9 Eylül 2020
Kemik metastazı modellerinde metastaz düzgün bir şekilde veya %100 insidansla gelişmez. Doğrudan intraosseöz tümör hücresi enjeksiyonu akciğerin embolizasyonu ile sonuçlanabilir. Primer kemik tümörlerini ve kemik metastazlarını, kemik içine solid tümör grefti implantasyonu kullanılarak modelleyen, tekrarlanabilir engraftman ve büyümeye yol açan tekniğimizi sunuyoruz.
Bu çalışma, katı tümör greftlerinin kemiğe yerleştirilmesiyle primer kemik tümörleri veya kemik metastazı oluşturmada esneklik sağlar. Bu teknik, kemikte tümör hücresi süspansiyonlarının enjekte edilmesinden bir sapmadır. Bu yöntem, tümör hücresi süspansiyon enjeksiyonları akciğer embolisinin sınırlamasının üstesinden gelir.
Diğer bir avantaj, spontan kemik metastazı ile karşılaştırıldığında veya intravasküler hücre enjeksiyonu sonrası daha düzgün bir model oluşturmaktır. Katı tümör grefti implantasyonuna dayanarak, insan veya fare modellerinin ötesinde olasılıklar mevcuttur, ancak belirli hastalara göre uyarlanmış tedavilere yol açabilecek hasta kaynaklı ksenogreftlerin kullanımı mevcuttur. Birincil odak noktası, tümör mikro çevresi, metastaz, ilaç keşfi, kanser genetiği ve hassas tıp gibi kanser araştırmalarında kullanım içindir.
Görsel gösterim, deri altı tümörün oluşturulması, tümör greftinin diseksiyonu ve oluşturulması ve tibiaya cerrahi implantasyonun temel adımlarını göstermenin anahtarıdır. Deri altı tümör indüksiyonu için, uygun bir hücre ayrışma çözeltisi kullanarak ilgilenilen hücre hattını hasat edin ve hücreleri bir ila iki kez 10 ila beşinci hücrede 100 ila 150 mikrolitre steril PBS konsantrasyonuna yeniden süspanse edin. Hücreleri buzun üzerine yerleştirin.
Açıkta kalan cildi% 70 etanol ile temizleyin ve hücreleri 27 gauge iğne ile donatılmış bir Tüberkülin şırıngasına yükleyin. Daha sonra hücreyi, kürek kemiklerinin hareketinden etkilenmeyecek dezenfekte edilmiş bir cilt bölgesine deri altına enjekte edin. Dorsal toraks veya karın üzerindeki deri altı tümörün boyutunu izlemek için bir kumpas kullanın ve tümörün ülserleşmediğinden veya farenin Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından belirlenen erken çıkarma kriterlerini karşılamadığından emin olmak için hayvanın vücut ağırlığını haftalık olarak ölçün.
Tümör herhangi bir boyutta 15 milimetreye ulaştığında, cildi sterilize etmek için% 70 etanol kullanın ve tümörün üzerindeki cildi kesmek için 15 neşter kullanın. Tümörü çevredeki bağlı yumuşak dokulardan keskin bir şekilde incelemek için steril cerrahi makas kullanın ve tümörü tam büyüme ortamı içeren altı oyuklu bir plakanın bir kuyusuna yerleştirin. Tümörü uygun büyüklükte parçalara ayırmak için neşter kullanın ve parçaları oda sıcaklığında yeni bir steril tam büyüme ortamı kabına yerleştirin.
Kriyoprezervasyon için, %20 fetal sığır serumu ve %10 dimetil sülfoksit ile desteklenmiş tam büyüme ortamında tek bir kriyoviyalde birden fazla parçayı bir araya getirin ve sıvı nitrojen içinde uzun süreli depolamadan önce dokuyu kademeli olarak dondurmak için eksi 80 santigrat derecede ticari bir kriyoprezervasyon sistemi kullanın. Tümör parçalarını sonraki analizler için korumak, ancak gelecekteki implantasyon için korumak için, numuneleri sıvı nitrojen daldırma ile dondurun ve donmuş tümör parçalarını eksi 80 santigrat derecede uzun süre saklayın. Deri altı tümör parçası implantasyonu için, önce tümör parçaları süspansiyonunu oda sıcaklığına getirin.
