne metastatiske kreftmodellproduserende metodene de siste årene på grunn av sin enkle manøver, stabile tumordannelseshastighet og bedre homogenitet13. Transplantasjon inkluderer heterotop transplantasjon og ortotoptransplantasjon i henhold til transplantasjonsstedene. Ved osteosarkom heterotop transplantasjon injiseres osteosarkomcellene utenfor dyrets primære osteosarkomsteder (bein), vanligvis under huden, subkutant14. Selv om den heterotope transplantasjonen er grei uten nødvendigheten av å utføre kirurgi hos dyr, representerer ikke stedene der osteosarkomcellene injiseres, det faktiske humane osteosarcoma mikromiljøet. Osteosarkom ortotokostransplantasjon er når osteosarkomcellene injiseres i dyrs bein, som tibia15,16. Sammenlignet med de heterotopiske transplantatene, er ortotopiske osteosarcoma grafts preget av en kort inkubasjonsperiode, rask vekst og sterk erosiv natur; Derfor er de ideelle dyremodeller for osteosarcoma-relaterte studier17.

De mest brukte dyrene er mus, hunder og sebrafisk18,19. Den spontane modellen av osteosarkom brukes vanligvis i hjørnetenner fordi osteosarkom er en av de vanligste svulstene i hjørnetenner. Imidlertid er anvendelsen av denne modellen begrenset på grunn av den lange tumordannelsestiden, den lave tumorigenesishastigheten, dårlig homogenitet og stabilitet. Sebrafisk brukes ofte til å konstruere transgene eller knockout tumormodeller på grunn av deres raske reproduksjon20. Men sebrafiskgener er forskjellige fra menneskelige gener, så deres anvendelser er begrenset.

Dette arbeidet beskriver detaljerte prosedyrer, forholdsregler og representative bilder for å produsere den primære osteosarcoma i tibia med lungemetastase via intratibia injeksjon av osteosarcoma celler hos athymiske mus. Denne metoden ble brukt til å lage den primære osteosarkom i mus tibia for terapeutisk effekt evaluering, som viste en høy reproduserbarhet21,22.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyreforsøk ble godkjent av dyrevelferdskomiteen ved Shanghai University of Traditional Chinese Medicine. Fire uker gamle mannlige BALB/c athymic mus ble akklimatiserte i en uke før operasjonen for ortotopisk injeksjon av osteosarcoma celler. Mus ble plassert i individuelt ventilerte musbur med fem mus per bur i en 12-timers lys / mørk syklus med ad libitum tilgang til SPF-fôr og sterilt vann.

1. Forberedelse av celler

  1. På dagen for osteosarkomcelleinjeksjon (143B-Luciferase) vasker du 80% -90% konfluente celler dyrket i en 10 cm cellekulturrett to ganger med PBS (pH 7,4) og prøver med 1,5 ml 0,25% trypsin i 3 minutter. Tilsett deretter 6 ml 10% serumholdige MEM-medier for å slukke trypsin, og samle cellene i et 15 ml sentrifugerør.
    MERK: 143B-Luciferase cellelinje er hentet fra 143B cellelinje transfekt med pLV-luciferase vektor23.
  2. Aspirer 20 μL celleoppheng i kammeret for celletellingsplate og beregn cellekonsentrasjon ved hjelp av en automatisk celleteller (se Materialtabell).
  3. Sentrifuger cellene ved 800 x g i 5 minutter ved romtemperatur.
  4. Aspirer supernatanten med en pipette og resuspender cellepelleten i en 8,5 mg/ml kjellermembranmatrise (se Materialfortegnelse) til en endelig konsentrasjon på 2 x 107 celler/ml.
  5. Hold cellene på is, ta dem til operasjonsrommet. Cellene skal brukes innen 2 timer.
    MERK: For å unngå unøyaktige injeksjonsdoser (for eksempel på grunn av det døde rommet i sprøyter), fremstilles en ekstra celleoppheng (vanligvis to ganger det nødvendige volumet av celleoppheng). Kjellermembranmatrisen holdes på is hele tiden siden den har koagulasjonsegenskap over romtemperatur24.

