הזרקת Orthotopic של תאים סרטניים בשד אל תוך כרית שומן החלב עכברים
Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול להשתיל תאים סרטניים בשד אל תוך כרית שומן החלב פשוטה, פחות פולשנית, אחיזה נוחה בדרך, והוא מודל סרטן השד זה העכבר orthotopic עם סביבה נאותה כרית שומן החלב יכול לשמש כדי לחקור היבטים שונים של סרטן.
Abstract
דגם בעל חיים ראוי חיוני לצורך הבנה טובה יותר של מחלות. בעלי חיים שהוקם על ידי שיטות שונות (זריקות תת עורית, xenografts, הנדסה גנטית, אינדוקציה ריאקטיבים כימיים, וכו ‘) יש תווים פתולוגיים שונים ומודלים תפקיד חשוב בחקירת היבטים מסוימים של מחלות. למרות שאין דגם אחד לגמרי לחקות את התקדמות המחלה האנושי כולו, orthotopic האיברים המחלה דגמים עם סביבה סטרומה ראוי לשחק תפקיד מיוחד במינו להבנת מחלות, הקרנת עבור תרופות. במאמר זה, אנו מסבירים כיצד ניתן להשתיל תאים סרטניים בשד אל תוך כרית שומן החלב פשוטה, דרך פחות פולשנית, אחיזה נוחה, ובצע את גרורות לאיברים מרוחקים. עם התכונות נאותה של הגידול העיקרי, השד הפטמה שינויים פתולוגיים, מופע גבוהה גרורה של איברים אחרים, מודל זה maximumly מחקה התקדמות סרטן השד אנושי. הגידול העיקרי לצמיחה בחיי עירגרורות לונג-מרוחק, את microenvironment הגידול של סרטן השד יכול ייחקרו על ידי שימוש במודל זה.
Introduction
סרטן השד הוא הגורם המוביל של תמותת נשים ברחבי העולם. שכיחותה הגוברת בהדרגה, סרטן השד הפכה אתגר רציני לבריאות הציבור1. סרטן מאתר מודלים טובים גשרים בין קליניים וקליניים, מודל טוב מחקים מחלות מאתר יגדיל את הדיוק של מחקר על מחלות ותרופות.
הגידול העיקרי מתחיל את ההתקדמות של מחלות ממאירות, ואילו גרורות וסיבוכים הם הגורמים העיקריים למוות איכויות החיים המסכן אצל רוב חולי סרטן. מספר מודלים מאתר משמשים כדי לחקות את הפתולוגיה של השד אנושי סרטן2,3,4. מודלים xenograft נמצאים בשימוש נרחב למחקר סרטן להבין את הדמויות פתולוגי, מסך תרופות יעילות5,6,7ובטיחות. עכברים מהונדסים גנטית (פנינה) נוצרים כדי לחקות את סרטן השד אנושי על ידי מיקוד oncogenes או גידול משתיק קול גנים8מסוימים. פנינה יש רקע פשוטה יחסית, במדים כדי להבין את התפקיד של הגנים בתהליך סרטני; עם זאת, הסביבה מלאכותי ועל רקע מוגבלות כדי לחקור את הפתולוגיה גרורות הקשורים טיפולים9. תאים סרטניים אנושיים, אך עם תכונות פתולוגיים האנושית, יכול רק להיות קטנטנים בעכברים חיסונית לקויה, וזה אי ספיקה של הגידול-פונדקאי החיסון אינטראקציה עשוי להוביל מוטה תוצאות10.
