Intracarotid Kanser Hücre Enjeksiyon Beyin metastaz Fare modelleri üretmek için
Summary
tedavi seçenekleri palyatif kalmıştır ise görülme sıklığı artmıştır olarak beyin metastazı acil karşılanmamış tıbbi ihtiyaç haline gelmiştir. Kanser hücrelerinin intracarotid arteriyel enjeksiyon yoluyla beyin metastazı deneysel hayvan modelleri oluşturma yeni müdahale rejimlerinin hastalığın biyolojisi ve değerlendirilmesi mekanik çalışmaları kolaylaştırır.
Abstract
Metastaz, hastanın vücudu içinde ikincil sitelerde, yayılması ve habis hücrelerin büyüme, kansere bağlı ölümlerin>% 90 oluşturmaktadır. Son zamanlarda, yeni tedavilere etkileyici gelişmeler dramatik birçok kanser hastaları için hayatta kalma ve yaşam kalitesinin düzeltilmesi uzamış var. Ne yazık ki, beyin metastatik nüks sıklığı hızla artmakta ve mevcut tüm tedaviler sadece palyatif vardır. Bu nedenle, iyi bir deneysel hayvan modelleri acil hastalığı biyoloji derinlemesine çalışmalar kolaylaştırmak ve klinik öncesi değerlendirilmesi için yeni tedavi rejimleri değerlendirmek için ihtiyaç vardır. Bununla birlikte, kanser hücrelerinin kuyruk damarından enjeksiyon yoluyla in vivo metastazı tahlilinde standart ağırlıklı akciğerdeki metastatik lezyonlar; hayvanlar genellikle beyin metastazı herhangi bir anlamlı akıbet önce akciğer tümör yükü yenik. Tümör hücrelerinin intrakardiyak enjeksiyon beyin dahil çoklu organ sitelerine metastatik lezyonlar oluşturur; Bununla birlikte, variabiBu model ile üretilen tümör büyümesinin vasıflı tedavi etkinliğini değerlendiren kendi programını nemlendirme, büyüktür. Beyin metastazı çalışma için güvenilir ve tutarlı hayvan modelleri oluşturmak için, burada tümör hücrelerinin intracarotid enjeksiyon yoluyla ev faresi (Mus musculus) deneysel beyin metastazı üretmek için bir prosedür açıklanmaktadır. Bu yaklaşım, böylece temel biyolojik mekanizmaları incelemek için ve yeni terapötik ajanlar değerlendirmek için araştırma çabalarını kolaylaştırıcı bir benzeri büyüme ve ölüm özellikleri ile beyin metastazı taşıyan farelerin çok sayıda üretmesini sağlar.
Introduction
merkezi sinir sistemi (MSS) için kanser metastazı yıkıcı bir hastalıktır ve beyin dokusundan ya da ( "beyin metastazı" Bu makalede hem anlamına gelir) leptomeningial ya içerebilir. 1 1, 2: Bu> 10 birincil gliomas outnumbering, baskın intrakranial kanseridir. Akciğer kanseri, meme kanseri ve melanom beyin metastazı 3, 4 yüksek incidences üreten ilk üç büyük neoplastik hastalıklar vardır. Son yıllarda, yeni kanser tedavilerinde etkileyici gelişmeler dramatik birçok kanser hastaları için hayatta kalma ve yaşam kalitesinin düzeltilmesi uzamış var. Ancak, nüks üzerine, beyin metastazı insidansı hızla artıyor. Örneğin, anti-HER2 antikoru trastuzumab (Herceptin) HER2 + meme kanserli hastalarda önemli klinik etkinlik göstermiştir; henüz rahatsız edici bir eğilim ortaya çıkmıştırBu hastalarda: kimin Ekstrakranial sistemik bir hastalık başlangıçta daha sonra beyin metastazı 5, 6, 7 geliştirmek trastuzumab tedavisinden fayda olanların 1/3 kadar. Ne yazık ki, beyin metastazı olan hastalar genellikle yaşam kalitesi travmatik bozulma yaşandığı, hemen hemen tüm güncel tedavilere dirençli olan ve tanı sonrası onların bir yıllık sağkalım sadece ~% 20 8'dir. Akım (steroidler, kranial radyoterapi ve seçilmiş hastalarda cerrahi rezeksiyon dahil) beyin metastazı için tedaviler sadece 9 küratif değil, palyatif. Bu nedenle, beyin metastazı yeni kanser tedavilerinin bu dönemde bir sonraki heybetli bir meydan okuma olarak ortaya çıkmaktadır. Hastalar klinikte her gün yüz karşılanmamış zorluğu gidermek için, biz acilen daha iyi beyin metastazı altında yatan mekanizmayı anlamak ve yeni tedaviler geliştirmek için bu bilgiyi kullanmak gerekir.
<pSınıf = "jove_content"> metastatik kanser hücreleri tarafından beyin başarılı kolonizasyon, kan beyin bariyeri (BBB) bypass gibi birden fazla biyolojik oyuncuların karmaşık etkileşimi aracılık işlevler bir dizi performans gerektirir ve beyin intrinsik kaçmak bir ex vivo veya in vitro sistemde değinmeyecek hiçbiri bağışıklık savunma mekanizmaları 10,. Bu nedenle, in vivo modellerde doğru ve sadık beyin metastazı çalışmaları için kritik öneme sahiptir. In vivo metastazı tahlilinde geleneksel bir akciğer tıkayabilirler hücrelerin çoğunluğu gelen, kuyruk damarından enjeksiyon yoluyla kanser hücrelerinin getirmektedir. Hayvan ölüm akciğerlerde 11 tümör yükü nedeniyle önce beyin metastatik lezyonlar nadiren bu modellerde üretilmektedir. Kanser hücrelerinin doğrudan intraserebral enjeksiyonla CNS'de tutarlı bir tümör büyümesini üretir ve yaygın olarak primer gliomların çalışmalarında kullanılmaktadır. Ancak, Such enjeksiyonu bu modelin fizyolojik alaka olarak, ilgilendiren önemli noktaları hem BBB ödün ve enjeksiyon yerinde travmatik yaralanma neden olur. Başka sık kullanılan kanser hücre giriş yolu, intrakardiyak enjeksiyon, yönetmek ve merkezi sinir sistemine deneysel metastaz üretir kolaydır. Ancak, CNS dışında diğer organ sitelerine eşzamanlı metastazları her zaman üretilir ve hayvan ölümleri 11 neden olabilir; Bu nedenle, bu modele göre yüksek değişkenlik derecesi nedeniyle, biyolojik mekanizmalar ya da hayvanların sınırlı sayıda terapötik maddelerin kantitatif bir değerlendirme için, uygun hale getirir.Burada genel karotis arterinin içine kanser hücrelerinin enjeksiyonu ile deneysel beyin metastazı üretilmesi için işlemleri tarif eder. Biz beyin metastazı metastatik kaskad bireysel genlerin katkılarını incelemek ve terapötik müdahale etkinliğini değerlendirmek için bu yaklaşımı kullanmışs 12, 13. Bu yaklaşımın önemli avantajları tekrarlanabilirlik ve değişkenlik düşük derecesi yüksek derecede olduğu; büyük dezavantajı mikrocerrahi gerçekleştirmek için gerekli sofistike ve beceri olduğunu.
Protocol
Representative Results
Discussion
kanser hücrelerinin başarılı karotis arter enjeksiyonu için en kritik adımlar şunlardır: cerrahi operasyon için hazırlık fare 1) derin anestezi; 2) Pamuk desteğinin üstünde karotis arter sürekli yerleştirme; Başarılı enjeksiyondan sonra karotid arter 3) sıkı ligasyon.
30 dakika ~ Derin anestezi mikroskop altında istikrarlı cerrahi performans için genellikle gereklidir. Biz fare anestezi için ticari hazır kullanımlı ketamin / ksilizin kokteyl kullanın. Anestezi i?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have no acknowledgements.
Materials
| Ketamine hydrochloride/xylazine hydrochloride solution | Sigma-Aldrich | K113 | |
| Routine Stereomicroscope Leica M50 | Leica | M50 | The microscope is modular and highly configurable to fit particular space requirements. |
| Surgical disposable scapel | Integra Miltex | 4-410 | to make skin incisions |
| Tissue Forceps – 1×2 Teeth | Fine Science Tools | 11021-12 | to bluntly dissect mucles |
| Dumont #5 – Mirror Finish Forceps | Fine Science Tools | 11252-23 | to separate and prepare the carotid artery for injection |
| Spring Scissors | Fine Science Tools | 15025-10 | to cut sutures |
| EZ Clip Kit | Stoelting | 59020 | for wound cloure |
| BD Insulin Syringe | Becton Dickinson | 328438 | for cell injection |
| IVIS Spectrum In Vivo Imaging System | PerkinElmer | 124262 |
References
- Gavrilovic, I. T., Posner, J. B. Brain metastases: epidemiology and pathophysiology. J Neurooncol. 75 (1), 5-14 (2005).
- Patchell, R. A. The management of brain metastases. Cancer Treat Rev. 29 (6), 533-540 (2003).
- Barnholtz-Sloan, J. S., et al. Incidence proportions of brain metastases in patients diagnosed (1973 to 2001) in the Metropolitan Detroit Cancer Surveillance System. J Clin Oncol. 22 (14), 2865-2872 (2004).
- Schouten, L. J., Rutten, J., Huveneers, H. A., Twijnstra, A. Incidence of brain metastases in a cohort of patients with carcinoma of the breast, colon, kidney, and lung and melanoma. Cancer. 94 (10), 2698-2705 (2002).
- Bendell, J. C., et al. Central nervous system metastases in women who receive trastuzumab-based therapy for metastatic breast carcinoma. Cancer. 97 (12), 2972-2977 (2003).
- Clayton, A. J., et al. Incidence of cerebral metastases in patients treated with trastuzumab for metastatic breast cancer. Br J Cancer. 91 (4), 639-643 (2004).
- Romond, E. H., et al. Trastuzumab plus adjuvant chemotherapy for operable HER2-positive breast cancer. N Engl J Med. 353 (16), 1673-1684 (2005).
- Mayer, M. A patient perspective on brain metastases in breast cancer. Clin Cancer Res. 13 (6), 1623-1624 (2007).
- Lin, N. U., Bellon, J. R., Winer, E. P. CNS metastases in breast cancer. J Clin Oncol. 22 (17), 3608-3617 (2004).
- Zhang, C., Yu, D. Microenvironment determinants of brain metastasis of brain metastasis. Cell Biosci. 1 (1), 8 (2011).
- Fidler, I. J., Nicolson, G. L. Organ selectivity for implantation survival and growth of B16 melanoma variant tumor lines. J Natl Cancer Inst. 57 (5), 1199-1202 (1976).
- Zhang, L., et al. Microenvironment-induced PTEN loss by exosomal microRNA primes brain metastasis outgrowth. Nature. 527 (7576), 100-104 (2015).
- Zhang, S., et al. SRC family kinases as novel therapeutic targets to treat breast cancer brain metastases. Cancer Res. 73 (18), 5764-5774 (2013).
- Lim, E., Modi, K. D., Kim, J. In vivo bioluminescent imaging of mammary tumors using IVIS spectrum. J Vis Exp. (26), (2009).
- Zhang, C., Zhang, F., Tsan, R., Fidler, I. J. Transforming growth factor-beta2 is a molecular determinant for site-specific melanoma metastasis in the brain. Cancer Res. 69 (3), 828-835 (2009).