2. Kirurgi for ortotopisk injeksjon av osteosarkomcellene

MERK: Operasjonsverktøyene er vist i figur 1.

  1. Mus ble oppdratt under spesifikke patogenfrie forhold. Alle prosedyrer ble gjort i et aseptisk skap med sterile verktøy.
  2. Bedøv musene ved å utsette dem for 2% isofluran og 98% oksygen (oksygenstrøm, 2 l / min).
  3. Påfør en liten mengde oftalmisk salve på øynene for å forhindre tørrhet mens du er under anestesi.
    MERK: Utfør hele prosedyren i et godt ventilert område. Før osteosarkomcelleinjeksjon, sørg for at hver mus er under dyp anestesi ved en tåklemme; Hvis musen fortsatt har svar, for eksempel rykk eller rykk, vent lenge til svarene ovenfor forsvinner.
  4. Hold hver mus i en liggende stilling. Hold musens ankel ved hjelp av tommelen og pekefingeren og desinfiser injeksjonsstedet til tibia med en 70% etanolpinne.
    MERK: For å holde museankelen tett, er både tommelen og pekefingertuppene av stor betydning for de påfølgende prosedyrene.
  5. Roter ankelleddet til hver mus utover for å flytte tibia og fibula, og bøy kneleddet til en passende posisjon til det proksimale tibiaplatået (toppen av tibia) er tydelig synlig gjennom huden (figur 2A).
  6. Fest kanylen til en 1 ml sprøyte og rett nålespissen mot injeksjonsstedet. Pass på at sprøytenålen er parallell med tibiaens lange akse.
    1. Sett nålen gjennom eller ved siden av patellar ligamentet når den går gjennom huden / leddkapselen; th0en, roter sprøyten (1/2 til 3/4-sirkel) for å bore et hull gjennom tibiaplattformen mot den distale enden av tibia (medullært hulrom) for osteosarkomcelleinjeksjon med en mikrovolumsprøyte (figur 2B,C).
      MERK: Samtidig rotasjon av tibia kan føles under boring hvis nålespissen er nøyaktig. Sørg for at trengende beveger seg fremover med sprøyterotasjonen i stedet for å bli direkte skjøvet fremover til omtrent halvparten av nålen er i tibia.
  7. Kontroller om sprøytenålen gjorde en fremtredende bevegelse inn i medullarykanalen for å sikre vellykket boring.
    MERK: Utfør en røntgenundersøkelse (se Materialfortegnelse) for å bekrefte at nålen er riktig plassert og samle bildene.
  8. Legg 143B osteosarkomcellefjæring (fra trinn 1,5) i en mikrovolumsprøyte og erstatt 1 ml sprøyten i tibia med den 143B cellebelastede mikrovolumsprøyten (figur 2D). Injiser langsomt ~ 10 μL (ignorer eksisterende løsning i nålen) av 143B celleoppheng i hver athymiske musens tibia (ca. 2 x 105 celler) uten å bruke høyt trykk.
  9. Trykk injeksjonsstedet med en bomullspinne i 20-30 s når mikrovolumsprøyten fjernes.
  10. Sett hver mus tilbake i et rent bur og overvåk nøye til musen er helt gjenopprettet fra anestesi (ca. 10 min).
  11. Overvåk tumorveksten i vivo ved hjelp av et røntgenbildesystem. Mål den lengre diameteren (a) og den korte diameteren (b) på kreftmassen hver uke med et kaliper for tumorvolum (V) beregning: V = 1/2 x en x b2.
    MERK: Bedøv musene ved å eksponere dem for 2% isofluran og 98% oksygen. Musene ble bedøvet for røntgenbilder. Intratibia injeksjon av luciferase eller fluorescerende protein merket osteosarcoma celler muliggjør sporing av primære og metastatiske osteosarcoma lesjoner.
    MERK: Humane endepunkter på musene med osteosarkom på grunn av tumorvekst i kneet og lungemetastase var basert på følgende kriterier: (1) Body Condition Score, (2) vekttapsterskel på 20%, (3) gjennomsnittlig maksimal diameter på svulster på 2 cm, eller (4) alvorlig begrenset dyreadferd.