איפה הגידול מוצק יוזם יש השפעה ישירה על הדמויות ביולוגיים ופתולוגיים של המחלה11,12,13. כיוון התקדמות סרטני הוא התוצאה מסובך של אינטראקציות בין תאים סרטניים סטרומה תאים, התאים אימונולוגיה, תאים דלקתיים, גורמי גדילה, פרוטאזות, ראשי גידולים מושתל בחיי עיר לספק תובנה טובה יותר ומחקים תהליך סרטני באופן מדויק יותר מאשר גידולים המושרה על ידי חומרים כימיים או זריקה תת עורית של גידול תאים. ריאקטורים המשמש לזירוז גידולים עשויים להיות מזיקים חוקרים וסביבה, אסור אפילו במדינות מסוימות. בהעדר סביבה כרית שומן החלב, ההתקדמות פתולוגי של זריקה תת עורית עשויות להשתנות עם חולי סרטן השד האמיתי, סרטן אשר מקורו וזה מעצבן מהמקלדת שומן החלב. החסרונות של זריקות תת עורית לעודד את השימוש של מודלים orthotopic ללמוד את צמיחת הגידול. במחקרים קודמים, גידולים גרורות מאוד מד א-MB-231, פיתחה לאחר השתלות orthotopic שבע, ציינו את החשיבות של מיקום ההזרקה14. לאחרונה, orthotopic ההשתלה של תאים סרטניים בשד אל תוך כרית שומן החלב עם הניתוח היה דיווח15,16. עם הסביבה pad החלב, את הגידול, ההעברה לתוך איברים רחוקים לכסות כל התהליך של סרטן השד באתרים רלוונטיים באופן פתולוגי, מה שהופך את המודל מיניאטורה של ההתקדמות של מחלות האדם הזה. עם זאת, לאחר הניתוח, העור באופן אוטומטי מנסה לרפא את עצמו, אשר עשויים להביא את הסיכון הפוטנציאלי של הפרעה המקור סרטן השד רגיל, הטיה את התוצאות.
יש דגמים של סרטן השד בהשוואה ואנו הקימה מודל orthotopic פולשנית לחקור את ההשפעה הפוטנציאלי של סמים על השד סרטן התקדמות17,18. במחקר זה, פרוטוקול וידאו על איך orthotopically מזריקים תאים סרטניים בשד אל תוך כרית שומן החלב פשוטה, מוצג בצורה פחות פולשנית. זו שיטת הזרקת orthotopic ללא ניתוח היא יתרון מבחינות רבות. ראשית, הפעולה היא פשוטה ומהירה, בערך 1 בדקה העכבר. שנית, עם הגידול העיקרי מוקדים החל באתרים ממש פתולוגי, זה מכסה התהליך כולו tumorigenic של התקדמות סרטן השד מן הגידול כדי אחרים גרורה איברים, אשר מספק מודל ניסויי בבעלי חיים ללמוד האינטראקציה של תאים סרטניים, גידול microenvironment. חוץ מזה, זה יכול להיות מודל חשוב להעריך את ההשפעות של טיפול בכל שלבי סרטן השד. מטרת שיטה זו היא לספק מודל חיה כדי התקדמות סרטן השד אנושי מחקים maximumly.
Protocol
Representative Results
Discussion
התאים השתמשו במחקר זה הם 4T1-luc2, תאים סרטניים בשד טריפל-שלילי מאתר עם לוציפראז תיוג, אשר הם כלי שימושי עבור משקיעה antitumor ואפקטים antimetastatic של תרופות בשל שלהם מאוד החודרני2,19 . Luciferases, יציב לדור הסלולרי הבא, משמשים כדי לציין את הגידול חי תאים, שניהם את בלוטת חלב ועל ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצה להודות את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (גרנט מס 81873111, 81673924, 81774039, 81503517), קרן מדעי הטבע בייג’ינג (גרנט מס 7172095, 7162084, 7162083), והוא יסוד שיה שו ח בייג’ינג של רפואה סינית מסורתית (גרנט לא, xx201701). אנו מודים פרופסור ליו צ’אנג-ג’ן, ממרכז מחקר נסיוני, סין האקדמיה למדעי הרפואה הסינית, לתמונות זוהרים.
Materials
| anesthesia machine | Midmark Corporation, Dayton, OH, USA | Matrx VMS | anesthesia |
| In-Vivo Imaging System | PerkinElmer | IVIS Spectrum | used for bioluminescence detecion |
| isoflurane | Hebei yipin chemical reagents company | O21400 | anesthesia |
| 1 ml syringe | Becton,Dickinson and Company | A257 | cell injection |
| digital caliper | Shang Hai Shen Han Measuring Tools Co., Ltd. | S-H | volume measurement |
| tramadol | Mundipharma company | – | pain killer |
| D-luciferin | Gold Biotechnology Inc. | LUCK-1G | used for bioluminescence detecion |
| The primary antibody against cluster of differentiation (CD) 31 | Abcam | ab28364 | used for MVD detection |
| hematoxylin and eosin staining kit | Beijing Zhong Shan Jinqiao Biotechnology Co., Ltd. | ZLI-9615 | histology |
| hair removal cream | Veet | – | hair removal cream |
| Carbomer Eye Gel | Dr.GerhardMannChem-Pharm.FabrikGmbH | – | ophthalmic ointment |
| sewing needle | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd. | 17U0302J | suture |
References
- Torre, L. A., et al. Global cancer statistics. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 65 (2), 87-108 (2012).
