Orthotopic Xenografting של האדם בלוציפראז-Tagged ממאירה היקפיים נדן בתאי העצב גידול של In vivo בדיקה של סוכני המועמד טיפולית

Medicine
 

Summary

שיטה אמינה עבור השתלת בלוציפראז-מתויג האדם ממאיר עצב היקפי נדן תאים סרטניים לתוך עצב השת של עכברים immunodeficient מתואר. השימוש הדמיה פליטת אור להפגין הקמת התקין של שתלי וקריטריונים גידול של הפרדה אקראית של בעלי חיים לקבוצות המחקר נדונות גם.

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

אמנם מסכי במבחנה חיוניים לזיהוי ראשוני של סוכני מועמד טיפולית, הערכה קפדנית של היכולת של התרופה לעכב את צמיחת הגידול חייב להתבצע במודל חיה מתאים. סוג של מודל החיה, כי הוא הטוב ביותר למטרה זו היא נושא לדיון אינטנסיבי. הראיות עולה כי חלק בניסויים פרה בחינת השפעות התרופה על גידולים שמקורם העכברים הטרנסגניים הם חזוי יותר של התוצאה הקלינית 1 ולכן סוכני מועמד טיפולית נבחנים לעתים קרובות במודלים אלו. למרבה הצער, מודלים מהונדס אינם זמינים עבור סוגי גידולים רבים. בנוסף, מודלים מהונדס לעתים קרובות יש מגבלות אחרות, כגון חששות באשר לאופן היטב את הגידול מודלים העכבר מקבילו האנושי שלה, penetrance חלקית של הפנוטיפ הגידול וחוסר יכולת לחזות מתי יהיה לפתח גידולים.

כתוצאה מכך, חוקרים רבים משתמשים במודלים xenograft (תאים סרטניים אנושיים מורכבים לעכברים immunodeficient) עבור ניסויים פרה אם מתאים מודלים גידול מהונדס אינם זמינים. גם אם מודלים מהונדס זמינים, הם לעתים קרובות שותפות עם מודלים xenograft כפי שהאחרון להקל נחישות מהירה של טווחי טיפולית. יתר על כן, שותפות זו מאפשרת השוואה של היעילות של הסוכן בגידולים מהונדס ואמיתי תאים סרטניים אנושיים. מבחינה היסטורית, xenografting פעמים רבות שבוצעו על ידי הזרקת תאים סרטניים תת עורי (xenografts חוץ רחמי). טכניקה זו היא המהירה לשחזור, זול יחסית ומאפשר quantitation רציפה של הגידול בתקופה הטיפולי 2. עם זאת, את המרחב התת עורית לא microenvironment נורמלי ביותר שאתות ולכן התוצאות שהושגו עם xenografting חוץ רחמי יכול להיות מטעה בשל גורמים כגון היעדרות של הביטוי איבר ספציפי של רקמת המארח גנים סרטניים. יש ובכך היה מומלץ מאוד מחקרים השתלת חוץ רחמי יוחלף או כהשלמה מחקרים בהם תאים סרטניים אנושיים הם מורכבים לרקמת מוצאם (xenografting orthotopic) 2. לרוע המזל, יישום המלצה זו סוכלה לעתים קרובות על ידי העובדה מתודולוגיות xenografting orthotopic טרם פותחו עבור סוגי גידולים רבים.

ממאירה היקפי נדן עצב גידולים (MPNSTs) הם סרקומות אגרסיבי המתרחשות לסירוגין או בשיתוף עם נוירופיברומטוזיס סוג 1 ו - 3 בדרך כלל להתעורר עצב השת 4. כאן אנו מתארים שיטה פשוטה מבחינה טכנית שבה גחלילית בלוציפראז-tagged תאים MPNST האדם xenografted orthopically לתוך עצב השת של עכברים immunodeficient. הגישה שלנו כדי להעריך את ההצלחה של ההליך השתלת בחיות הפרט אקראיות בלתי משוחד הבאים לקבוצות המחקר נדון גם.

Protocol

1. הכנה ראשונית של Non-בעירום עכברים Immunodeficient (לא הכרחי עבור מתחים עירום):

  1. כל ההליכים היו נבדקה ואושרה מראש על ידי טיפול בבעלי חיים UAB המוסדי ועדת שימוש שנערך על ידי צוות מיומן כראוי. יש לנו בהצלחה השתמשו בשלושה זנים של עכברים immunodeficient לניסויים אלה: Foxchase) outbred עכברים SCID (CB17/lcr- Prkdc SCID / lcrCrl עכברים); ב) NIH III עכברים (NIHS-bg Lyst Foxn1 נו Brk עכברים xid); ג ) NOD-SCIDγ עכברים (NOD.Cg-Prkdc SCID Il2rg tm1Wjl / SzJ עכברים). בידיים שלנו, את הצמיחה של xenografts orthotopic הוא כמעט זהה ב-NIH III ו-NOD SCIDγ עכברים, שניהם נושאים מוטציות המשפיעות על תפקוד של תאים T, תאים B ותאי NK, עבור פרוטוקול זה, את מספר הימים הנדרשים שתל הצמיחה, את המועד שבו הטיפול הוא יזם פעמים שלאחר השתלת כאשר ההדמיה מתבצעת הן אלו שיש לנו נקבעים אמפירית תוך שימוש NOD-SCIDγ עכברים. צמיחה שתל ב Foxchase outbred עכברים SCID, אשר יש ליקויים בתפקוד-T ו-B-cell, בדרך כלל לוקח יותר זמן.
  2. כדי להקל על השתלת של מספר גדול של אי - עירום עכברים immunodeficient, אנו להסיר שיער מהאתר כירורגית בשעות אחר הצהריים לפני השתלת. עכברים מורדמים באמצעות תא אינדוקציה isoflurane המצורפת מאדה עם לחפש עבור הגז פסולת. כדי לשמור על טמפרטורת הגוף, חיות מטופלות על כרית חימום לאורך כל התהליך הזה. קליפרס משמשים להסרת שיער מאמצע בחזרה אל הברך של הרגל האחורית בצד שבו הוא להיות מורכבים. שיער כל שנותר הוא להסיר בזהירות מהאתר ב ~ 5 דקות באמצעות סוכן מקריח כימיים (למשל נאיר, ב מוצר מסוים עם אלוורה לעור רגיש). הסרת המוצר מקריח מומלץ כמו זה יכול להוביל לגירוי של העור, העיניים, ומשטחים גוף אחר, אשר עלול להתפשט. אנחנו לא שתל שני עצבים sciatic בניסויים אלה, מכיוון שהדבר עלול לפגוע באופן בילטרלי hindleg לתפקד, והתוצאה היא אובדן של עכברים של קבוצות לימוד.
  3. עכברים מותר להחלים לחלוטין על כרית חימום בכלוב בבידוד ללא מצעים, זה גם מבטיח כי עכברים לא נפגע, חיות אחרות יותר ערני לחלוטין ומונעת מהם בטעות שאיפת מצעים. כאשר עכברים ניידים מלא להראות שום עדות של שכרות, הם יכולים להיות שוב לתוך כלוב עם עכברים אחרים.

2. הכנת תאים MPNST עבור הזרקה ביום השתלת

  1. בפרוטוקול זה, מספר מסוים של תאים מורכבים ועל פי הנדרש הגידול שלאחר השתלת הם אלה שיש לנו נקבעים אמפירית עבור ST88-14 תאים, קו MPNST נפוץ כי נגזר הגידול NF1 הקשורים 5. התאים אנו משתמשים עבור השתלת כבר transduced עם וקטור lentiviral המכיל קלטת CMV-בלוציפראז-IRES-puromycin ו שיבוטים ביציבות להביע בלוציפראז גחלילית שזוהו על ידי פליטת אור הדמיה 6. ביצענו גם ניסויים עם השתלת תאים MPNST transfected ביציבות עם פלסמידים להביע גחלילית בלוציפראז בשליטה של ​​האמרגן CMV מיידית מוקדם. אנו לא ממליצים על זה כפי שמצאנו כי אלו וקטורים פלסמיד נוטים לעבור הכחדה של השתלת הבאים הביטוי.
  2. ST88-14 תאים גדלים בינוני חיונית מינימלית של Dulbecco בתוספת 10% עגל בסרום עוברי, 10 מיקרוגרם / מ"ל ​​סטרפטומיצין ו 10 IU / mL פניצילין (DMEM10); 5 מיקרוגרם / מ"ל ​​puromycin נכלל גם כדי לשמור על הבחירה עבור וקטור lentiviral. שמרנו את התאים האלה במעבדה שלנו 50 מעברים לא הבחינו בשום וריאציה צמיחת תאים בכל הקטעים האלה. 9 x 10 5 ST88-14 תאים מצופה בבקבוק T175 גדל במשך 3 ימים, ובנקודה הבקבוק הוא כ 80% ומחוברות. כדי 35 עכברים שתל, יחיד 80% ומחוברות T175 בקבוק נדרש; בצפיפות זה, התשואה הממוצעת שלנו ST88-14 תאים הוא 7.3 x 10 6 תאים לכל בקבוק T175. חשוב ביותר כי התאים לא יוכלו לגדול מפגש לקראת קצירת עבור השתלת. מצאנו כי השתלת התאים שנקטפו מן התוצאות צלוחיות ומחוברות בדרגה גבוהה יותר של כשלון שתל ולעתים קרובות מאריך את הקורס in vivo של גידול השתל.
  3. ST88-14 תאים שטפה פעם עם תמיסת מלח בטמפרטורת החדר מאוזנת "הנקס. תאים יוסרו מן הבקבוק באמצעות חשפנית תא תא פתרון דיסוציאציה דקה 30 שניות עד 1 בטמפרטורת החדר. חמש מיליליטר של DMEM10 (הערה: puromycin אינו נכלל בינוני זה) למיליליטר אחד חשפנית נייד המשמש מתווספים אז אל התאים.
  4. תאים נספרים באמצעות hemocytometer. 5 x 10 3 ST88-14 תאים המרחפים μL 3 יהיה להזריק לכל עכבר. כמות של תאים מספיק שתל המחזור כולו, עם הקצבה pipettingשגיאה (למשל, עבור 35 עכברים, אנו בדרך כלל להעביר מספר תאים מספקת עד 40 עכברים שתל), מועבר לתוך צינור סטרילי 1.5 מ"ל. התאים centrifuged בסל"ד 3000 למשך 5 דקות. Supernatant מוסר בזהירות התא גלולה resuspended ב DMEM10 (הערה: puromycin אינו נכלל המדיום הזה) לריכוז סופי של 5 x 10 3 תאים לכל μL 3. שמור את התאים על הקרח.

3. השתלת פרוטוקול

  1. עכברים מורדמים בחדר אינדוקציה של מאדה isoflurane עד שהם כבר לא לסגת hindlimb שלהם לגירוי קמצוץ הבוהן. עכברים ממוקמים בצד שלהם מוזרק תת עורי עם 0.05 מ"ג / ק"ג של hydrocholoride עצירות. הרדמה נשמר אז דרך ניהול מתמשך של isoflurane נמסר חרוט דרך האף. שים לב בעכברים מורדמים שימש כדי להדגים הליך זה עבור וידאו, וכתוצאה מכך, את צינור isoflurane המשמשת להעברת isoflurane אינו גלוי של וידאו.
  2. כדי לשמור על טמפרטורת הגוף, חיות מטופלות על כרית חימום לאורך כל תהליך השתלת. כדי למנוע התייבשות הקרנית, טיפה קטנה של משחת עיניים (משחה Puralube וטרינרי) ניתנת לכל עין. כאשר יהיה צורך עבור כל עכבר להיות מזוהה באופן ייחודי לכל אורך המשפט, תג אוזן עם מספר מזהה ייחודי הוא מוצמד לאוזן ימין של העכבר כל אחד.
  3. מקום חיות על הבטן, להפיץ הרגליים האחוריות. מכסים את העכבר עם וילון סטרילית, חושפים את החלון כירורגית (האגף) שבו השתלת תתרחש. לעטוף סטרילי צריך לאפשר הדמיה של הראש, הן על מנת להבטיח כי האף עדיין בתוך חרוט ולאפשר ניטור של הנשימה והצבע של החיה. החל בבטאדין לאתר כירורגית עם כותנה היטה המוליך, החל במרכז האגף ובהדרגה מתפתלת החוצה את הקצוות של החלון כירורגית. אתנול 70% מוחל אז לאתר כירורגית באותו אופן. יישומים ברציפות של בבטאדין ואחריו אתנול חוזרים עוד פעמיים.
  4. הסרת תאים קרח או מערבולת בעדינות או קפיצי התחתית resuspend תאים התיישבו. בעזרת פיפטה, להסיר 3.2 μL של ההשעיה התא להוציא את זה על גבי פיסת Parafilm. על ידי הסרת יותר הוא הצורך למקם את ההשעיה על Parafilm, אנו יכולים להבטיח כי אין בועות ההשעיה וכי יש לנו μL מלא 3 עבור הזריקה. משוך כמה שיותר ההשעיה תא האפשר לתוך מזרק 10 המילטון μL מצויד במחט 33 מד. בועות פליק מן המזרק ולגרש את ההשעיה תא עודפי μL 3 בדיוק. החזק את התאים את המזרק לתא המכיל על הקרח עד מוכן לשימוש, על מנת להבטיח כי המחט נשארת סטרילית, אינם מאפשרים מגע עם קרח או דלי. פיסת בניילון נצמד ניתן למקם על גבי הקרח כדי במזרק ישירות לפנות את הקרח.
  5. בעזרת ידית מס '4 אזמל מצויד להב מס' 22 אזמל, עושים חתך דרך העור של האגף ממש מתחת ובמקביל עצם הירך; לוודא כי החתך לא להרחיב מעבר לגבולות השדה שפשף בניתוח. פתח את החתך בעור עם מהדק כירורגי או באופן ידני כדי לחשוף את השרירים הבסיסית. מטוס fascial יהיה גלוי רץ לאורך של הרגל, העצב הנשה נמצא מתחת זו בין שני השרירים המחוברים על ידי fascia. בעזרת זוג מספריים מחודדים, בוטה לנתח דרך fascia זה כדי לחשוף את עצב השת, שאמור להיות ברור כמבנה ליניארי לבן על עובי של חוט עבה.
  6. בעזרת זוג מלקחיים מחודדים מעוקל, לנתח בזהירות תחת העצב, התרופפות אותו השריר הבסיס; זה גם מעלה את ומבודד העצב. השאירו את מלקחיים תחת העצב לשמור על עמדה זו. בזהירות להכניס את המחט של המזרק המילטון לתוך העצב, מנסה לשמור על זווית של הזריקה כפי במקביל העצב ככל האפשר, כך שהמחט לא לנקב דרך התחתון של עצב. המחט צריך להיות מוכנס לקראת סוף העצב הדיסטלי של עמוד השדרה, מצאנו כי הזרקה של תאים סרטניים לתוך העצב לכיוון חוט השדרה קובע את תאים סרטניים מורכבים בסמיכות קרובה יותר בעמוד השדרה. כאשר זה קורה, בדרך כלל בתאי הגידול לפלוש חוט השדרה, וכתוצאה מכך הפסד מוקדמת של החיה מקבוצת המחקר עקב פשרה של תפקוד עמוד השדרה.
  7. לאחר מחט ממוקם כראוי העצב, להרגיע את המתח המיוצר העצב על ידי מלקחיים לאט להזריק תאים מן המזרק לתוך העצב על פני 45-60 שניות. זה חיוני כי זה ייעשה לאט במהירות גירוש תוכן מזרק תגרום "לשטוף גב" של תאים סרטניים סביב הזריקה והפסד שלהם. לאחר שכל התאים מוזרקים בהצלחה, לאט לאט למשוך את המחט כדי להקטין את איבוד החומר המוזרק.
  8. הסרה עבורceps ובזהירות מקום העצב בחזרה למיקומו המקורי מתחת לשריר. סגור את חתך ניתוחי עם דבק כירורגי Vetbond. החזק חתך יחד עם מלקחיים כ 20 שניות על מנת לאפשר לדבק להתייבש.
  9. העכבר הוא להסיר את isoflurane האף קונוס והניח לבד בכלוב מצעים חופשי להתאושש. כלוב זה צריך להיות כל הזמן על החלק העליון של כרית חימום עד שהחיה התאוששה לחלוטין. חלק בכלובי ההתאוששות לא צריכה להיות על כרית חימום, זה מאפשר החיה להתרחק בחום אם הם להתחמם יותר מדי. בעקבות השתלת, החיות יש לבחון באופן קבוע לעיסה באתר, צליעה או אנורקסיה, סימנים אלו יכולים להצביע על החיה עדיין מכאבים כי משככי כאבים הנכון צריך להיות נתון. לאחר התנסות עם הליך זה, מצאנו כי עכברים 30-40 יכול בקלות להיות מורכבים ביום אחד.

4. הערכת ההצלחה אקראיות שוחד לקבוצות לימוד

  1. הדמיה פליטת אור משמש כדי להעריך את ההצלחה של ההליך השתלת. אנו משתמשים במערכת IVIS-100 (במקור Xenogen, הידוע כיום בשם מחוגה Inc) כדי לזהות פליטת האור של בלוציפראז גחלילית הגידול הביע כי הוא מיוצר כתוצאה של תגובה כימית של בלוציפראז עם המצע שלה, D-Luciferin . ניתוח של תמונות אלה לקבוע אם העכברים מורכבים ספציפיים מתאימים לכניסה המחזורים משפט טיפולית. בניסויים ראשוניים, יש לנו לכמת את האותות פליטת אור לזיהוי, עכברים מורכבים הקריב, שנקטפו הגידולים שלהם משקולות הגידול בקורלציה עם האותות פליטת אור מאזור ניתוחים עניין באמצעות תוכנה תמונה חיה של היצרן. מחקרים אלה הראו כי קיים מתאם לינארי בין משקולות שתל הגידול אור פליטה פליטת אור, המציין כי הדמיה פליטת אור הוא אמצעי חלופי הולם להערכת צמיחה xenograft ברחבי במהלך ניסויים פרה. בדרך כלל אנחנו תמונה 5 עכברים באותו זמן. פרטים נוספים על פליטת אור הדמיה פורסמו 7.
  2. על מנת להעריך את הצלחת השתל, הדמיה פליטת אור מבוצע 1 ו -3 ימים לאחר השתלת. תמונות נאספים מעכברים אוריינטציה ב 10 דקות באותו תפקיד לאחר ההזרקה intraperitoneal של 2.5 מ"ג D-Luciferin. במהלך הדמיה, עכברים נשמרות תחת הרדמה isoflurane ואת טמפרטורת הגוף שלהם כל הזמן על 37 מעלות צלזיוס על ידי כרית חימום נוכח imager Xenogen. רכישת פי תמונה הן בטווח של 2 דקות ל 10 שניות, התוכנה נתונים הרכישה מבטיחה כי אין פיקסלים רוויים במהלך איסוף התמונה. פליטת האור מאזורי הגידול (ספירת פוטון יחסית / sec) נמדד באמצעות תוכנה קניינית של Xenogen. עוצמת פליטת האור מיוצגת על ידי דרוג pseudocolor של פליטת אור כי הוא overlayed על צילומים בשחור לבן של עכברים נאספים באותו הזמן.
  3. כדי להיות זכאי להיכלל במדגם משפט פרה, עכברים חייב להיות אות פליטת אור לזיהוי הן 1 ו -3 ימים לאחר השתלת לבין עוצמת האות פליטת אור חייבים להגדיל ימים בין 1 ו -3. בעלי חיים שיש להם סימן קטן או סטטי אינן נכללות. בנוסף, אותות זוהה בעכברים מורכבים באותו יום צריך להיות תוך כדי 1 בסדר גודל של זה; עכברים עם אותות פליטת אור כי הם אחד בסדר גודל נמוך או גבוה יותר מאשר אלה שזוהו אצל בעלי חיים מורכבים באותו יום נכללות גם.
  4. לאחר עכברים זוהו עומד בקריטריונים אלו, הם חייבים להיות אקראית לקבוצות טיפול. כדי להשיג זאת, אותות בלוציפראז זוהה בעכברים מורכבים 3 ימים לאחר השתלת מסודרות הראשון הגבוהה ביותר בעוצמה הנמוכה ביותר. עכברים הם ואז אקראי לקבוצות ידי הקצאת אותם לפי סדר העוצמה קבוצות הטיפול, להפוך את הסדר, ואז חזרה על התהליך עד שכל העכברים מוקצים לקבוצות. לדוגמה, אם יש 4 קבוצות הטיפול (למשל, פלצבו ושלושה ריכוזים של התרופה מבחן) עכברים מוקצים לקבוצות לפי הסדר 1, 2, 3, 4, 4, 3, 2, 1, 1, 2, 3 , 4, 4, 3, 2, 1 וכו '.. לפני ביצוע הטיפול, אותות פליטת אור זוהה כל אחד מחברי הקבוצה שהוקצו בממוצע כדי לוודא את אותות המוצא הממוצע בתוך כל הקבוצות בעלות קרוב ככל האפשר. מינהל של הסוכן מועמד הטיפולית החלה ביום 3.
  5. כדי להעריך את השפעת הסוכן הטיפולי יש על הצמיחה השתל במהלך הטיפול, ההדמיה פליטת אור מתבצע פעם בשבוע אחרי תחילת הטיפול (ימים 10, 17, 24, 30 לאחר השתלת). עבור אי - עירום עכברים immunodeficient, חשוב ביקורתי כי שוב יש צמיחה חיות פרווה חדש הוסר עם נאיר לפני ביצוע כל טיפול הדמיה. זה בגלל השיער בלוקים אותות bioluminescent, עם צבע הפרווה בקביעת כמה האות אבוד. למשל, פרווה לבנה כמו נמצא על השוויצרי Webster עכברים מייצרת ירידה של 18% בעוצמת האות bioluminescent 8, בעוד פרווה שחור יכול להקטין אותות ככל 10 פי 9. היינו גם לציין כי לא ניתן להניח כי לצמיחה מחודשת פרווה אחיד תתרחש בכל קבוצות הטיפול "לנרמל" הפחתות אות בין קבוצות הטיפול. הסיבה לכך היא כי הסוכן הטיפולי עצמו עשוי להשפיע על צמיחת השיער. למשל, יש לנו לציין כי טיפול בטמוקסיפן מעכב לצמיחה מחודשת שיער, ובכך לצמצם את ההשפעה הנתפסת של הסוכן הזה על הגידול בהשוואה לפלצבו שטופלו עכברים.
  6. עם תאים ST88-14 MPNST, עכברים יכול להתבצע במשך 30 ימים לאחר השתלת. בשלב זה, בדרך כלל גידולים גדלו לגודל המקסימלי המותר על פי טיפול בבעלי חיים מוסדיים וועדות השימוש חייב להיות קורבן. בעקבות הפגישה הדמיה הסופי, עכברים נהרגים דגימות הדרושים לצורך ניתוח נוסף של תוצאות הטיפול (למשל, דם לקביעת רמות במחזור של הסוכן הטיפולי, רקמת הגידול לקביעת משקל, בדיקת היסטולוגיה, קביעת Ki67 ומדדי TUNEL תיוג הערכה של פרמטרים ביוכימיים) אסף. בדיוק מה הדגימות נאספות יהיה תלוי על הצרכים של תכנון הניסוי.
  7. עכברים עם גידולים יש לעקוב מדי יום הסתיים אם הם נעשים חולים (חוסר הטיפוח הרגיל והתנהגויות הימנעות), אינם מסוגלים לאכול או לשתות, או אם הגידול הופך להיות גדול מדי כדי לעכב תנועת גוף תקין. נטל גידול לא צריך להיות מותר עולה על 10% משקל גוף תקין של החיה. גידול במשקל כאחוז ממשקל הגוף מחושב על ידי השוואת משקל של חיות נושאות גידולים למשקל של גיל / מין חיות בקרה מתאימים. תשישות אסור להיות משמעות קלינית. אובדן משקל נושאות גידולים בעלי חיים לא יעלה על 20% משקל גוף תקין.

5. נציג תוצאות:

איור 1 מדגים את העלייה פרוגרסיבית אופיינית פליטת אור נצפתה 1-18 ימים לאחר השתלת ב xenograft orthotopic הוקמה כראוי עירום (NIH III) עכבר (AC). כימות של אותות פליטת אור נצפתה 1-24 ימים לאחר השתלת מראה כי, למרות אותות אלה להגדיל בהדרגה, הגידול ניכר מאיצה בשלבים מאוחרים יותר של תקופת המחקר (1D איור). כדי בקפדנות מראים כי הגידול שחל עכברים מורכבים, אנו שגרתי לאסוף את עצב השת, ואם נראה כי הגידול יש מקרע epineurium ופלשו לרקמות סמוכות, לרקמות הרכות בשרירי השלד. בהתחשב בצמיחה אגרסיבית של MPNSTs, אין זה מפתיע כי לעתים קרובות אנו מוצאים כי יש תאים סרטניים מורכבים הפר את המחסומים נורמלי של העצב ופלשו לרקמות סמוכות (איור 1E). כמו כן, אנו מוצאים כי התאים MPNST מורכבים להעביר באגרסיביות לתוך העצב הפרוקסימלית ומ דיסטלי לאתר השתל.

איור 1
באיור 1. הדמיה של פליטת אור NIH III עכבר מורכבים orthotopically עם תאים MPNST בלוציפראז-tagged 1 ביום שלאחר השתלת (A). שים לב לאותות זוהה בתוך האזור של עניין (ROI) של עכברים שונים בתוך כל סדר גודל אחד אחד את השני. Reimaging 10 ימים (ב) ו - 18 ימים (ג) לאחר השתלת מראה אותות bioluminescent בהדרגה להגדיל באתר שתל אצל עכברים בודדים. (ד) גרף הממחיש את הגידול מתקדמת הפוטון ספירת יחסית / שנייה זוהה על האתר שתל 1-24 ימים לאחר ההשתלה. (ה) Photomicrograph האתר שתל מן העכבר הזה הוכחת הגידול ואת הפלישה מוקד לתוך שריר השלד הסמוכים.

Discussion

השיטה מפורט xenografting orthotopic המוצג כאן הוא אחד שפיתחנו באמצעות ST88-14 תאים MPNST, קו שנמצא בשימוש נרחב במחקרים אלה NF1 הקשורים גידולים מעטפת העצב ההיקפיים. עם זאת, מתודולוגיה זו ניתנת להתאמה בקלות מחקרים פרה עם שורות תאים אחרים MPNST. למשל, יש לנו גם ביצע orthotopic xenografting עם STS-26T 10 תאים, קו נגזר MPNST לסירוגין המתרחשים T265 ו-2c 11 תאים, אשר נגזרות MPNST NF1 הקשורים, עם הצלחה דומה לזו שראינו עם ST88 -14 תאים.

אחרי שאמרתי את זה, היינו מציינים כי התנאים המדויקים אנו מתארים כאן orthotopic xenografting של ST88-14 תאים לא ניתן לאמץ ישירות עבור השתלת קווי MPNST אחרים. במקום זאת, הפרמטרים העיקריים של המתודולוגיה צריכה להיקבע באופן אמפירי לכל שורה התא. פרמטרים אלה כוללים את מספר התאים MPNST מורכבים בתחילה, את הזמן המותר עבור פיתוח שוחד, ובמידה פחותה, נפח שבו תאים את הגידול מוזרקים. כדי לבסס את הפרמטרים הללו עבור קו חדש, אנחנו קבוצות שתל של עכברים (5 עכברים בכל קבוצה) עם 03-05 אוקטובר x 10 6 תאים סרטניים, בדיקת שני ריכוזי של תאים עבור כל הזמנה של גודל (כלומר, 10 3 תאים, 5 x 10 3 תאים, 4 תאים 10, 5 x 10 4 תאים וכו '). מספרים גדולים של תאים סרטניים (> 10 6) חייב להיות מוזרק בנפח גדול יותר, מצאנו כי עד 5 מ"ל ניתן להזריק ללא אובדן תאים העצב מורכבים. מצאנו גם כי לא יותר מ 5 x 10 6 תאים סרטניים לכל נפח 5 מ"ל ניתן להזריק כמו המתלים נוטה להיות צפוף יותר ויותר גזירה אשר הורג את התאים הסרטניים. אנו בצע את העכברים עד לפחות שלוש חיות בתוך כל קבוצה יש גידולים מוחשית, ובנקודה זו אנו לסיים כי הקבוצה ולבחון את העצב בהיסטולוגיה לאשר צמיחה השתל. כמובן, הזמן הנדרש כדי להגיע לנקודה זו יהיה שונה, תלוי במספר התאים מוזרקים, באופן כללי, אנו מחפשים ריכוז של תאים יגיע הגידול המרבי המותר צמיחה בתוך 30-60 ימים. צמיחה מהירה יותר יכול לעשות את זה קשה להשיג ריכוזי טיפולית יעילה לפני תום הניסוי ו / או למנוע את איסוף datapoints הדמיה מספקת פליטת אור במהלך הניסויים. כמובן זמן רב יותר מאשר 60 ימים עושה התאמת הפרמטרים ניסיוני מסורבל ושלא לצורך מאריכה את משך הניסוי המתוכנן.

לבסוף, היינו גם לציין כי השתמשנו במתודולוגיה זו xenografting orthotopic עם ST88-14 תאים מורכבים לעכברים NIH השלישי כדי להדגים את היעילות הטיפולית של טמוקסיפן 6. תיאור מפורט של שיטות אנו משתמשים באופן שגרתי כדי להעריך את ההשפעות של סוכני מועמד טיפולית על xenografts orthotopic ניתן למצוא את כתב היד הזה. כמו כן הוכח כי תאי neurofibroma יכול להיות מורכבים בהצלחה העצבים ההיקפית 12, דבר המצביע על כך, עם שינויים, הנהלים המפורטים בפרוטוקול זה יכול לשמש כדי לבצע ניסויים פרה עם סוכנים מועמד טיפולית מכוונת נגד neurofibromas.

Disclosures

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי למחלות נוירולוגיות ושבץ (R01 NS048353 כדי SLC), המכון הלאומי לסרטן (R01 CA122804 כדי SLC, R01 CA134773 לקווין א רוט SLC ו CA13148-35 ל KRZ) ואת המחלקה ההגנה (X81XWH-09-1-0086 ל SLC). קרנות התומכות פעולה של מקיף במרכז לחקר הסרטן UAB במתקן הדמיה קטנים בעלי חיים משותפים סופקו על ידי Core NCI להעניק תמיכה (P30 CA13148-35; א פרטרידג', PI). אנו מודים Neuroscience אלבמה Blueprint Core Center (P30 NS57098) ואת Neuroscience UAB Core Center (P30 NS47466) על עזרתם. התוכן הוא באחריות הבלעדית של הכותבים ולא בהכרח מייצגים את הדעות הרשמיות של מכון הבריאות הלאומי או משרד ההגנה.

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