3. Patologisk undersøkelse (innsamling av primær- og lungemetastatisk osteosarkomprøve for analyse)

  1. Seks uker etter osteosarcoma celle injeksjon, ofre musene ved cervical dislokasjon etter å ha utsatt dem for CO2 innånding.
  2. Hold musen i en liggende stilling og strekk begge bakre lemmer.
  3. Skill hele bena med osteosarkom fra inngangsområdet.
    MERK: Sørg for at alle bena er skilt fra samme anatomiske sted.
  4. Forbered den histologiske prøven av benbærende osteosarkom ved å fjerne hud, muskler og føtter, og fest deretter prøven av hver mus i et 50 ml rør med 20 ml formalinoppløsning (10%) i 24 timer, etterfulgt av avkalking i 10% EDTA-løsning i 14 dager med sporadisk bufferendring.
  5. Bygg inn prøven i parafin og forbered seksjoner for histologisk undersøkelse etter tidligere publisert arbeid25.
  6. Separer lungene forsiktig og legg dem i et 50 ml rør fylt med 20 ml formalinoppløsning (10%). Etter 24 timer, overfør lungene til hver mus til et 15 ml rør med 70% etanol. Legg lungene i parafin for Hematoksylin og Eosin (H&E) farging og immunhiistokjemianalyse25.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vellykkede ortotopiske (primære) osteosarkom- og metastatiske lungemodeller avhenger av nøyaktig ortotopisk injeksjon av osteosarkomceller. Her ble en ortotopisk (primær) osteosarkommodell via intratibial osteosarcoma celleinjeksjon vellykket utviklet. Figur 3A viser et representativt muselager ortotokos (primær) osteosarkom, og figur 3B viser et representativt isolert ortotoksisk (primær) osteosarkom. Tumorvolumet ble målt en gang i uken med et kaliper og beregnet som beskrevet i trinn 2.11 (figur 3C). Den ortotopiske (primære) osteosarcoma vekst in vivo ble sporet av både røntgen og bioluminescens (da de injiserte cellene ble merket med luciferase) levende bildebehandlingssystem. Røntgenbildene ble hentet fra den første uken til den sjette uken etter 143B osteosarkomcelleinjeksjon (figur 3D). Videre ble bildet av ortotopisk (primær) osteosarcoma vekst in vivo oppnådd etter at luciferase merket 143B celler ble injisert i musen tibia (figur 3E).

Lungemetastase forårsaket av intratibial injeksjon av luciferase-merkede osteosarkomceller ble vellykket sporet in vivo av et bioluminescens levende bildebehandlingssystem (figur 4A). De metastatiske koloniene i det isolerte lungevevet ble også visualisert under stereomikroskopet (figur 4B). De metastatiske lesjonene ble ytterligere bekreftet av H&E-farging på parafininsveiset lungevev (figur 4C).