- Rashid, O. M., Takabe, K. Animal models for exploring the pharmacokinetics of breast cancer therapies. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. 11 (2), 221-230 (2015).
- Wagner, K. U. Models of breast cancer: quo vadis, animal modeling. Breast Cancer Research. 6 (1), 31-38 (2004).
- Horas, K., Zheng, Y., Zhou, H., Seibel, M. J. Animal models for breast cancer metastasis to bone: opportunities and limitations. Cancer Investigation. 33 (9), 459-468 (2015).
- Kawaguchi, T., Foster, B. A., Young, J., Takabe, K. Current Update of Patient-Derived Xenograft Model for Translational Breast Cancer Research. Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia. 22 (2), 131-139 (2017).
- Wright, L. E., et al. Murine models of breast cancer bone metastasis. BoneKEy Reports. 5, 804 (2016).
- Cassidy, J. W., Batra, A. S., Greenwood, W., Bruna, A. Patient-derived tumour xenografts for breast cancer drug discovery. Endocrine-Related Cancer. 23 (12), T259-T270 (2016).
- Stiedl, P., Grabner, B., Zboray, K., Bogner, E., Casanova, E. Modeling cancer using genetically engineered mice. Methods in Molecular Biology. 1267, 3-18 (2015).
- Menezes, M. E., et al. Genetically engineered mice as experimental tools to dissect the critical events in breast cancer. Advances in Cancer Research. 121, 331-382 (2014).
- Talmadge, J. E., Singh, R. K., Fidler, I. J., Raz, A. Murine models to evaluate novel and conventional therapeutic strategies for cancer. The American Journal of Pathology. 170 (3), 793-804 (2007).
- Spaw, M., Anant, S., Thomas, S. M. Stromal contributions to the carcinogenic process. Molecular Carcinogenesis. 56 (4), 1199-1213 (2017).
- Joyce, J. A., Pollard, J. W. Microenvironmental regulation of metastasis. Nature Reviews Cancer. 9 (4), 239-252 (2009).
- Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144 (5), 646-674 (2011).
- Yano, S., et al. Tumor-targeting adenovirus OBP-401 inhibits primary and metastatic tumor growth of triple-negative breast cancer in orthotopic nude-mouse models. Oncotarget. 7 (51), 85273-85282 (2016).
- Kocaturk, 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).
- Tavera-Mendoza, L. E., Brown, M. A less invasive method for orthotopic injection of breast cancer cells into the mouse mammary gland. Lab Animal. 51 (1), 85-88 (2017).
- Zhang, Y., et al. Establishment of a murine breast tumor model by subcutaneous or orthotopic implantation. Oncology Letters. 15 (5), 6233-6240 (2018).
- Zhang, Y., et al. Gubenyiliu II Inhibits Breast Tumor Growth and Metastasis Associated with Decreased Heparanase Expression and Phosphorylation of ERK and AKT Pathways. Molecules. 22 (5), (2017).
- Kwon, Y. S., Lee, K. S., Chun, S. Y., Jang, T. J., Nam, K. S. Suppressive effects of a proton beam on tumor growth and lung metastasis through the inhibition of metastatic gene expression in 4T1 orthotopic breast cancer model. International Journal of Oncology. 49 (1), 336-342 (2016).
- Kalra, J., et al. Validating the use of a luciferase labeled breast cancer cell line, MDA435LCC6, as a means to monitor tumor progression and to assess the therapeutic activity of an established anticancer drug, docetaxel (Dt) alone or in combination with the ILK inhibitor, QLT0267. Cancer Biology & Therapy. 11 (9), 826-838 (2011).
- Hoffman, R. M. Orthotopic metastatic mouse models for anticancer drug discovery and evaluation: a bridge to the clinic. Investigational New Drugs. 17 (4), 343-359 (1999).
- Hoffman, R. M. Patient-derived orthotopic xenografts: better mimic of metastasis than subcutaneous xenografts. Nature Reviews Cancer. 15, 451 (2015).