Daha sonra, anestezi uygulanmış bir alıcı farede pedal refleksine yanıt eksikliğini onaylayın ve deri altından analjezi uygulayın. Ciltteki olası travmayı en aza indirmek için, sağ diz eklemindeki ve bağlı arka bacağın proksimal tibiasındaki tüyleri almak için tüy dökücü krem kullanın. Açıkta kalan cildi %70 etanol ile ovalayın, ardından alternatif klorheksidin ve tuzlu su fırçaları uygulayın.
Eklemi esnetip uzatırken, proksimal tibiayı diz ekleminin hemen distalindeki bölge olarak görselleştirin ve proksimal tibianın medial yönündeki proksimal tibia seviyesinde cilt ve deri altı dokusu boyunca üç ila dört milimetrelik bir kesi oluşturmak için 15 neşterli bir bıçak kullanın. Proksimal tibianın medial korteksinde küçük bir delik oluşturmak için, ucu diz ekleminin yaklaşık iki milimetre distalinde ve kraniyal ve kaudal tibial korteksler arasında eşit uzaklıkta döndürürken hafif bir basınç uygulamak için 25 gauge iğnenin ucunu kullanın. Delik oluşturulduğunda, proksimal tibianın medüller boşluğuna en az 0,5 milimetre küp tümör parçası yerleştirmek için steril forseps veya 27 ila 30 gauge iğne kullanın ve tümör parçalarını medüller kanala manipüle etmek için 27 ila 30 gauge iğne kullanın.
Tüm parçaları yerleştirdikten sonra, deri kenarlarına uygun malzeme ile karşı karşıya getirin ve hayvanı ambulatuvar olana kadar izleme ile kafesine geri koyun. Daha sonra tibial tümör büyümesini haftalık dijital radyografi, biyolüminesans veya floresan görüntüleme ile noninvaziv olarak değerlendirin ve implantasyon bölgesindeki uzuvu ölçmek için kaliperler kullanın. Başarılı engraftman, ileri görüntüleme ile belgelenebilir.
Bu temsili analizde, tümör grefti implantasyonu için oluşturulan kortikal defekt, implantasyondan bir hafta sonra proksimal tibiada görüldü. İkinci haftaya kadar, kortikal defekte bitişik görünür osteoliz ve kemik yeniden şekillenmesi gözlenebilir. İki haftadan beşinci haftaya kadar, ek ilerleyici kemik yıkımı ve tümör aşılaması ve büyümesi ile ilişkili yeni kemik oluşumu meydana geldi.
Proksimal tibiada küçük bir delik oluşturulurken dikkatli olunmalıdır. İğne ucunun işi yapmasına izin vermek için ucu hafif ila minimum basınçla döndürmeye güvenin. Bu işlemi takiben diğer kemik bölgelerine tümör grefti yerleştirilmesi, hücre dışı matriks içindeki organoidlerin veya tümör hücrelerinin kemik defektine yerleştirilmesi veya görüntülemeye ek olarak moleküler ve histolojik analizler yapılabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, birincil kemik tümörleri ve kemik metastazını, kemik içine solid tümör grefti implantasyonu yoluyla modelleme için yeni bir teknik sunar. Bu yöntem, akciğer embolizasyonu gibi komplikasyonlara yol açabilen geleneksel tümör hücreli süspansiyon enjeksiyonlarına kıyasla daha tek tip bir model sağlar.
Modeling primary bone tumors and bone metastasis remains a critical challenge in oncology drug discovery due to the poor reproducibility and high variability of existing models. Solid tumor graft implantation into bone offers a more uniform and reliable approach that reduces complications such as tumor embolization, thereby improving predictive confidence in preclinical studies. This technique supports mechanistic de-risking by enabling reproducible engraftment, osteolysis, and metastasis modeling, which are essential for evaluating therapeutic candidates in bone-related indications.
The solid tumor graft implantation method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for bone-modifying agents and metastasis inhibitors.