Figure 1
Figur 1: Operasjonsverktøy. (A) 1 ml skala sprøyte. (B) Sprøyte med mikrovolum. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Representasjon av intratibial injeksjonskirurgi. (A) Det intratibiale injeksjonsstedet til en athymisk mus. (B) En steril 1 ml sprøyte med en ledsaget nål ble perkutant satt inn i tibia mot den distale enden via det proksimale tibiaplatået (toppen av tibia). (C) En lateral visning av boreprosessen. Sprøytenålen var parallell med den lange tibiaaksen (solid linje). (D) Intratibial injeksjon med osteosarkomcellebelastet mikrovolumsprøyte. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Visualisering av osteosarkomveksten hos mus. (A) Vellykket mus ortotopisk osteosarkommodell. (B) Isolert ortotopisk osteosarkom. (C) Tumorvolum ble målt med en kaliper og beregnet ved hjelp av følgende formel: tumorvolum = 0,5 x lengre diameter x kort diameter x kort diameter. Feilfelt står for standardavvik (n = 8). (D) Røntgenbilder ble hentet fra samme mus på et annet tidspunkt (fra 1-6 uker). (E) Bilde oppnådd på den 28dagen etter luciferase merket 143B celler ble injisert i musen tibia. De røde pilene indikerte lysstyrkeintensiteten til det ortopiske (primære) osteosarkom. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Lungemetastase av osteosarkom. (A) Bilde oppnådd den 28dagen etter luciferase merket 143B celler ble injisert i musen tibia. De røde pilene indikerte luminescensintensiteten til lungemetastase. (B) De isolerte lungene med osteosarcoma metastaser. De røde pilene indikerte de metastatiske koloniene (x20). (C) H&E farging viste metastatiske lesjoner i lungevev (skala bar = 200 μm). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ortotopisk injeksjon av osteosarkomceller er en ideell modell for å studere funksjonen og mekanismen til spesifikke faktorer i osteosarcoma karsinogenese og utvikling for å evaluere den terapeutiske effekten. For å unngå forskjeller i tumorvekst injiseres de fleste aktive osteosarcoma-celler ved 80% -90% samløp med samme tall nøye i tibia av hver mus, og celleforsøkstiden kontrolleres strengt uten å påvirke cellens levedyktighet. Ettersom celleklumper påvirker celletelling som fører til unøyaktige celletall som injiseres i tibia av hver mus, må cellesuspensjonen blandes riktig opp og ned med en pipette for å unngå dannelse av celleklumper.

Et annet kritisk aspekt som må tas i betraktning er den resuspenderte løsningen for osteosarcoma celler. De injiserte cellene resuspenderes i en kjellermembranmatrise i stedet for i PBS eller kulturmedium. Videre er en høy konsentrasjon av kjellermembranmatrise utfordrende å bli pipettert og påvirker det nøyaktige volumet; Dermed er det nødvendig med en passende konsentrasjon av kjellermembranmatrise26. For å bore et hull gjennom tibiaplattformen for osteosarkomcelleinjeksjon, beveger trengende seg fremover med sprøyterotasjonen i stedet for å bli direkte presset fremover til omtrent halvparten av nålen er i tibia. Mer spesielt brukes immunodeficient mus for å etablere en ortotopisk osteosarcoma modell ved hjelp av humane osteosarcoma celler27. I mellomtiden utføres injeksjonsprosedyren i biologisk sikkerhetsskap ved hjelp av sterile kirurgiske verktøy. Siden mus kan oppleve uro etter anestesi og kirurgi, må musene overvåkes nøye den første uken postsurgery.

Intratibia injeksjon av osteosarcoma celler merket med fluorescerende protein eller luciferase muliggjør sporing av primære og metastatiske lesjoner ved hjelp av optisk avbildning28. Osteosarkom er aldri tillatt utover størrelsesgrensen som i den IACUC-godkjente protokollen; I mellomtiden kan sårdannelser forekomme i enorm størrelse tumormasse, noe som kan føre til mislykkede immunhiistokjemiske analyser. Selv om de primære beinsvulstene og benmetastase nylig har blitt rapportert å oppnås ved implantasjon av solid tumortransplantasjon i bein, og dyrene utviklet reproduserbar vekst, samt lungemetastase til slutt29; Imidlertid implanterte forfatterne direkte friske eller kryopreserverte tumorfragmenter i den proksimale tibia, som viste ulempen med åpen kirurgi forårsaket potensiell infeksjon og svikt i å utvikle tumor engraftment. Videre vil volumet av implanterte tumorfragmenter uten streng kontroll resultere i en betydelig forskjell i produsert tumorvolum, noe som er vanskelig å følge applikasjonen, for eksempel å evaluere den terapeutiske effekten in vivo. Her rapporteres en enkel og reproduserbar teknikk for å etablere intratibia primær osteosarcoma med senere lungemetastasemusmodeller via intratibia injeksjon av osteosarcoma celler. Dette viste fordelene ved best å etterligne de kliniske utviklingsegenskapene til osteosarcoma hos mennesker; nøyaktig antall osteosarkomceller som injiseres direkte i tibia ved hjelp av mikrovolumsprøyte som tillater identisk tumordannelseshastighet (100%) og tumorvolum. Metoden sikrer å unngå mulighetene for infeksjon eller til og med død ved hjelp av åpne kirurgi teknikker og tillate livlig monitor og kvantifisere osteosarcoma vekst og metastase ved hjelp av bioluminescens levende bildebehandling system etter injisert osteosarcoma celler er merket med bioluminescens. Dette forhindrer at de injiserte osteosarkomcellene når blodet direkte og koloniserer i lungene for å danne lungeemboli og/eller falsk-positiv lungemetastase ved å resuspendere de injiserte osteosarkomcellene i passende konsentrasjon av kjellermembranmatrise siden kjellermembranmatrisen har egenskapen til koagulasjon over romtemperatur. Den umiddelbare koagulasjonsstøtten og begrenser osteosarkomceller i kjellermembranmatrisen etter å ha blitt injisert i musens tibia.

En annen litteratur har rapportert benmetastase modell etablering ved intrakarakum inokulering eller intratibial inokulering av brystkreft celler30; Celler som brukes i denne litteraturen er imidlertid brystkreftceller, som har forskjellige biologiske og kliniske egenskaper med osteosarkomceller; Videre dannes både intrakarakum og intratibial inokulasjon etablerte kreftmodeller i bein ved at kreftceller koloniserer direkte eller når gjennom blodstrøm i stedet for metastaselesjoner dannet av kreftcelleformidling fra de primære kreftlesjonene.

Det er flere begrensninger i gjeldende protokoll. Mus som brukes i denne protokollen er genetisk immunsystemfeil nakne mus uten tymus som forhindrer dem i å immunologisk avvise menneskelige celler og er mye brukt i prekliniske studier, som ikke gjelder for immunfunksjonell forskning. Videre fant vi at ikke alle osteosarkomcellelinjer er identisk relevante i disse modellene, og tumorigenesis-evnene til 143B, MNNG, MG-63 og U-2 OS-celler er høyere enn Saos-2-cellene.

Til slutt er de nåværende primære og lungemetastatiske osteosarcoma-modellene generert av ortotopisk osteosarcoma celleinjeksjon nyttige verktøy for å studere tumormikromiljøet, effekt av terapeutiske behandlinger på osteosarcomavekst og / eller metastase. I tillegg, ved intratibia injeksjon av genetisk modifiserte osteosarcoma celler spesielt rettet mot et gen, modellene er nyttig å utforske de viktigste oncogenes og tumor suppressors i osteosarcoma vekst og lungemetastase.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de ikke har konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Denne studien ble støttet av tilskudd fra (1) National Key R&D Program of China (2018YFC1704300 og 2020YFE0201600), (2) National Nature Science Foundation (81973877 og 82174408).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Automatic cell counter Shanghai Simo Biological Technology Co., Ltd IC1000 Counting cells
Anesthesia machine Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd R500IP The Equipment of Anesthesia mice
BALB/c athymic mice Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd. / animal
Basement Membrane Matrix Shanghai Uning Bioscience Technology Co., Ltd 356234, BD, Matrigel re-suspende cells
Bioluminescence imaging system Shanghai Baitai Technology Co., Ltd Vieworks tracking the tumor growth and pulmonary metastasis, if the injection cell is labeled by luciferase
Centrifuge tube (15 mL) Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd  430790, Corning Centrifuge the cells
isoflurane Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd VETEASY Anesthesia mice
MEM media Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd LM-E1141 Cell culture medium
Micro-volume syringe Shanghai high pigeon industry and trade Co., Ltd 0-50 μL Inject precise cells into the tibia
Phosphate-buffered saline Beyotime Biotechnology ST447 wash the human osteosarcoma cells
1ml syringes Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd 20200411 drilling
143B cell line ATCC CRL-8303 osteosarcoma cell line
Trypsin (0.25%) Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd 25200056, Gibco trypsin treatment of cells
Trypan blue Beyotime Biotechnology ST798 Staining cells to assess activity
vector (pLV-luciferase) Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd VL3613 Plasmid
Lipofectamine 2000 Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd 11668027,Thermo fisher Plasmid transfection reagent
X-ray imaging system Brook (Beijing) Technology Co., Ltd FX PRO X-ray images were obtained to detect tumor growth

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bielack, S. S., et al. Prognostic factors in high-grade osteosarcoma of the extremities or trunk: an analysis of 1,702 patients treated on neoadjuvant cooperative osteosarcoma study group protocols. Journal of Clinical Oncology. 20 (3), 776-790 (2002).
  2. Yang, C., et al. Bone microenvironment and osteosarcoma metastasis. International Journal of Molecular Sciences. 21 (19), (2020).
  3. Mirabello, L., Troisi, R. J., Savage, S. A. Osteosarcoma incidence and survival rates from 1973 to 2004: data from the Surveillance, Epidemiology, and End Results Program. Cancer. 115 (7), 1531-1543 (2009).
  4. Zhang, B., et al. The efficacy and safety comparison of first-line chemotherapeutic agents (high-dose methotrexate, doxorubicin, cisplatin, and ifosfamide) for osteosarcoma: a network meta-analysis. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 15 (1), 51 (2020).
  5. Tsukamoto, S., Errani, C., Angelini, A., Mavrogenis, A. F. Current treatment considerations for osteosarcoma metastatic at presentation. Orthopedics. 43 (5), 345-358 (2020).
  6. Aljubran, A. H., Griffin, A., Pintilie, M., Blackstein, M. Osteosarcoma in adolescents and adults: survival analysis with and without lung metastases. Annals of Oncology. 20 (6), 1136-1141 (2009).
  7. Ek, E. T., Dass, C. R., Choong, P. F. Commonly used mouse models of osteosarcoma. Critical Reviews in Oncology/Hematology. 60 (1), 1-8 (2006).
  8. Castillo-Tandazo, W., Mutsaers, A. J., Walkley, C. R. Osteosarcoma in the post genome era: Preclinical models and approaches to identify tractable therapeutic targets. Current Osteoporosis Reports. 17 (5), 343-352 (2019).
  9. Mason, N. J. Comparative immunology and immunotherapy of canine osteosarcoma. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1258, 199-221 (2020).
  10. Cobb, L. M. Radiation-induced osteosarcoma in the rat as a model for osteosarcoma in man. British Journal of Cancer. 24 (2), 294-299 (1970).
  11. Walkley, C. R., et al. Conditional mouse osteosarcoma, dependent on p53 loss and potentiated by loss of Rb, mimics the human disease. Genes & Development. 22 (12), 1662-1676 (2008).
  12. Entz-Werlé, N., et al. Targeted apc;twist double-mutant mice: a new model of spontaneous osteosarcoma that mimics the human disease. Translational Oncology. 3 (6), 344-353 (2010).
  13. Erstad, D. J., et al. Orthotopic and heterotopic murine models of pancreatic cancer and their different responses to FOLFIRINOX chemotherapy. Disease Models & Mechanisms. 11 (7), (2018).
  14. Chang, J., et al. MicroRNAs for osteosarcoma in the mouse: a meta-analysis. Oncotarget. 7 (51), 85650-85674 (2016).
  15. Maloney, C., et al. Intratibial injection causes direct pulmonary seeding of osteosarcoma cells and is not a spontaneous model of metastasis: A mouse osteosarcoma model. Clinical Orthopaedics and Related Research. 476 (7), 1514-1522 (2018).
  16. Yu, Z., et al. Establishment of reproducible osteosarcoma rat model using orthotopic implantation technique. Oncology Reports. 21 (5), 1175-1180 (2009).
  17. Fidler, I. J., Naito, S., Pathak, S. Orthotopic implantation is essential for the selection, growth and metastasis of human renal cell cancer in nude mice [corrected]. Cancer Metastasis Reviews. 9 (2), 149-165 (1990).
  18. Leacock, S. W., et al. A zebrafish transgenic model of Ewing's sarcoma reveals conserved mediators of EWS-FLI1 tumorigenesis. Disease Models & Mechanisms. 5 (1), 95-106 (2012).
  19. Sharma, S., Boston, S. E., Riddle, D., Isakow, K. Osteosarcoma of the proximal tibia in a dog 6 years after tibial tuberosity advancement. The Canadian Veterinary Journal. 61 (9), 946-950 (2020).
  20. Mohseny, A. B., Hogendoorn, P. C. Zebrafish as a model for human osteosarcoma. Advances in Experimental Medicine and Biology. 804, 221-236 (2014).
  21. Hu, S., et al. Cantharidin inhibits osteosarcoma proliferation and metastasis by directly targeting miR-214-3p/DKK3 axis to inactivate β-catenin nuclear translocation and LEF1 translation. International Journal of Biological Sciences. 17 (10), 2504-2522 (2021).
  22. Chang, J., et al. Polyphyllin I suppresses human osteosarcoma growth by inactivation of Wnt/β-catenin pathway in vitro and in vivo. Scientific Reports. 7 (1), 7605 (2017).
  23. Lamar, J. M., et al. SRC tyrosine kinase activates the YAP/TAZ axis and thereby drives tumor growth and metastasis. The Journal of Biological Chemistry. 294 (7), 2302-2317 (2019).
  24. Benton, G., Arnaoutova, I., George, J., Kleinman, H. K., Koblinski, J. Matrigel: from discovery and ECM mimicry to assays and models for cancer research. Advanced Drug Delivery Reviews. , 3-18 (2014).
  25. Chang, J., et al. Matrine inhibits prostate cancer via activation of the unfolded protein response/endoplasmic reticulum stress signaling and reversal of epithelial to mesenchymal transition. Molecular Medicine Reports. 18 (1), 945-957 (2018).
  26. Fridman, R., et al. Enhanced tumor growth of both primary and established human and murine tumor cells in athymic mice after coinjection with Matrigel. Journal of the National Cancer Institute. 83 (11), 769-774 (1991).
  27. Kocatürk, B., Versteeg, H. H. Orthotopic injection of breast cancer cells into the mammary fat pad of mice to study tumor growth. Journal of Visualized Experiments. (96), e51967 (2015).
  28. Paschall, A. V., Liu, K. An orthotopic mouse model of spontaneous breast cancer metastasis. Journal of Visualized Experiments. (114), e54040 (2016).
  29. Hildreth, B. E., Palmer, C., Allen, M. J. Modeling primary bone tumors and bone metastasis with solid tumor graft implantation into bone. Journal of Visualized Experiments. (163), e61313 (2020).
  30. Campbell, J. P., Merkel, A. R., Masood-Campbell, S. K., Elefteriou, F., Sterling, J. A. Models of bone metastasis. Journal of Visualized Experiments. (67), e4260 (2012).

Tags

Kreftforskning utgave 176
Intratibial osteosarcoma celleinjeksjon for å generere ortotopiske osteosarcoma og lungemetastase musemodeller
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chang, J., Zhao, F., Sun, X., Ma,More

Chang, J., Zhao, F., Sun, X., Ma, X., Zhi, W., Yang, Y. Intratibial Osteosarcoma Cell Injection to Generate Orthotopic Osteosarcoma and Lung Metastasis Mouse Models. J. Vis. Exp. (176), e63072, doi:10.3791/63072 (2021).

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