A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تشكل الأورام الدبقية الخبيثة مجموعة غير متجانسة من الأورام الدبقية عالية التسلل ذات السمات السريرية والجزيئية المتميزة. الزينوغرافتات التقويمية الأولية تلخص السمات النسيجية والجزيئية للأنواع الفرعية الخبيثة من الورم الدبقي في نماذج الحيوانات قبل السريرية.
تشكل الأورام الدبقية الخبيثة مجموعة غير متجانسة من الأورام الدبقية عالية التسلل ذات السمات السريرية والجزيئية المتميزة. الزينوغرافتات التقويمية الأولية تلخص السمات النسيجية والجزيئية للأنواع الفرعية الخبيثة من الورم الدبقي في نماذج الحيوانات قبل السريرية. ولنمذجة الأورام الدبقية الخبيثة من الدرجتين الثالثة والرابعة لمنظمة الصحة العالمية في مقايسات الزرع، يتم نقل الخلايا السرطانية البشرية إلى موقع تقويم العظام، الدماغ، للفئران المنافضة للمناعة. على النقيض من xenografts الثانوية التي تستخدم الخلايا السرطانية المستزرعة ، يتم فصل خلايا الورم الدبقي البشري عن العينات المستئصالة وزرعها دون مرور مسبق في زراعة الأنسجة لتوليد xenografts الأولية. الإجراء في هذا التقرير تفاصيل إعداد عينة الورم، وزرع داخل الجمجمة في الفئران منقوصة المناعة، ورصد لengraftment الورم وحصاد الورم لتمرير لاحقة إلى الحيوانات المتلقية أو التحليل. يتطلب إعداد الخلايا السرطانية ساعتين وتتطلب العملية الجراحية 20 دقيقة /.
الأورام الدبقية الخبيثة هي أورام الدبقية الأولية في الجهاز العصبي المركزي التي تحدث في الدماغ وأحيانا في الحبل الشوكي. تصنف منظمة الصحة العالمية الأورام الدبقية وفقا للتشابه النسيجي مع الخلايا الفلكية أو أوليغودندروسيتوس أو الخلايا النعجلية ثم يتم تصنيفها رقميا (من الأول إلى الرابع) للسمات المرضية للأورام الخبيثة. الأنواع الفرعية الهسولوجية الأكثر شيوعا هي السيتوسيتوماس، الأورام الأوليغوديندروغليوماس والقلة المختلطة. وتتميز الأورام الدبقية الخبيثة التي تشمل الصفوف من الثاني إلى الرابع لمنظمة الصحة العالمية بالنمو الغازي والتكسير إلى العلاجات الحالية. في كل عام في الولايات المتحدة ، يتم تشخيص ما يقرب من 15750 شخصا بورم جلي خبيث ويستسلم ما يقدر ب 12740 مريضا لهذا المرض. وتسلط هذه الإحصاءات الضوء على الطبيعة الفتاكة بشكل خاص للأورام الدبقية الخبيثة والحاجة الهامة إلى تعزيز الفعالية العلاجية.
نماذج السرطان ضرورية للتحقيق في بيولوجيا الورم والعلاجات. خطوط الخلايا السرطانية البشرية تمثل خطوة أولى هامة للتلاعب في المختبر وفي دراسات فيفو xenografting (xenografts الثانوية)1. ومع ذلك, الثقافات الخلايا السرطانية القياسية الخضوع التحول phenotypic وجنوتيبيك2-4 التي قد لا تكون استعادة في xenografts الثانوية5. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تضيع التغيرات الجينية مثل إيزوقراطيات ديهيدروجيناز(IDH)الطفرات6،مجموعات الخلايا الجذعية متميزة7 والاعتماد على مسارات الإشارات الرئيسية8 في ثقافات الخلايا السرطانية. يمكن الحفاظ على ملامح الجينوم إلى حد أفضل في ثقافة مجال السرطان، على الرغم من أنها لا تزال تفشل في مرآة تماما النمط الجيني للأورام الأولية2،3. زرع العظام المباشر ينفي تأثيرات الثقافة في المختبر ، ويوفر بيئة دقيقة مناسبة ، ويحافظ على سلامة الخلايا التي تبدأ الورم9،10. لذلك، xenografts الأولية تمثل نموذجا قويا ووثيقة الصلة قبل السريرية لاختبار دقيق العوامل المستهدفة للمساعدة في التصميم العقلاني للتجارب السريرية في المستقبل5،11،12.
1. إعداد تعليق الخلايا السرطانية
ملاحظة: مطلوب موافقات مؤسسية مناسبة لاستخدام مواد المريض والحيوانات لإنشاء وصيانة الأورام الدبقية العظام الأولية xenografts. في المركز الطبي لجامعة فاندربيلت، يتم جمع مواد الورم التي تم استئصالها التي تتجاوز تلك المطلوبة لأغراض التشخيص بموافقة المريض على مستودع أنسجة البحث. يتم تسمية العينات برقم قاعدة بيانات REDcap عشوائي مكون من 5 أرقام ويتم إزالة جميع المعرفات الخاصة بالمرضى. تحتوي قاعدة بيانات REDcap على بيانات سريرية غير محددة لكل عينة في مستودع الأنسجة تشمل الجنس والعمر (بالسنوات) والعرق وحالة البقاء على قيد الحياة وعلم الأمراض وعلاجات السرطان وسنة استئصال الأنسجة ووقت التقدم. للحفاظ على العقم وتحسين نجاح الطريقة xenograft الأولية، وينبغي تجميع جميع الكواشف، والأدوات الجراحية البخار autoclaved، وموقع الجراحية أو إعدادها مقدما.
ملاحظة: عينات الورم الدبقي غالبا ما تحتوي على كميات كبيرة من المايلين والحطام. اعتمادا على حجم العينة، قد يكون من الضروري استخدام أكثر من 4 أنابيب الانحدار متقطعة لإزالة كافية من المايلين والحطام.
ملاحظة: يتم الانتهاء من العملية عندما لا يكون هناك، أو القليل، واضحة للعيان الأنسجة غير المرتبطة المتبقية. تجنب إدخال فقاعات أثناء عملية التحويم.
ملاحظة: قابلية البقاء على قيد الخلية بعد الانفصال عادة ما تكون >90٪. قد تعكس القدرات السفلية العديد من المتغيرات بما في ذلك مناولة الأنسجة دون المستوى الأمثل أو وقت النقل من غرفة العمليات ، أو طريقة حفظ التبريد ، أو تقنية انفصال الباباين. ومع ذلك، قد تظل القدرات الخلوية المنخفضة كافية، طالما أنه قد يتم زرع عدد كاف من القدرات القابلة للحياة في الحجم المناسب. لكل فأر، يتم زرع 50،000-200،000 خلايا قابلة للحياة في حجم 2 ميكرولتر. بسبب طرف مشطوف من إبرة المحاقن, إضافية 5 ميكرولتر تعليق الخلية ينبغي أن تدرج في المجلد النهائي لضمان أن المواد الكافية يمكن استخلاصها إلى حقنة لكل حقنة. على سبيل المثال، لحقن 2 ميكرولتر/فأرة ل 5 فئران، يجب أن يكون الحجم النهائي 15 ميكرولتر (15 ميكرولتر = (5 × 2 ميكرولتر) + 5 ميكرولتر).
2. إعداد موقع الجراحة والأدوات
ملاحظة: يتم ارتداء قفازات جراحية معقمة أثناء العملية. اعتمادا على متطلبات كل مؤسسة، قد تكون هناك حاجة إلى العباءات الجراحية والقبعات وحراس الوجه.
3. التعريفي، التخدير، والتسكين
ملاحظة: تتطلب العمليات الجراحية التي تتجاوز 15 دقيقة من وقت تخدير الفئران مصدرا للحرارة. لمنع انخفاض حرارة الجسم ، يتم تزويد الفئران بمصدر حراري (بطانية الماء الساخن المتداولة) خلال فترات ما قبل وبعد الجراحة.
تركيز المخزون | حجم التحضير ل | |||
فأرة واحدة | خمسة فئران | عشرة فئران | ||
الكيتامين | 100 ملغم/مل | 25 ميكرولتر | 125 ميكرولتر | 250 ميكرولتر |
زيلازين | 100 ملغم/مل | 2.5 ميكرولتر | 12.5 ميكرولتر | 25 ميكرولتر |
ملحية متساوية | 223 ميكرولتر | 1,113 ميكرولتر | 2,225 ميكرولتر | |
مجموع | 250 أول | 1250 ميكرولتر | 2500 ميكرولتر |
4. زرع داخل الجمجمة
ملاحظة: قد تكون أحجام الحقن التي تتجاوز 2.5 ميكرولتر قاتلة للفئران.
5. رعاية الحيوان بعد الزرع والمراقبة
ملاحظة: المؤشر الأكثر موثوقية من ورم الحرمان والنمو المتسلل هو تدريجي, فقدان الوزن المستمر يرافقه تطوير الموقف حدب ومعطف الشعر الخام. في حالات نادرة ، لوحظ العجز العصبي التي تشمل ترنح ، عسر القراءة ، والنوبات. xenografts الأولية Orthotopic الغازية للغاية وتتطور على مدى فترة طويلة من الزمن. الفئران عادة ما تظهر أعراض نمو الورم 3-6 أشهر بعد زرع.
6. حصاد الورم
ملاحظة: بهذه الطريقة، تحتوي الشريحة التاجية الأولى (#1) على الجانب الخلفي من المصابيح الشمية والجانب الأمامي من الفصوص الأمامية. الورم المحتقن هو الأكثر وفرة في نصف الكرة الأيمن من الشرائح التاجية 3 اللاحقة (شريحة #2، #3، #4) ويتم احتواء مشهد الحقن بشكل روتيني في شريحة تاجية #3. اعتمادا على الاحتياجات التجريبية، يمكن استخدام المواد لمرور الورم، وأقسام الأنسجة المجمدة، والفورماتين الثابتة البارافين أقسام الأنسجة المضمنة، وتدفق قياس الخلايا من الأنسجة المفككة، وزراعة الخلايا أو ال ليسات للحمض النووي، الحمض النووي الريبي، أو تحليل البروتين. أجزاء من الورم قد تكون cryopreserved للاحتياجات المستقبلية مع صلاحية الخلية تتراوح بين 80-95٪.
7. إعادة تثبيت التبريد الورم
يتم زرع خلايا الورم الدبقي المفككة مباشرة في أدمغة الفئران المنافرة المناعية للحصول على خطوط زينوغرافت تقويم العظام الأولية. يتم تعيين كل عينة ورم عدد عشوائي قبل زرعها، كجزء من عملية إلغاء تحديد هوية لإزالة المعلومات الصحية المحمية. نحن نستخدم رقم قاعدة بيانات REDcap مكون من 5 أرقام لهذا الغ...
خطوط الخلايا المستزرعة، xenografts والفئران المعدلة وراثيا هي الطرق الأكثر شيوعا لنمذجة الأورام الدبقية، وهناك فوائد والقيود المتميزة لكل نظام نموذج3،13،14. وتشمل الفوائد ذات الصلة من الأورام الدبقية العظام الأولية xenografts النمو المتسلل الذي يطبع الأورام الدبقية المنتشرة والاحتفاظ بالتغ...
ويعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
نحن مدينون بشكل خاص للمرضى في المركز الطبي لجامعة فاندربيلت الذين قدموا مواد بحثية لا تقدر بثمن لبنك الأنسجة العصبية الجزيئية. نشكر أولئك الذين أنشأوا وحافظوا على بنك الأنسجة، وريد C. طومسون MD (المحقق الرئيسي)، تشيريل كينارد RN (ممرضة أبحاث) ولاري أ. بيرس MS (مدير). تم تنفيذ الخدمات النسيجية ، جزئيا ، من قبل المركز الطبي لجامعة فاندربيلت (VUMC) الموارد المشتركة في علم الأمراض الترجمي (بدعم من الجائزة 5P30 CA068485 لمركز فاندربيلت إنغرام للسرطان). وقد تم دعم هذا العمل من خلال منح قدمت إلى MKC من صناديق التنمية NINDS (1R21NS070139) وصندوق بوروز ويلكوم وصناديق التنمية VMC. ويدعم MKC من قبل وزارة شؤون المحاربين القدامى، إدارة صحة المحاربين القدامى، مكتب البحث والتطوير، البحوث والتطوير مختبر الطب الحيوي من خلال منحة 1 I01 BX000744-01. ولا تمثل المحتويات آراء وزارة شؤون المحاربين القدماء أو حكومة الولايات المتحدة.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Phosphate buffered saline | Life Technologies | 14040-133 | |
Papain dissociation system | Worthington Biochemical Corp. | LK003150 | |
Trypan blue solution 0.4% | Life Technologies | 15250061 | |
Ketamine HCl | Obtained from institutional pharmacy or local veterinary supply company | ||
Xylazine HCl | |||
Ketoprofen | |||
Ophthalmic ointment | |||
Povidone-iodine | Fisher Scientific | 190061617 | |
Cryopreservation medium and proliferation supplement | StemCell Technologies | 05751 | |
0.2% Heparin sodium salt in PBS | StemCell Technologies | 07980 | |
Penicillin-streptomycin | Life Technologies | 15140-122 | |
Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | D6250-5X10ML | |
NOD.Cg-Prkdcscid I/2rgtm1Wjl/SzJ mice | The Jackson Laboratory | 005557 | NSG mice |
Anti-human vimentin antibody | Dako | M7020 | Use 1:200 to 1:800 |
Anti-human IDH1 R132H antibody | Dianova | DIA-H09 | Use 1:100 to 1:400 |
Centrifuge with swinging bucket rotor | |||
Pipetter with dispensing speed control | |||
Disposable hemocytometer | Fisher Scientific | 22-600-100 | |
Sterile surgical gloves | Fisher Scientific | 11-388128 | |
Disposable gown | Fisher Scientific | 18-567 | |
Surgical mask | Fisher Scientific | 19-120-1256 | |
Tuberculin syringe | BD | 305620 | |
Alcohol pads | Fisher Scientific | 22-246-073 | |
Portable electronic scale | Fisher Scientific | 01-919-33 | |
Zoom stereomicroscope | |||
Surgical clipper | Stoelting | 51465 | |
Scalpel handle | Fine Science Tools | 10003-12 | |
Scalpel blades, #10 | |||
Stereotaxic instrument | Stoelting | 51730 | |
High-speed drill | Stoelting | 51449 | |
Drill bit, 0.6 mm | Stoelting | 514552 | |
Hamilton syringe | Hamilton | 80336 | |
Autoclip, 9 mm | BD | 427630 | |
Circulating water warming pad | Kent Scientific | TP-700 TP-1215EA | |
Hot bead dry sterilizer | Kent Scientific | INS300850 | |
Surgical scissors | Fine Science Tools | 14101-14 | |
Fine scissors | Fine Science Tools | 14094-11 | |
Spring scissors | Fine Science Tools | 15018-10 | |
Dumont forceps | Fine Science Tools | 11251-30 | |
Semimicro spatulas | Fisher Scientific | 14374 | |
Mouse brain slicer matrix | Zivic Instruments | BSMAS002-1 | |
Cryogenic storage vials | Fisher Scientific | 12-567-501 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved