Orthotope Xenografting van de Mens Luciferase-label maligne perifere zenuwschede tumorcellen voor In vivo Het testen van de kandidaat-therapeutische middelen

Medicine
 

Summary

Een methode voor het betrouwbaar enten van luciferase-gemerkte menselijke maligne perifere zenuwschede tumorcellen in de heupzenuw van immunodeficiënte muizen wordt beschreven. Het gebruik van bioluminescentie imaging om een ​​goede invoering van de tumor enten en criteria voor willekeurige scheiding van dieren in studiegroepen aan te tonen worden ook besproken.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Turk, A. N., Byer, S. J., Zinn, K. R., Carroll, S. L. Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents. J. Vis. Exp. (49), e2558, doi:10.3791/2558 (2011).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Hoewel in vitro-schermen zijn essentieel voor de initiële identificatie van kandidaat-therapeutische middelen, een zorgvuldige beoordeling van het vermogen van de drug te remmen groei van de tumor moet worden uitgevoerd in een geschikt diermodel. Het type van dierlijke model dat het beste is voor dit doel is een onderwerp van hevige discussie. Er zijn aanwijzingen geeft aan dat preklinische studies te onderzoeken medicijn effecten op de tumoren die ontstaan ​​in transgene muizen zijn meer voorspellend voor klinische uitkomst en zo een kandidaat-therapeutische middelen worden vaak getest in deze modellen. Helaas, transgene modellen zijn niet beschikbaar voor vele typen tumoren. Verder transgene modellen hebben vaak andere beperkingen, zoals bezorgdheid over hoe goed de muis tumor modellen zijn menselijke tegenhanger, onvolledige penetrantie van de tumor fenotype en een onvermogen om te voorspellen wanneer tumoren zullen ontwikkelen.

Dus veel onderzoekers gebruik xenotransplantaatmodellen (menselijke tumorcellen geënt in immunodeficiënte muizen) voor de preklinische proeven indien nodig transgene tumor modellen zijn niet beschikbaar. Zelfs als transgene modellen beschikbaar zijn, zijn ze vaak een partnerschap aangegaan met xenotransplantaatmodellen dat laatste te vergemakkelijken een snelle bepaling van de therapeutische bereik. Verder is dit partnership maakt een vergelijking van de effectiviteit van het middel in transgene tumoren en echte menselijke tumorcellen. Historisch gezien is xenografting vaak uitgevoerd door het inspuiten van tumorcellen subcutaan (ectopische xenotransplantaten). Deze techniek is snel en reproduceerbaar is, relatief goedkoop en staat continue kwantificering van de groei van tumoren in de therapeutische periode 2. Echter, de subcutane ruimte is niet de normale micro-omgeving voor de meeste gezwellen en zo verkregen resultaten met ectopische xenografting kan misleidend zijn als gevolg van factoren, zoals een afwezigheid van orgaan-specifieke expressie van gastheer weefsel en tumor genen. Het is dus ten zeerste aanbevolen dat ectopische enten studies worden vervangen of aangevuld door studies waarin menselijke tumorcellen worden geënt in hun weefsel van herkomst (orthotope xenografting) 2. Helaas is de uitvoering van deze aanbeveling vaak gedwarsboomd door het feit dat orthotope xenografting methodieken nog niet zijn ontwikkeld voor vele typen tumoren.

Maligne perifere zenuw schede tumoren (MPNSTs) zijn zeer agressief sarcomen die sporadisch of in samenwerking gebeuren met neurofibromatose type 1 3 en meest voordoen in de heupzenuw 4. Hier beschrijven we een technisch eenvoudige methode waarbij vuurvlieg luciferase-gemerkte menselijke cellen MPNST orthopically worden xenografted in de heupzenuw van immunodeficiënte muizen. Onze benadering van het beoordelen van het succes van de transplantatie procedure bij individuele dieren en de daarop volgende niet-vooringenomen randomisatie in de werkgroepen wordt ook besproken.

Protocol

1. Eerste voorbereiding van niet-naakt immunodeficiënte muizen (niet nodig voor Naakt stammen):

  1. Alle procedures werden herzien en goedgekeurd door de UAB Institutional Animal Care en gebruik Comite en uitgevoerd door goed opgeleid personeel. We hebben met succes gebruikt drie stammen van immunodeficiënte muizen voor deze experimenten: a) Foxchase outbred SCID muizen (CB17/lcr- Prkdc SCID / lcrCrl muizen), b) NIH III muizen (NIHS-Lyst bg Foxn1 nu Brk XID muizen), en c ) NOD-SCIDγ muizen (NOD.Cg-Prkdc SCID Il2rg tm1Wjl / SzJ muizen). In onze handen, de groei van de orthotope xenografts is vrijwel identiek in NIH III en NOD-SCIDγ muizen, die beide dragen mutaties die de functie van T-cellen, B cellen en NK-cellen, voor dit protocol, het aantal dagen dat nodig is voor het kweken van groei, het tijdstip waarop de therapie wordt gestart en de tijd na de enting bij beeldvorming wordt uitgevoerd zijn die we hebben empirisch bepaald met behulp van NOD-SCIDγ muizen. Graft groei in Foxchase outbred SCID muizen, die defecten in T-en B-cel functie hebben, meestal duurt het langer.
  2. Ter bevordering van enten van grote aantallen niet-naakt immunodeficiënte muizen, verwijderen we haar van de operatiewond op de middag voorafgaand aan de transplantatie. Muizen zijn verdoofd met behulp van een isofluraan inductie kamer aan een vaporizer met vangen voor het afgas. Te onderhouden lichaamstemperatuur, worden dieren behandeld op een verwarmingselement in dit hele proces. Klippers worden gebruikt om de haren te verwijderen uit het midden van de terug naar de knie van het achterste been aan de kant die moet worden geënt. Eventuele resterende haar wordt zorgvuldig verwijderd van de site in ~ 5 minuten met behulp van een chemisch ontharingsmiddel (bijv. Nair, in het bijzonder een product met aloë vera voor de gevoelige huid). Het verwijderen van de ontharingsmiddelen product wordt aanbevolen als het kan leiden tot irritatie van de huid, ogen en andere lichaamsdelen oppervlakken waarmee het zou kunnen verspreiden. Wij hebben geen graft zowel ischiadicus zenuwen in deze experimenten, omdat dit kan bilateraal achterbeen functie aantasten, wat resulteert in het verlies van muizen uit de studie groepen.
  3. Muizen zijn toegestaan ​​om volledig te herstellen van een verwarmingselement in een geïsoleerde kooi zonder beddengoed, dit zowel zorgt ervoor dat de muizen niet gewond raken door andere, meer volledig alert dieren en voorkomt dat ze per ongeluk inademen van beddengoed. Bij de muizen zijn volledig mobiel en tonen geen tekenen van onzekerheid, kunnen ze worden opnieuw in een kooi met andere muizen.

2. De voorbereiding van MPNST Cellen voor injectie op de Dag van enten

  1. In dit protocol, de specifieke nummers van cellen geënt en de tijd die nodig is voor de groei van tumoren na enten zijn die we empirisch hebben vastgesteld voor de ST88-14 cellen, een veelgebruikte MPNST lijn die was afgeleid van een NF1-geassocieerde tumor 5. De cellen die we gebruiken voor het enten van zijn getransduceerd met een lentivirale vector die een CMV-luciferase-IRES-puromycine cassette en klonen stabiel uiten vuurvlieg luciferase geïdentificeerd door bioluminescentie beeldvorming 6. Wij hebben eveneens de enting experimenten met MPNST cellen die stabiel getransfecteerd met plasmiden uitdrukken vuurvlieg luciferase onder de controle van de CMV immediate early promotor. We raden dit omdat we hebben gemerkt dat deze plasmide vectoren zijn gevoelig voor uitsterven van meningsuiting na enten ondergaan.
  2. ST88-14 cellen worden gekweekt in minimaal essentieel medium Dulbecco's aangevuld met 10% foetaal kalf serum, 10 ug / ml streptomycine en 10 IU / ml penicilline (DMEM10), 5 ng / ml puromycine is ook opgenomen om de selectie te behouden voor de lentivirale vector. We hebben gehandhaafd deze cellen in ons laboratorium voor 50 passages en zijn niet waargenomen geen variatie in de celgroei in een van deze passages. 9 x 10 5 ST88-14 cellen uitgeplaat in een T175 kolf en geteeld voor drie dagen, waarna de kolf is ongeveer 80% confluent. Om te enten 35 muizen, is een enkele 80% confluent T175 fles nodig; op deze dichtheid, onze gemiddelde opbrengst voor ST88-14 cellen is 7,3 x 10 6 cellen per T175 kolf. Het is van cruciaal belang dat de cellen niet worden toegestaan ​​om voor te groeien tot confluentie de oogst voor enten. We hebben ontdekt dat het enten cellen geoogst van samenvloeiende kolven resulteert in een hogere mate van graft falen en vaak verlengt de in vivo loop van de graft groei.
  3. ST88-14 cellen worden eenmaal gespoeld met gebalanceerde zoutoplossing kamertemperatuur Hanks '. Cellen worden verwijderd uit de kolf met behulp van Cell Stripper cel dissociatie oplossing gedurende 30 seconden tot 1 minuut bij kamertemperatuur. Vijf milliliter DMEM10 (Let op: puromycine is niet inbegrepen in dit medium) per per milliliter van de gebruikte Cell Stripper worden vervolgens toegevoegd aan de cellen.
  4. Cellen worden geteld met behulp van een hemocytometer. 5 x 10 3 ST88-14 cellen gesuspendeerd in drie ui wordt geïnjecteerd per muis. Een hoeveelheid van cellen voldoende is om te enten de hele cohort, met een toelage voor pipetterenfout (bijvoorbeeld, voor 35 muizen, hebben we meestal de overdracht van een aantal cellen voldoende is om te enten 40 muizen), wordt overgebracht in een steriele 1,5 ml buis. De cellen worden gecentrifugeerd bij 3000 rpm gedurende 5 minuten. Het supernatant wordt zorgvuldig verwijderd en de celpellet geresuspendeerd in DMEM10 (Opmerking: puromycine is niet opgenomen in dit medium) tot een uiteindelijke concentratie van 5 x 10 3 cellen per microliter 3. Houd de cellen op ijs.

3. Enten Protocol

  1. Muizen worden verdoofd in de inductie kamer van een isofluraan vaporizer totdat ze niet langer hun achterbeen te trekken om een ​​teen knijpen stimulus. Muizen zijn gelegd op hun kant en subcutaan geïnjecteerd met 0,05 mg / kg van buprenorfine hydrocholoride. Anesthesie wordt dan onderhouden via continue toediening van isofluraan geleverd via de neus-cone. Houdt u er rekening mee dat een ingeslapen muizen werd gebruikt om deze procedure voor de video te tonen; dus de isofluraan slangen gebruikt voor het afleveren isofluraan niet zichtbaar is in de video.
  2. Te onderhouden lichaamstemperatuur, worden dieren behandeld op een verwarmingselement gedurende het enten proces. Om te voorkomen dat het hoornvlies uitdroging, een kleine daling van de oogzalf (Puralube veterinaire zalf) wordt toegediend aan elk oog. Aangezien het nodig zal zijn voor elke muis op unieke vast te stellen in het proces, is een oormerk met een uniek identificatienummer geklemd aan het rechteroor van elke muis.
  3. Plaats dier op de buik, het verspreiden van achterpoten. Bedek de muis met een steriel laken, waardoor de chirurgische venster (flank), waar enten zal voordoen. De steriele laken moet het mogelijk maken visualisatie van het hoofd, zowel om ervoor te zorgen dat de neus nog steeds in de kegel en de monitoring van de ademhaling en het dier kleur toe te staan. Betadine van toepassing op de chirurgische site met een katoenen tip applicator, te beginnen in het midden van de flank en geleidelijk spiraalsgewijs naar buiten om de randen van de chirurgische venster. 70% ethanol wordt vervolgens toegepast op de operatiewond op dezelfde manier. Opeenvolgende toepassingen van betadine, gevolgd door ethanol worden herhaald twee keer meer.
  4. Verwijder de cellen van ijs en ofwel zachtjes vortex of flick de buis aan de vaste cellen te mengen. Met behulp van een pipet, verwijder dan 3,2 pi van de celsuspensie en uitwerpen deze op een stuk van Parafilm. Door het verwijderen van meer dan nodig is en het plaatsen van de ophanging op Parafilm, kunnen we ervoor zorgen dat er geen luchtbellen in de ophanging en dat we een volledige 3 pi voor de injectie. Trek zoveel mogelijk van de celsuspensie mogelijk in een 10 pi Hamilton injectiespuit met een 33 gauge naald. Flick luchtbellen uit de spuit en verdrijven de overtollige celsuspensie precies 3 pi. Houd de cellen en de cel-bevattende spuit op het ijs pas klaar voor gebruik, om ervoor te zorgen dat de naald steriel blijft, geen contact mogelijk is met het ijs of de emmer. Een stuk van Saran Wrap kan worden geplaatst op de top van het ijs om de spuit van direct contact met het ijs.
  5. Met behulp van een scalpel nr. 4 handgreep voorzien van een nr. 22 scalpel, maken een incisie door de huid van de flank net onder en parallel aan het dijbeen, zorg ervoor dat de snede niet verder gaan dan de grenzen van het chirurgisch veld geschrobd. Open de huid incisie met een chirurgische klem of handmatig aan de onderliggende spieren bloot te leggen. Een fasciaal vliegtuig zal zichtbaar zijn langs de lengte van het been, de heupzenuw ligt onder deze en tussen de twee spieren met elkaar verbonden door de fascia. Met behulp van een paar scherpe tip-schaar, bot te ontleden door middel van deze fascia aan de heupzenuw, dat moet duidelijk zijn als een witte lineaire structuur over de dikte van een dikke draad bloot te leggen.
  6. Met behulp van een paar scherpe-tip gebogen pincet voorzichtig ontleden onder de zenuw, los uit de onderliggende spier, dit zowel verheft en isoleert de zenuw. Laat de tang onder het lef om deze positie te handhaven. Steek de naald van de spuit in Hamilton de zenuw, in een poging om de hoek van de injectie te handhaven als parallel met de zenuw mogelijk, zodat de naald niet prikken via de onderkant van de zenuw. De naald moet worden ingebracht tegen het einde van de zenuw distaal van de wervelkolom, we hebben gevonden dat de injectie van tumorcellen in de zenuw naar het ruggenmerg de geënte tumorcellen vestigt in dichter bij het ruggenmerg. Wanneer dit gebeurt, de tumorcellen vaak binnen te dringen het ruggenmerg, wat resulteert in voortijdig verlies van het dier uit de studie groep als gevolg van een compromis van het ruggenmerg functie.
  7. Zodra de naald correct is gepositioneerd in de zenuw, ontspan de spanning die in de zenuw door de tang en langzaam cellen uit de spuit te injecteren in de zenuw meer dan 45-60 seconden. Het is essentieel dat dit langzaam gebeurt zo snel verdrijving van de spuit inhoud zal resulteren in een "back-wash" van tumorcellen rondom de injectieplaats en hun verlies. Nadat alle cellen met succes geïnjecteerd, langzaam terug te trekken van de naald om het verlies van de geïnjecteerde materiaal te minimaliseren.
  8. Verwijder de voor deeekhoorntjesbrood en voorzichtig terug plaatsen zenuw in zijn oorspronkelijke locatie onder de spier. Sluit de incisie met Vetbond chirurgische lijm. Bij elkaar te houden incisie met een pincet voor ongeveer 20 seconden tot de lijm droog is.
  9. De muis is verwijderd uit de isofluraan neuskegel en geplaatst alleen in een bedding zonder kooi te herstellen. Deze kooi moet worden bewaard op de top van een verwarmings-pad totdat het dier volledig is hersteld. Een deel van het herstel kooi mag niet op een verwarmingselement, dit stelt het dier weg te bewegen van de hitte als ze te warm. Na enten, moeten de dieren regelmatig worden beoordeeld voor het kauwen op de site, kreupelheid of anorexia, deze signalen kunnen wijzen op het dier is nog steeds pijn en dat een goede pijnstillers moet worden gegeven. Na ervaring te hebben opgedaan met deze procedure, hebben we ontdekt dat 30-40 muizen gemakkelijk kunnen worden geënt in een enkele dag.

4. Beoordeling van Graft Succes en Randomisatie Into Study groepen

  1. Bioluminescentie imaging wordt gebruikt om het succes van de transplantatie procedure te beoordelen. We maken gebruik van een IVIS-100 systeem (oorspronkelijk uit Xenogen, dat nu bekend staat als Remklauwen Inc) aan het licht emissie detecteren van tumor-geuit vuurvlieg luciferase dat geproduceerd wordt als gevolg van de chemische reactie van luciferase met zijn substraat, D-Luciferine . Analyses van deze beelden vast te stellen of specifieke geënt muizen zijn geschikt voor toegang tot de therapeutische trial cohorten. In inleidende experimenten, hebben we gekwantificeerd de bioluminescentie signalen waarneembaar, opgeofferd geënt muizen, geoogst hun tumoren en gecorreleerd tumoren gewichten met de signalen van bioluminescentie gebied van belang analyses met behulp van de fabrikant Living Image Software. Deze studies toonden aan dat er een lineaire correlatie tussen tumor graft gewichten en bioluminescentie lichtemissie, wat aangeeft dat bioluminescentie beeldvorming is een geschikt surrogaat middelen voor beoordeling van xenograft groei in de loop van de preklinische proeven. Typisch we afbeelding 5 muizen op hetzelfde moment. Bijkomende details over bioluminescentie imaging zijn eerder gepubliceerde 7.
  2. Voor de beoordeling van graft succes, is bioluminescentie beeldvorming uitgevoerd 1 en 3 dagen na de enting. Beelden worden verzameld van muizen georiënteerd zijn in dezelfde positie 10 min na intraperitoneale injectie van 2,5 mg D-Luciferine. Tijdens de beeldvorming, zijn muizen onderhouden onder isofluraan anesthesie en hun lichaamstemperatuur bewaard bij 37 ° C door een verwarmingselement aanwezig is in de Xenogen imager. Beeldacquisitie tijden zijn in het bereik van 2 sec tot 10 min, de data-acquisitie software zorgt ervoor dat er geen pixels verzadigd zijn tijdens de foto collectie. Licht emissie van tumor regio's (relatieve foton tellingen / sec) wordt gemeten met behulp van gepatenteerde software van Xenogen. Licht emissie-intensiteit wordt vertegenwoordigd door pseudocolor schaling van de bioluminescentie dat is overlayed op zwart-wit foto's van de muizen die worden verzameld op hetzelfde moment.
  3. Om in aanmerking te komen voor opname in een preklinische studie cohort, moet muizen hebben een detecteerbaar bioluminescentie signaal zowel 1 en 3 dagen na de enting en de intensiteit van de bioluminescentie signaal moet stijging tussen dag 1 en 3. Dieren die een verminderde of statisch signaal hebben, worden uitgesloten. Daarnaast moet signalen waargenomen bij muizen geënt op dezelfde dag binnen een orde van grootte van elkaar; muizen met bioluminescentie signalen die een orde van grootte hoger of lager zijn dan die vastgesteld bij dieren geënt op dezelfde dag zijn eveneens uitgesloten.
  4. Zodra muizen hebben geïdentificeerd die aan deze criteria voldoen, moeten zij worden gerandomiseerd in behandelgroepen. Om dit te bereiken, luciferase signalen gedetecteerd in geënt muizen drie dagen na enten zijn in de eerste opdracht van de hoogste naar laagste intensiteit. Muizen worden vervolgens gerandomiseerd in groepen door ze in volgorde van intensiteit van de behandelgroepen, achteruitrijden dit besluit en vervolgens het proces te herhalen totdat alle muizen worden toegewezen aan groepen. Bijvoorbeeld, zijn als er vier behandelingsgroepen (bijvoorbeeld, placebo en drie concentraties van de te testen medicijn) muizen is toegewezen aan de groepen in de volgorde 1, 2, 3, 4, 4, 3, 2, 1, 1, 2, 3 , 4, 4, 3, 2, 1 .. etc. Voor het begin van de behandeling worden de bioluminescentie signalen gedetecteerd in elk lid van de toegewezen groep gemiddeld om ervoor te zorgen dat de gemiddelde start signalen binnen alle groepen zo dicht mogelijk. Het beheer van de kandidaat therapeutisch middel is begonnen op dag 3.
  5. Voor de beoordeling van het effect van de therapeutische middel heeft op de graft groei in de loop van de behandeling wordt bioluminescentie imaging een keer per week na het begin van de behandeling (dag 10, 17, 24, 30 post-enten). Voor niet-naakt immunodeficiënte muizen, is het uitermate belangrijk dat de dieren weer nieuwe vacht groei verwijderd worden met Nair voorafgaand aan het uitvoeren van elke imaging sessie. Dit komt omdat het haar blokken bioluminescente signalen, met een kleur van de vacht bepalen hoeveel van het signaal verloren gaat. Zo is witte vacht, zoals te vinden op de Zwitserse WEbster muizen levert een 18% reductie in bioluminescente signaalintensiteit 8, terwijl de zwarte vacht kan verminderen signalen zo veel als 10-voudige 9. Zouden we ook rekening mee dat het niet kan worden aangenomen dat een uniforme vacht hergroei zal in alle behandelingsgroepen en "normaal"-signaal reducties in de verschillende behandelingsgroepen. Dit komt omdat het therapeutische middel zelf kan invloed hebben op de haargroei. Zo hebben we opgemerkt dat tamoxifen behandeling haargroei remt, om zo de waargenomen effect van dit middel op de groei van de tumor in vergelijking met placebo-behandelde muizen.
  6. Met de ST88-14 MPNST cellen, kunnen muizen worden uitgevoerd gedurende 30 dagen na de enting. Op dit moment, tumoren hebben meestal uitgegroeid tot de maximale toegestane grootte van institutionele zorg en het gebruik van dieren commissies en moet worden opgeofferd. Na de laatste opnamesessie, zijn muizen gedood en monsters nodig zijn voor de verdere analyse van de resultaten van de behandeling (bijvoorbeeld bloed voor de bepaling van de bloedspiegels van de therapeutisch middel, tumorweefsel voor gewicht bepalen, onderzoek van de histologie, de bepaling van Ki67 en TUNEL etikettering indices en beoordeling van de biochemische parameters) verzameld. Precies wat exemplaren worden verzameld zal afhangen van de behoeften van de experimentele opzet.
  7. Muizen met tumoren moet dagelijks worden gecontroleerd en beëindigd als ze ziek worden (gebrek aan normale verzorging en vermijdingsgedrag), niet in staat zijn om te eten of te drinken, of als de tumor wordt overdreven groot is als de normale bewegingen van het lichaam belemmeren. Tumorlast mag niet worden toegestaan ​​om 10% van de normale van het dier het lichaamsgewicht overschrijden. Tumorgewicht als percentage van het lichaamsgewicht wordt berekend door het gewicht van de tumor dragende dieren om het gewicht van leeftijd / geslacht gematchte controle dieren. Cachexie mag niet worden toegelaten om zich klinisch significant. Gewichtsverlies bij tumor-dragende dieren mag niet meer dan 20% van het normale lichaamsgewicht.

5. Representatieve resultaten:

Figuur 1 illustreert de typische progressieve verhoging van bioluminescentie waargenomen 1 tot 18 dagen na het enten in een goed gevestigde orthotope xenograft in een naakt (NIH III) muis (AC). Kwantificering van de bioluminescentie signalen waargenomen 1-24 dagen na de transplantatie blijkt dat, hoewel deze signalen geleidelijk te verhogen, groei van de tumor aanzienlijk versnelt in de latere stadia van de studie periode (figuur 1D). Te rigoureus aan te tonen dat de groei van tumoren heeft plaatsgevonden in geënt muizen, we routinematig verzamelen van de ischiadicus zenuw-en, indien blijkt dat de tumor heeft de epineurium gescheurd en viel aangrenzend weefsel, omliggende zachte weefsel en de skeletspieren. Gezien de agressieve groei van MPNSTs, is het niet verwonderlijk dat we vaak dat de geënte tumorcellen hebben de normale grenzen van de zenuw geschonden en vielen aangrenzende weefsels (figuur 1E). We hebben ook vaak dat geënt MPNST cellen agressief migreren naar zenuw proximaal en distaal van het transplantaat site.

Figuur 1
Figuur 1. Bioluminescentie beeldvorming van NIH III muis orthotopically geënt met luciferase-tag MPNST cellen 1 dag na de enting (A). Merk op dat de signalen gedetecteerd in de regio van belang (ROI) in verschillende muizen allemaal binnen een orde van grootte van elkaar. Reimaging 10 dagen (B) en 18 dagen (C) post-enten laat zien dat bioluminescente signalen geleidelijk te verhogen op het transplantaat site in afzonderlijke muizen. (D) grafiek ter illustratie van de geleidelijke stijging van de relatieve foton telt / seconde dat gedurende de ent plaats 1-24 dagen na het enten. (E) microfoto van het transplantaat site van deze muis demonstreren groei van de tumor en focale invasie in aangrenzende skeletspieren.

Discussion

De gedetailleerde orthotope xenografting hier gepresenteerde methode is er een die we ontwikkeld met behulp van ST88-14 MPNST cellen, een lijn die veel gebruikt wordt in studies van deze NF1-geassocieerde perifere zenuw schede tumoren. Echter, deze methode is eenvoudig aan te passen voor preklinische studies met andere MPNST cellijnen. Zo hebben we ook uitgevoerd orthotope xenografting met STS-26T 10 cellen, een lijn afgeleid van een sporadisch voorkomende MPNST en T265-2c 11 cellen, die zijn afgeleid van een NF1-geassocieerde MPNST, met succes vergelijkbaar met die we waargenomen met ST88 -14 cellen.

Dat gezegd hebbende, we zouden er rekening mee dat de exacte voorwaarden die we hier beschrijven voor orthotope xenografting van de ST88-14 cellen die niet rechtstreeks kan worden vastgesteld voor het enten van andere MPNST lijnen. In plaats daarvan moeten de belangrijkste parameters van de methodologie empirisch worden bepaald voor elke cellijn. Deze parameters zijn onder meer het aantal MPNST cellen in eerste instantie geënt, de termijn voor het kweken van de ontwikkeling en, in mindere mate, het volume waarin de tumorcellen worden geïnjecteerd. Om vast te stellen van deze parameters voor een nieuwe lijn, we enten groepen van muizen (5 muizen per groep) met 03 tot 05 oktober x 10 6 tumorcellen, het controleren van twee concentraties van cellen voor elke orde van grootte (dat wil zeggen, 10 3 cellen, 5 x 10 3 cellen, 10 cellen 4, 5 x 10 4 cellen, etc.). Grotere aantallen tumorcellen (> 10 6) worden geïnjecteerd in een groter volume, we hebben ontdekt dat tot 5 ml kan worden geïnjecteerd zonder verlies van cellen van de geënte zenuw. We hebben ook gevonden dat niet meer dan 5 x 10 6 tumorcellen per 5 ml volume kan worden geïnjecteerd als dichter suspensies in toenemende mate gevoelig zijn voor shear die de tumorcellen doodt. We volgen deze muizen tot ten minste drie dieren binnen elke categorie hebben voelbare tumoren, waarna we eindigen die groep en histologisch onderzoek van de zenuwen te enten groei te bevestigen. Uiteraard is de tijd die nodig is om te bereiken dit punt zullen verschillen afhankelijk van het aantal van de geïnjecteerde cellen, in het algemeen, zijn we op zoek naar een concentratie van cellen die maximaal toelaatbare groei van de tumor zullen bereiken binnen 30-60 dagen. Meer snelle groei kan het moeilijk maken om voorafgaand realiseren van effectieve therapeutische concentraties de beëindiging van het experiment en / of het verzamelen van voldoende bioluminescentie beeldvorming datapunten te voorkomen in de loop van de experimenten. Een tijdsverloop langer dan 60 dagen maakt het aanpassen van experimentele parameters log en onnodig verlengt de duur van de geplande experimenten.

Tot slot willen we ook rekening mee dat we deze orthotope xenografting gebruikte methodologie met ST88-14 cellen geënt in NIH III muizen om de therapeutische werkzaamheid van tamoxifen 6 aan te tonen. Een gedetailleerde beschrijving van de methodes die we regelmatig gebruiken om de effecten van kandidaat-therapeutische middelen op orthotope xenotransplantaten te beoordelen kan gevonden worden in dat manuscript. Het is ook aangetoond dat neurofibroom cellen met succes kan worden geënt in de perifere zenuwen 12, wat suggereert dat, met wijzigingen, zijn de procedures in dit protocol kan worden gebruikt om preklinische studies uit te voeren met de kandidaat-therapeutische middelen tegen neurofibromen.

Disclosures

Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgments

Dit werk werd ondersteund door het Nationaal Instituut voor Neurologische Ziekten en Stroke (R01 NS048353 naar SLC), het National Cancer Institute (R01 CA122804 naar SLC, R01 CA134773 Kevin A. Roth en SLC en CA13148-35 tot KRZ) en het Ministerie van defensie (X81XWH-09-1-0086 naar SLC). Fondsen ter ondersteuning van de werking van de UAB Comprehensive Cancer Center beeldvorming van kleine proefdieren Shared facility werden verstrekt door een NCI Core ondersteuning te verlenen (P30 CA13148-35, E. Partridge, PI). Wij danken de Alabama Neuroscience Blueprint Core Center (P30 NS57098) en de UAB Neuroscience Core Center (P30 NS47466) voor hun hulp. De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en niet noodzakelijkerwijs het officiële standpunt van de National Institutes of Health of het ministerie van Defensie.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Foxchase outbred SCID mice Charles River Laboratories #236
NIH III mice Taconic #NIHBNX
NOD-SCIDγ mice Jackson Laboratory #005557
Cell Stripper Fisher Scientific 25-056-cl
Vetbond surgical glue 3M 1469SB
Hamilton syringe Hamilton Co #80030 10 μL volume
Hamilton syringe needles Hamilton Co #7803-05 33 Ga., 0.5 inch, PT4 (custom made)
Ear tags National Band and Ear Tag Co. 1005-1
Ophthalmic ointment Dechra NDC 17033-211-38

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Rosenberg, M. P., Bortner, D. Why transgenic and knockout animal models should be used (for drug efficacy studies in cancer). Cancer Met. Rev. 17, 295-299 (1999).
  2. Killion, J. J., Radinsky, R., Fidler, I. J. Orthotopic models are necessary to predict therapy of transplantable tumors in mice. Cancer Met. Rev. 17, 279-284 (1999).
  3. Carroll, S. L., Ratner, N. How does the Schwann cell lineage form tumors in NF1? Glia. 56, 1590-1605 (2008).
  4. Woodruff, J. M., Kourea, H. P., Louis, D. N., Scheithauer, B. W. Pathology and Genetics of Tumours of the Nervous System. Kleihues, P., Cavenee, W. K. IARC Press. Lyon. 172-174 (2000).
  5. DeClue, J. E. Epidermal growth factor receptor expression in neurofibromatosis type 1-related tumors and NF1 animal models. J. Clin. Invest. 105, 1233-1241 (2000).
  6. Byer, S. J. Tamoxifen inhibits malignant peripheral nerve sheath tumor growth via an estrogen receptor-independent mechanism. Neuro-Oncology. Forthcoming (2010).
  7. Zinn, K. R. Noninvasive bioluminescence imaging in small animals. ILAR J. 49, 103-115 (2008).
  8. Wu, J. C., Sundaresan, G., Iyer, M., Gambhir, S. S. Noninvasive optical imaging of firefly luciferase reporter gene expression in skeletal muscles of living mice. Mol. Therapy. 4, 297-306 (2001).
  9. Luker, G. D., Leib, D. A. Luciferase real-time bioluminescence imaging for the study of viral pathogenesis. Methods Mol. Biol. 292, 285-296 (2005).
  10. Dahlberg, W. K., Little, J. B., Fletcher, J. A., Suit, H. D., Okunieff, P. Radiosensitivity in vitro of human soft tissue sarcoma cell lines and skin fibroblasts derived from the same patients. Int. J. Radiat. Biol. 63, 191-198 (1993).
  11. Badache, A., DeVries, G. H. Neurofibrosarcoma-derived Schwann cells overexpress platelet-derived growth factor (PDGF) receptors and are induced to proliferate by PDGF. BB. J. Cell. Physiol. 177, 334-342 (1998).
  12. Muir, D., Neubauer, D., Lim, I. T., Yachnis, A. T., Wallace, M. R. Tumorigenic properties of neurofibromin-deficient neurofibroma Schwann cells. Am. J. Pathol. 158, 501-513 (2001).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics