Die Autoren möchten Sie Kim Yates, Eileen Franklin, und Rebecca Tjepkema (Tierpflege und Veterinärwesen, Universität Ottawa) für die Unterstützung bei Tierarztpraxen danken. Lee-Hwa Tai wird von einem Fonds de recherche santé Quebec Fellowship unterstützt. Führers Chance Grant Rebecca Auer - Diese Arbeit wurde durch Betriebskostenzuschüsse von der kanadischen Krebsgesellschaft Research Institute Innovation Grant, Ontario Ministerium für Forschung und Entwicklung Frühe Researcher Award und kanadischen Stiftung für Innovation unterstützt.

1. Die Aufrechterhaltung 4T1 Tumorzellen in vitro <ol><li> Kultur unmodifizierten 4T1 Tumorzellen in komplettem DMEM (DMEM, 10% FBS, 1x Penicillin / Streptomycin) in 10 cm-Gewebekulturplatten. Inkubieren bei 37 ° C, 5% CO 2-Brutschrank. </li><li> Split Kulturen 2-3 Mal / Woche. Zur Aufrechterhaltung optimale Rentabilität Zellen sollten 80% Konfluenz nicht überschreiten. Verwenden Sie keine Zellen für die Gründung in vivo Primärtumoren, wenn Kulturen wurden in vitro für&gt; 1 Monat agiert wurden, da dies verringert Krebserkrankung und metastatischen Potential als frühere agiert Zellen. </li></ol> 2. Ernten 4T1 Tumorzellen zur Injektion <ol><li> Aspirat Kulturmedium aus der Gewebekulturplatte unter Verwendung einer Pasteurpipette. </li><li> 10 ml 1x PBS, die sterile 2 ml EDTA. Lassen die PBS-Lösung inkubiert in der Platte bei 37 ° C, 5% CO 2-Brutschrank für 5-7 min. </li><li> Ernte-PBS-Lösung von der Platte, rinsing die Platte 2-3x mit Lösung, Transfer zu 15 ml konischen Röhrchen. </li><li> Zentrifuge Zellen 5 min bei 500 × g bei 4 ° C in einer Tischzentrifuge. </li><li> Saugt den Überstand und Zellpellet in serumfreiem DMEM. </li><li> Bestimmen Zellkonzentration mit Hilfe eines Zellzählers. </li><li> Verdünnen Sie die Zellen mit Serum-freien Medium zu 6 Zellen/500 ul (1x10 5 Zellen/50 ul (zur Injektion und Ort Zellen auf Eis 1x10. </li></ol> 3. Injektion Mäuse mit 4T1-Tumorzellen Alle Tierversuche durchgeführt wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Instituts an den Animal Care Veterinary Services der Universität von Ottawa Empfehlungen für alle Tiere, die orthotope Injektionen oder Implantate Tumor. <ol><li> Gönnen Mäusen subkutan mit Buprenorphin (0,05 mg / kg) 1 h vor der Operation zur Schmerztherapie. </li><li> Einleitung und Aufrechterhaltung einer Maus mit 2,5% Isofluran während der Dauer der Injektion unter Narkosetion. Drücken Sie den Fußballen der Maus, um Reflexantwort zu erkennen. Wenn keiner gefunden wird, werden wirksame Anästhesie Niveau erreicht. Sterile Augensalbe wird dann angewendet, um Hornhauttrocknungs verhindern. </li><li> Legen Sie eine 30 G ½ &quot;Ultra-fine&quot; Spritze mit genau 50 ul Zellsuspension. Sicherzustellen, daß alle Luftblasen aus der Spritze Spalte, indem die Seite der Spritze, um Luftblasen zu entfernen entfernt. </li><li> Zeigen Maus (in Narkose) Bauchseite auf. </li><li> Reinigen Sie die Injektionsstelle mit einem Alkoholtupfer und horizontal und direkt vorstellen die Nadel in die vierte Brustfettpolster langsam die Spritze verzichten Lautstärke. </li><li> Verwenden Sie ein Wattestäbchen, um mögliche Leckagen zu reinigen. </li><li> Lassen Mäuse aus der Narkose zu erholen. </li><li> Pflegen Buprenorphin (0,05 mg / kg) für die Schmerztherapie verabreicht sc alle 8 Stunden für 2 Tage. </li></ol> 4. Verwalten Perioperative Behandlung in 4T1 Tumor-tragenden BALB / c-Mäuse <ol><li> Mit 13 Tage nach der Injektion der Tumorzellen, messen Sie den Primärtumor mit einem externen Bremssattel. Messung der größten Längsdurchmesser (Länge) und den größten Querdurchmesser (Weite) mit dem Bremssattel. Das modifizierte ellipsoide Formel wird verwendet, um das Tumorvolumen zu berechnen (Tumorvolumen = 1/2 (Länge × Breite 2) </li><li> Mit 13 Tage nach der Injektion der Tumorzellen, sollte der Primärtumor ca. 1 cm 3 zu messen. Wenn diese Tumormessung erreicht, bereiten perioperative Therapie Reagenz. </li><li> Onkolytischen Virus ist ein innovativer Therapie, die man in der perioperativen Phase zu verwalten. Bereiten onkolytischen Virus (1x10 9 PFU / 1 ml) in 1x PBS steril und auf Eis vor der Injektion. </li><li> Sichere und Ort der Mausin Rainer für die intravenöse Injektion in die Schwanzvene. </li><li> Schonend erwärmen Maus Schwanz in warmem Leitungswasser, um seitliche Schwanzvenen zu visualisieren. </li><li> Legen Sie eine 27 G ½ &quot;Insulin-Spritze&quot; mit genau 100 ul von onkolytischen Virustherapie. Stellen Sie sicher, dass alle Luftblasen aus der Spritze Säule entfernt. </li><li> Spritzen Sie die Maus mit 1x10 8 PFU/100 ul / Maus an einen der seitlichen Schwanzvenen. Wenn die Nadel in geeigneter Weise in einer seitlichen Vene eingeführt, sollte kein Widerstand beim Niederdrücken des Spritzen spüren. </li></ol> 5. Vollständige Entfernung des primären Tumors und Bauch Left Nephrektomie <ol><li> Mit 14 Tage nach der Injektion der Tumorzellen einleiten Routine perioperativen folgenden Universität von Ottawa Tierpflege-und Veterinärdienst genehmigten Protokolle. Gönnen Mäusen subkutan mit Buprenorphin (0,05 mg / kg) 1 h vor der Operation zur Schmerztherapie. Einleitung und Aufrechterhaltung einer Narkose mit Isofluran 2,5% während der Operation. Under sterilen Bedingungen und mit sterilen chirurgischen Instrumenten wird Operationsstelle rasiert und gewaschen. Tiere verabreicht subkutanen Flüssigkeiten und Schmiermittel Auge vor der Operation. </li><li> Machen Sie einen kleinen Schnitt (1-2 cm Länge) vorsichtig und vollständig entfernen Sie die primäre 4T1 Tumor aus dem Brustfettpolster. </li><li> Schließen Sie den Schnitt mit 2-3 9 mm Heftklammern. </li><li> Expose der Bauch durch einen Schnitt durch die Haut-und Unterhautschicht entlang der ventralen Mittellinie der Maus. </li><li> Einen Einschnitt in der Linea alba (3-4 cm) auf Maus Peritoneum zugreifen. </li><li> Setzen Sie die linke Innenseite des Bauches durch Verschieben der darüberliegenden Darm zur Seite. Stellen Sie sicher, die Därme mit einer Kochsalzlösung getränkt steriler Gaze feucht gehalten. </li><li> Mit einem stumpfen Paar chirurgische Pinzette, fassen Sie die linke Niere sanft. </li><li> Mit einem 3:0-Wachs beschichtet geflochtenen Seidenfaden in eine Schleife gebunden, die ligieren Hilus der linken Niere und mit drei chirurgischen Knoten. Entfernen Sie die linke Niere mit chirurgischencal Schere. </li><li> Überprüfen Sie die Nahtverbindungs ​​sorgfältig, um sicherzustellen, dass eine angemessene Hämostase erzielt wird. </li><li> Schließen Sie die subkutane Schicht mit einer Endlosschleife Naht mit 5-0 resorbierbaren geflochten, dann Klammer Hautschicht mit 9 mm Heftklammern. Die Schritte 5,2-5,10 sollte 10 min / Tier erforderlich. </li><li> Pflegen Buprenorphin (0,05 mg / kg) für die Schmerztherapie verabreicht sc alle 8 Stunden für 2 Tage. </li></ol> 6. Euthanizing Mäuse und Verarbeitung und Quantifizierung von Lungentumorlast <ol><li> 28 Tage nach 4T1 Tumorinjektion einschläfern Mäusen nach Tierpflege und Veterinärwesen-Protokoll an der Universität von Ottawa. </li><li> Spray bis Maus mit 70% Ethanol. </li><li> Nutzen Sie den ersten Schnitt mit der Schere direkt unter dem Brustkorb. </li><li> Expose der Thorax durch einen Schnitt durch die Haut-und Unterhautschicht entlang der ventralen Mittellinie der Brusthöhle der Maus. </li><li> Machen seitliche Schnitte durch Haut und Gewebe auf jeder Seite bis zu der neck der Maus. </li><li> Präparieren Sie sich die Lunge durch leichtes Greifen der Lunge entfernt, während schnippeln das Bindegewebe über und unter der Lunge. </li><li> Einzuweichen extrahiert Lunge in kaltem PBS Rest Blut zu entfernen, dann in 10% Buffered Formalin. </li><li> Fotografieren Sie jede Lunge für Tumormetastasen Beurteilung. Wiegen Lunge für Tumorlast Quantifizierung. </li></ol>

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Die Autoren erklären, keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Die chirurgische Resektion ist die Hauptstütze der Therapie für Patienten mit lokalisierten solide Tumoren. Selbst bei vollständiger Resektion, entwickeln viele Patienten ein Rezidiv metastasiertem und letztlich sterben an ihrer Krankheit. Die unmittelbaren postoperativen Phase bietet eine ideale Umgebung für die Bildung von Metastasen, moduliert, zum großen Teil durch postoperative NK-Zell-Suppression. Dennoch bleibt es ein therapeutisches Fenster, die weitgehend ignoriert. Es liegen noch keine Standard perioperative Anti-Krebs-Therapien zur Verhinderung von postoperativen Metastasen ab. Die aktuelle Herausforderung ist es, sichere und vielversprechende Therapien, die NK-Zellen in der perioperativen Phase, wodurch die Einrichtung mikrometastatische Krankheit verhindert aktivieren identifizieren. Diese Therapien müssen streng auf Sicherheit und Wirksamkeit in präklinischen Tiermodellen charakterisiert werden und dann in klinischen Studien durchdachten übersetzt. Die Primärübersetzungnale der Entwicklung eines Maus-Tumormodell der operativen Belastung ist es, Mechanismen der Immunsuppression und Metastasierung zu erkunden und nach der Operation zu innovativen Immuntherapien mit Potenzial für die zukünftige Verwendung bei Krebspatienten einer Operation unterziehen, um den Primärtumor zu entfernen beurteilen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde ein Maus-4T1 Mammakarzinom-Modell gepaart mit operativen Belastung entwickelt. Während die 4T1-Zelllinie ist eine Maus &quot;Mammakarzinom&quot;, ist der Grund, diese Zelllinie verwenden die Reproduzierbarkeit der spontanen Metastasen, die uns um die Auswirkungen der operativen Belastung in einer realistischen Krebs Modell bewerten können. In diesem Zusammenhang ist die eigentliche Ursache der Malignität weniger wichtig als der metastatischen Potential und Tumorbiologie. Der zweite entscheidende Komponente unseres Modells ist die Entwicklung eines Tier chirurgische Verfahren für die menschliche Krebs-Operation ähneln. In diesem Tier chirurgischen Stress-Modell wird der Primär 4T1 Brusttumor herausgeschnitten, nachdem es 1 cm 3 erreicht. DaKrebsoperationen in menschlichen Patienten mit erheblichen Immunsuppression, ein Open-Bauch Nephrektomie in &quot;chirurgischen Stress&quot; Behandlungsgruppen wird zusätzlich durchgeführt. Da es mit konventionellen Tumorentfernung beim Menschen vergleicht, ist die invasive Natur eines ganz links Nephrektomie sehr vergleichbar mit zahlreichen Arten von chirurgischen Behandlungen für solide Malignomen, einschließlich der Chirurgie für Darmkrebs, Eierstockkrebs, Nierenkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Lungen-und Speiseröhren Krebs. Darüber hinaus würden wir argumentieren, dass die tiefgreifenden physiologischen Veränderungen, die perioperativ auftreten, durch Laparotomie + Nephrektomie, ausreichend reproduziert die überwältigende physiologischen Veränderungen, die nach invasiven Chirurgie für die meisten soliden Malignome auf. Für perioperative Faktoren, die zu übermäßigen operativen Belastung und Mortalität, die Dauer der Anästhesie und Chirurgie führen und halten die Körpertemperatur während der Operation könnte zu steuern ist genau definiert. Alle diese Parameter werden genauer ein ausgeführtesd in unserer Praxis-Protokoll definiert spiegeln Routine perioperative Versorgung in menschlichen Krebspatienten. Der Zeitplan für die perioperative Behandlung ist eine zusätzliche kritische Komponente für den perioperativen Rettungsmodell. 4T1 Tumor tragenden Mäuse wurden zuvor mit 3-Schemata von Influenza-Impfstoff behandelt wurden: neoadjuvante (bei 5 Tage vor der Operation), perioperative (am Tag der Operation angegeben) und perioperative + Mehrfachdosis (am Tag der Operation gegeben, gefolgt von 2 zusätzliche Dosen Abstand von 5 Tagen). Bemerkenswert ist, alle 3 Modi des Impfstoff-Behandlung deutlich verringert Lungenmetastasen 22. Allerdings Influenza-Impfstoff perioperativ als eine einzige Dosis reduziert Metastasen effektiv verwaltet. Gemeinsam, markieren diese Experimente die Bedeutung der unmittelbaren perioperativen Phase als enges therapeutisches Fenster in der metastatischen Prozess eingreifen. Perioperative Einsatz von innovativen Immuntherapien wie oncolytic-Virus und Impfstoffe hat exklusiv für unsere Forschungsgruppe beschränkt. Wir haben gezeigt, für das erste Mal, dass die perioperative Gabe von Roman onkolytischen ORF und Vaccinia-Viren können NK-Zell-Suppression nach der Operation im Tiermodell ein umzukehren. Noch wichtiger ist, dass diese Rettungs der Immunfunktion korreliert mit einer Verringerung der postoperativen Bildung von Metastasen. In Studien am Menschen, hatte Krebs-Chirurgie-Patienten postoperative NK-Zell-Zytotoxizität reduziert und perioperative OV deutlich erhöht NK-Zellaktivität bei Krebspatienten ein. Verwendung von handelsüblichen prophylaktische Impfstoffe zeigten wir, dass perioperative Influenza-Impfstoff Verwaltung deutlich reduziert Tumormetastasen und verbesserte NK-Zell-Zytotoxizität in präklinischen Tumormodellen. In Studien am Menschen deutlich Influenza-Impfstoff NK-Zellaktivität bei gesunden Spendern und Patienten 22 Krebsoperation verbessert. Viele Ansätze werden verwendet, um canc reduzierener Rezidiv, einschließlich Chemotherapie und Bestrahlung, aber diese Therapien sind in der Regel verabreicht Wochen bis Monate vor (neoadjuvante) oder nach (adjuvant) Chirurgie. Forschung in diesem Bereich zeigt, dass die unmittelbaren postoperativen Phase ist entscheidend bei der Bestimmung langfristige Tumorrezidivraten. Daher kann klinische Interventionen in Form von Immuntherapien in dieser kritischen Zeit haben erhebliche langfristige Vorteile. Unsere Untersuchungen mit einem Maus-Modell der spontanen Lungenmetastasen und chirurgischen Stress bieten eine einzigartige Gelegenheit, um neue Therapien zu erforschen und zu bestimmen, ihr Potenzial zur perioperativen Immunsuppression in der Krebschirurgie-Patienten verhindern und dadurch auch Krebs Rezidivraten zu reduzieren.

Chirurgie ist eine wichtige Komponente in der Krebsheil Behandlung von soliden Tumoren, aber trotz kompletter Resektion, entwickeln viele Patienten ein Rezidiv metastasiertem und letztlich sterben an ihrer Krankheit. Zunehmend wird die postoperativen Phase, als Ergebnis der physiologischen Belastung als Reaktion auf Operationen, einschließlich der Blutgerinnung, Freisetzung von Wachstumsfaktoren und Immununterdrückung wird als kritische Zeit für die Entwicklung von Metastasen zu erkennen. Unsere Gruppe 1,2 und andere 5.3 haben gezeigt, dass die unmittelbaren postoperativen Phase ist ein einzigartig anfällig Zeit für die Bildung von Metastasen. Einer der wichtigsten Mechanismen für die prometastatic Wirkungen der Operation verantwortlich ist postoperativen Funktionsstörungen der natürlichen Killerzellen (NK) 03.01. NK-Zellen sind zytotoxischen Lymphozyten des angeborenen Immunsystems bei der Kontrolle von Tumorwachstum und Metastasen 6 beteiligt. NK-Zell-Dysfunktion nach der Operation wurde ich dokumentiertn sowohl menschliche Patienten 1,7-9 und Tiermodelle 1,10,11. Postoperative NK-Zell-Suppression korreliert mit erhöhten Metastasen in Tiermodellen von spontanen und Metastasen 1,11-14 implantiert, während in Studien am Menschen wird Nieder NK-Aktivität während der perioperativen Phase mit einer höheren Rate von Rezidiv-und Mortalitäts 15,16 verbunden. Trotzdem gibt es noch keine Krebstherapien speziell auf den prometastatic Veränderungen, die unmittelbar nach der Krebsoperation auftreten. Die perioperativen Phase stellt eine therapeutische Fenster der Gelegenheit, in der in den metastatischen Prozess eingreifen. Während traditionelle Krebstherapien, wie zytotoxische Chemotherapie, als zu giftig für den Patienten nach großen Operationen 17 verabreicht werden, Immun-Therapien sind ideale Kandidaten für perioperative Verwaltung. Perioperativen Verwendung von rekombinantem IL-2 und IFN-I ³ i untersucht worden sindn frühen Phase der klinischen Studien, die ihr Potenzial zur postoperativen NK-Zell-Unterdrückung zu verhindern und zur Verbesserung der progressionsfreien Überlebens 18-21. Leider hat sich die weitere Entwicklung von Verträglichkeit dieses unspezifischen Zytokin-Therapie kombiniert mit einer größeren Operation 17 behindert. Viren sind auch starke unspezifische Aktivatoren von NK-Zellen. Unsere Forschung hat gezeigt, dass bereits eine präoperative Verabreichung von replizierenden Viren, wie neuartige Krebs onkolytischen Viren (OV) und nicht-replizierende virale Impfstoffe wie Influenza-Impfstoff, kann die Operation induzierte NK-Zellfehlfunktion zu verhindern und zu dämpfen Metastasen 1,22. Die in diesem Dokument beschriebenen Operationsmodell hat sich unser Verständnis der Mechanismen bei der Ausbreitung und das Wachstum von Tumorzellen nach der Operation beteiligt erleichtert und uns erlaubt, neue zielgerichtete Therapien, die in der perioperativen Phase verabreicht werden kann, zu erkunden. Um dieses Ziel zu erreichen, ein TierModell der operativen Belastung und spontane Metastasierung wad entwickelt. Das Modell macht Gebrauch von Maus Mammakarzinom Tumoren (BALB / c - 4T1), die in der Lage, spontan metastasieren aus dem primären Brustdrüse, mehrere entfernte Orte insbesondere die Lunge. Am Tag 0 werden Brustkrebszellen in der Maus-Brustfettpolster implantiert. Am Tag 14 nach der Tumorimplantation, wird eine vollständige Resektion des Primärmammatumor bei allen Tieren durchgeführt. Eine Untergruppe von Tieren erhält zusätzlichen operativen Belastung in Form einer Bauch Nephrektomie. Am Tag 28, Lungen-Tumorknoten in chirurgisch gestresst und keine Operation Kontrollmäusen verglichen werden isoliert und quantifiziert. In diesem Tiermodell von Krebs und Chirurgie, werden die Auswirkungen der Operation auf Metastasen untersucht und die Wirksamkeit der perioperativen Gabe von innovativen Immuntherapien, einschließlich replizieren und nicht-replizierende Viren basierter Immunstimulanzien sind zum ersten Mal getestet.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="647">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM)</td>
			<td style="width:111px;">Corning Cell-Gro</td>
			<td style="width:153px;">10-013-CV</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Inactivated Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td style="width:111px;">HyClone</td>
			<td style="width:153px;">SH30396.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Penicillin/Streptomycin</td>
			<td style="width:111px;">Gibco</td>
			<td style="width:153px;">15070-063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">1X sterile Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td style="width:111px;">Corning cell gro</td>
			<td style="width:153px;">21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Buprenorphine</td>
			<td style="width:111px;">Chiron, Guelph</td>
			<td style="width:153px;">RXN309968</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isofluorane</td>
			<td style="width:111px;">Baxter Corp</td>
			<td>1001936040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1/2 ultra-fine syringe</td>
			<td style="width:111px;">Terumo</td>
			<td>30 Gauge, SS05M3009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">9mm staples</td>
			<td style="width:111px;">Braintree</td>
			<td style="width:153px;">ACS BX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">5-0 braided absorbable suture</td>
			<td style="width:111px;">Covidien</td>
			<td style="width:153px;">UL-202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">3-0 wax braided silk suture</td>
			<td style="width:111px;">Covidien</td>
			<td style="width:153px;">S-194</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Formalin</td>
			<td style="width:111px;">Fisher</td>
			<td style="width:153px;">SF100-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4T1 tumor cells</td>
			<td style="width:111px;">ATCC</td>
			<td style="width:153px;">CRL-2539</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">BALB/c</td>
			<td style="width:111px;">Charles Rivers Labs</td>
			<td style="width:153px;">Strain Code:028</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse tumor model of surgical stress to explore the mechanisms of postoperative immunosuppression and evaluate novel perioperative immunotherapies

Chirurgische Resektion ist ein wesentlicher Behandlung für die meisten Krebspatienten, aber Operation induziert Dysfunktion des Immunsystems, und dies hat zu der Entwicklung von Metastasen in Tiermodellen und bei Patienten mit Krebs in Verbindung gebracht worden. Die präklinischen Arbeiten aus unserer Gruppe und andere hat eine tiefgreifende Unterdrückung der angeborenen Immunfunktion, insbesondere NK-Zellen in der postoperativen Phase demonstriert und diese nach der Operation spielt eine wichtige Rolle in der verstärkten Entwicklung von Metastasen. Relativ wenige Untersuchungen an Tieren und klinische Studien haben sich auf die Charakterisierung und die Umkehrung der schädlichen Wirkungen von Krebsoperation konzentriert. Verwendung einer strengen Tiermodell der spontan metastasierenden Tumoren und operativen Belastung wurde die Verbesserung der Krebsoperation auf die Entwicklung von Lungenmetastasen bewiesen. In diesem Modell werden die 4T1-Brustkrebszellen in der Maus-Mamma-Fettpolster implantiert. Am Tag 14 nach der Tumorimplantation ist eine komplette Resektion des Primärmammatumor performed bei allen Tieren. Eine Untergruppe von Tieren erhält zusätzlichen operativen Belastung in Form einer Bauch Nephrektomie. Am Tag 28 werden die Lungentumorknoten quantifiziert. Wenn Immuntherapie wurde sofort präoperativ gegeben wurde eine tiefgreifende Aktivierung von Immunzellen, die die Entwicklung von Metastasen nach der Operation verhindert erkannt. Während die 4T1 Brusttumorchirurgie Modell ermöglicht die Simulation der Auswirkungen von Stress auf abdominale chirurgische Tumormetastasen, die Anwendbarkeit auf andere Tumortypen getestet werden muss. Die aktuelle Herausforderung ist es, sichere und vielversprechende Immuntherapien in präklinischen Mausmodellen zu identifizieren und zu tragfähigen perioperative Therapie zu übersetzen, um Krebs-Chirurgie-Patienten gegeben, um das Wiederauftreten von Metastasen zu verhindern.

Eine reproduzierbare Mausmodell der operativen Belastung, die in der dramatischen Verbesserung der Lungenmetastasen Ergebnisse entwickelt worden. Am Tag 28 nach der Tumorimpfung 4T1 (und 14 Tage nach der Tumorentfernung + / - Bauch Nephrektomie) wurden die Lungen entnommen und auf Metastasen visualisiert. Operation deutlich erhöht die Menge an Lungenmetastasen im Vergleich zu unbehandelten Mäusen, wie durch Lungen Photographien (Fig. 1A), Zählung von Lungenknoten (1B) und Lungengewicht (1C) gezeigt. Die präoperative Gabe von onkolytischen Virus replizieren und inaktivierte Influenza-Impfstoff deutlich rettet die prometastatic Wirkungen der Krebschirurgie (den 1A-C). Um festzustellen, ob NK-Zellen spielen eine vermittelnde Rolle bei der Verhinderung Metastasen Post-Impfstoff der Behandlung wurden die NK-Zellen pharmakologisch mit Anti-Asialo-GM-1 in der Tumormetastasierung Modell erschöpft. In Abwesenheit von NKZellen beobachteten wir eine Aufhebung der therapeutischen Wirkung von Immuntherapien perioperative (2A und 2B). Diese Daten legen nahe, dass Tumormetastasen Entfernung in unserer chirurgischen Stress-Modell wird vor allem durch onkolytischen Virus und Influenza-Impfstoff Aktivierung von NK-Zellen und die anschließende NK vermittelten Tumor-Lyse vermittelt. Zur weiteren Charakterisierung NK-Zellfunktion folgende perioperative Gabe von onkolytischen Virus und Influenza-Impfstoff, wurde ex vivo NK-Zell-Tötung beurteilt. Kurz gesagt, gesammelt und sortiert DX5 + NK-Zellen wurden aus Milzzellen isoliert chirurgisch gestresst und Kontrollmäusen. Sie wurden für 4 Stunden mit Chrom markierten YAC-1-Zielzellen kokultiviert, bei verschiedenen Effektor-Verhältnisse, gefolgt von der Messung der Überstand Chrom Release mit einem Gamma-Zähler Ziel. Eine signifikante Operation induzierten Defekt in NK-Zell-Zytotoxizität zusammen mit einer deutlichen Erholung der NK Tötung folgende perioperative Gabe von onkolytischen Virus und Einfluenza Impfstoff im Vergleich zu der alleinigen Operation (Fig. 2C und 2D) beobachtet. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass die NK-Zell-Suppression perioperative erfolgreich behandelt werden können und Metastasen mit neuartigen immunstimulierende Therapien reduziert. <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51253/51253fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51253/51253fig1.jpg" /> Fig. 1 ist. Neue Anti-Krebs-onkolytischen Virus und Influenza-Impfstoff als perioperative Therapie gegen Chirurgie-induzierte Erhöhung der Lungenmetastasen. Beurteilung der 4T1 Lungentumormetastasen an Tag 28 der angezeigten Behandlungsgruppen durch (A) Fotografien von repräsentativen Lunge, (B) Aufzählung der Lungentumor Knötchen und (C) Lungengewichte. Daten, die für 3 ähnliche Experimente mit n = 5-10/group (*, p = 0,01, ** p &lt;0,0001;<html> ns, nicht signifikant). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51253/51253fig1highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51253/51253fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51253/51253fig2.jpg" /> 2. OP-Stress erhöht Lungentumormetastasen durch NK-Zellen zu beeinträchtigen. (A, B) Quantifizierung der Lungentumormetastasen chirurgisch in gestressten Mäusen mit neuartigen perioperative Therapie behandelt werden. (C, D) Die Fähigkeit von gereinigtem DX5 + NK-Zellen aus chirurgisch gestresst und unbehandelten Kontrollen, um Tumorzellen zu töten. T-Verhältnissen: - (SD + /) von Chrom-Freisetzung aus drei Vertiefungen für die angegebene E Die Daten sind als Mittelwert Prozent angezeigt. . Daten, die 3 ähnliche Experimente, bei denen n = 4-5/group (; ** p &lt;0,005, ns, nicht signifikant * p = 0,01) sind/ Www.jove.com/files/ftp_upload/51253/51253fig2highres.jpg &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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A Mouse Tumor Model of Surgical Stress to Explore the Mechanisms of Postoperative Immunosuppression and Evaluate Novel Perioperative Immunotherapies

Ein Maus-Tumormodell der chirurgischen Stress wird verwendet, um zu erkunden, wie postoperative Immunsuppression fördert Metastasen und immunstimulierende perioperative Therapien zu evaluieren.

Ein Maus-Tumormodell der operativen Belastung zu Entdecken Sie die Mechanismen der postoperative Immunsuppression und Bewerten Novel Perioperative Immuntherapien

Surgical resection is an essential treatment for most cancer patients, but surgery induces dysfunction in the immune system and this has been linked to ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

29.8K Aufrufe.  Ottawa Hospital Research Institute.  Ein Maus-Tumormodell der chirurgischen Stress wird verwendet, um zu erkunden, wie postoperative Immunsuppression fördert Metastasen und immunstimulierende perioperative Therapien zu evaluieren. 

Serie: A Mouse Tumor Model of Surgical Stress to Explore the Mechanisms of Postoperative Immunosuppression and Evaluate Novel Perioperative Immunotherapies

Method for Novel Anti-Cancer Drug Development using Tumor Explants of Surgical Specimens

The current therapies for malignant glioma have only palliative effect. For therapeutic development, one hurdle is the discrepancy of efficacy determined by current drug efficacy tests and the efficacy on patients. Thus, novel and reliable methods for evaluating drug efficacy are warranted in pre-clinical phase. In vitro culture of tumor tissues, including cell lines, has substantial phenotypic, genetic, and epigenetic alterations of cancer cells caused by artificial environment of cell culture, which may not reflect the biology of original tumors in situ. Xenograft models with the immunodeficient mice also have limitations, i.e., the lack of immune system and interspecies genetic and epigenetic discrepancies in microenvironment. Here, we demonstrate a novel method using the surgical specimens of malignant glioma as undissociated tumor blocks to evaluate treatment effects. To validate this method, data with the current first-line chemotherapeutic agent, temozolomide (TMZ), are described.


We used the freshly-removed surgical specimen of malignant glioma for our experiments. We performed intratumoral injection of TMZ or other drug candidates, followed by incubation and analysis on surgical specimens. Here, we sought to establish a tumor tissue explant method as a platform to determine the efficacy of novel anti-cancer therapies so that we may be able to overcome, at least, some of the current limitations and fill the existing gap between the current experimental data and the efficacy on an actual patient's tumor. This method may have the potential to accelerate identifying novel chemotherapeutic agents for solid cancer treatment.

Here, we established a method for drug efficacy testing with surgical specimens of brain tumors, termed &#x201C;tumor explant method&#x201D;. With this method, we can evaluate drug efficacy without breaking the microenvironment of solid tumors. To validate reliability of this method, we describe representative data with our glioma specimen treated with the current first-line chemotherapeutic agent, temozolomide.

Verfahren zur Novel Anti-Cancer Drug Development mit Tumor Explantate von chirurgischen Proben


The current therapies for malignant glioma have only palliative effect. For therapeutic development, one hurdle is the discrepancy of efficacy determined ...

Forschung

Medizin

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused by whole-body hypoperfusion.5,6 Successful reproduction of whole-body hypoperfusion in rodent models has been fraught with 
difficulty.7-9,9,10 Models which employ focal ischemia have repeatedly demonstrated results which do not translate to the clinical setting, and larger 
animal models which allow for whole body hypoperfusion lack access to the full toolset of genetic manipulation possible in the mouse.11,12 However, in recent 
years a mouse model of cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation has emerged which can be adapted to model AKI.13 This model reliably reproduces 
physiologic, functional, anatomic, and histologic outcomes seen in clinical AKI, is rapidly repeatable, and offers all of the significant advantages of a murine surgical 
model, including access to genetic manipulative techniques, low cost relative to large animals, and ease of use. Our group has developed extensive experience 
with use of this model to assess a number of organ-specific outcomes in AKI.14,15

A powerful model for perioperative and critical care related acute kidney injury is presented. Using whole body hypoperfusion induced by cardiac arrest it is possible to nearly replicate the histologic and functional changes of clinical AKI.

Normothermen Herzstillstand und Herz-Lungen: Ein Maus-Modell der Ischämie-Reperfusionsschaden

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our understanding of the mechanisms underlying parkinsonian symptoms, since it recapitulates the changes in basal ganglia circuitry and pharmacology observed in parkinsonian patients1-4. However, the precise cellular and molecular changes occurring at cortico-striatal synapses of the output pathways within the striatum, which is the major input region of the basal ganglia remain elusive, and this is believed to be site where pathological abnormalities underlying parkinsonian symptoms arise3,5.
In PD, understanding the mechanisms underlying changes in basal ganglia circuitry following degeneration of the nigro-striatal pathway has been greatly advanced by the development of bacterial artificial chromosome (BAC) mice over-expressing green fluorescent proteins driven by promoters specific for the two striatal output pathways (direct pathway: eGFP-D1; indirect pathway: eGFP-D2 and eGFP-A2a)8, allowing them to be studied in isolation. For example, recent studies have suggested that there are pathological changes in synaptic plasticity in parkinsonian mice9,10. However, these studies utilised juvenile mice and acute models of parkinsonism. It is unclear whether the changes described in adult rats with stable 6-OHDA lesions also occur in these models. Other groups have attempted to generate a stable unilaterally-lesioned 6-OHDA adult mouse model of PD by lesioning the medial forebrain bundle (MFB), unfortunately, the mortality rate in this study was extremely high, with only 14% surviving the surgery for 21 days or longer11. More recent studies have generated intra-nigral lesions with both a low mortality rate &gt;80% loss of dopaminergic neurons, however expression of L-DOPA induced dyskinesia11,12,13,14 was variable in these studies. Another well established mouse model of PD is the MPTP-lesioned mouse15. Whilst this model has proven useful in the assessment of potential neuroprotective agents16, it is less suitable for understanding mechanisms underlying symptoms of PD, as this model often fails to induce motor deficits, and shows a wide variability in the extent of lesion17, 18.
Here we have developed a stable unilateral 6-OHDA-lesioned mouse model of PD by direct administration of 6-OHDA into the MFB, which consistently causes &gt;95% loss of striatal dopamine (as measured by HPLC), as well as producing the behavioural imbalances observed in the well characterised unilateral 6-OHDA-lesioned rat model of PD. This newly developed mouse model of PD will prove a valuable tool in understanding the mechanisms underlying generation of parkinsonian symptoms.

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson&#039;s Disease

A protocol for performing unilateral 6-OHDA lesions of the medial forebrain bundle in mice is described. This method has a low mortality rate (13.3 %) with 89% of the surviving animals showing &#62;95% loss of striatal dopamine and 90.63&#177;-4.02 % ipsiversive rotational bias towards the side of the lesion.

Entwicklung eines Einseitig-läsionierten 6-OHDA Mausmodell der Parkinson-Krankheit

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several techniques, including infusion of exogenous bacterial toxin (endotoxemia) or bacteria (bacteremia), as well as surgical perforation of the cecum by cecal ligation and puncture (CLP)1-3. CLP allows bacteria spillage and fecal contamination of the peritoneal cavity, mimicking the human clinical disease of perforated appendicitis or diverticulitis. The severity of sepsis, as reflected by the eventual mortality rates, can be controlled surgically by varying the size of the needle used for cecal puncture2. In animals, CLP induces similar, biphasic hemodynamic cardiovascular, metabolic, and immunological responses as observed during the clinical course of human sepsis3. Thus, the CLP model is considered as one of the most clinically relevant models for experimental sepsis1-3.
Various animal models have been used to elucidate the intricate mechanisms underlying the pathogenesis of experimental sepsis. The lethal consequence of sepsis is attributable partly to an excessive accumulation of early cytokines (such as TNF, IL-1 and IFN-&gamma;)4-6 and late proinflammatory mediators (e.g., HMGB1)7. Compared with early proinflammatory cytokines, late-acting mediators have a wider therapeutic window for clinical applications. For instance, delayed administration of HMGB1-neutralizing antibodies beginning 24 hours after CLP, still rescued mice from lethality8,9, establishing HMGB1 as a late mediator of lethal sepsis. The discovery of HMGB1 as a late-acting mediator has initiated a new field of investigation for the development of sepsis therapies using Traditional Chinese Herbal Medicine. In this paper, we describe a procedure of CLP-induced sepsis, and its usage in screening herbal medicine for HMGB1-targeting therapies.

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection, and can be simulated by a surgical technique termed cecal ligation and puncture (CLP). Here we describe a method to use CLP-induced animal model to screen medicinal herbs for therapeutic agents.

Die Verwendung Tiermodell für Sepsis zu neuartigen Therapien zu beurteilen Herbal

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several ...

A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and acquired diseases. Apart from congenital or inherited abnormalities with the requirement for long-term expression of the delivered gene, several non-inherited perinatal conditions, where short-term gene expression or pharmacological intervention is sufficient to achieve therapeutic effects, are considered as potential future indications for this kind of approach. Candidate diseases for the application of short-term prenatal therapy could be the transient neonatal deficiency of surfactant protein B causing neonatal respiratory distress syndrome1,2 or hyperoxic injuries of the neonatal lung3. Candidate diseases for permanent therapeutic correction are Cystic Fibrosis (CF)4, genetic variants of surfactant deficiencies5 and &alpha;1-antitrypsin deficiency6.
Generally, an important advantage of prenatal gene therapy is the ability to start therapeutic intervention early in development, at or even prior to clinical manifestations in the patient, thus preventing irreparable damage to the individual. In addition, fetal organs have an increased cell proliferation rate as compared to adult organs, which could allow a more efficient gene or stem cell transfer into the fetus. Furthermore, in utero gene delivery is performed when the individual's immune system is not completely mature. Therefore, transplantation of heterologous cells or supplementation of a non-functional or absent protein with a correct version should not cause immune sensitization to the cell, vector or transgene product, which has recently been proven to be the case with both cellular and genetic therapies7.
In the present study, we investigated the potential to directly target the fetal trachea in a mouse model. This procedure is in use in larger animal models such as rabbits and sheep8, and even in a clinical setting9, but has to date not been performed before in a mouse model. When studying the potential of fetal gene therapy for genetic diseases such as CF, the mouse model is very useful as a first proof-of-concept because of the wide availability of different transgenic mouse strains, the well documented embryogenesis and fetal development, less stringent ethical regulations, short gestation and the large litter size.
Different access routes have been described to target the fetal rodent lung, including intra-amniotic injection10-12, (ultrasound-guided) intrapulmonary injection13,14 and intravenous administration into the yolk sac vessels15,16 or umbilical vein17. Our novel surgical procedure enables researchers to inject the agent of choice directly into the fetal mouse trachea which allows for a more efficient delivery to the airways than existing techniques18.

We developed a novel surgical approach for intratracheal administration of bioactive agents into the mouse fetus. The delivery route is more efficient in targeting the fetal mouse lungs than the commonly used intra-amniotic injection. This procedure has to date not been described in a mouse model.

A Novel Surgical Ansatz intratracheale Verabreichung von Wirkstoffen in einem Fetal Mouse Model

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a novel platform that allows for direct long-term visualization of tissue structure changes intracranially. Imaging at a single cell resolution in a real-time fashion provides supplementary dynamic information beyond that provided by standard end-point histological analysis, which looks solely at 'snap-shot' cross sections of tissue.
Establishing this intravital imaging technique in fluorescent chimeric mice, we are able to image four fluorescent channels simultaneously. By incorporating fluorescently labeled cells, such as GFP+ bone marrow, it is possible to track the fate of these cells studying their long-term migration, integration and differentiation within tissue. Further integration of a secondary reporter cell, such as an mCherry glioma tumor line, allows for characterization of cell:cell interactions. Structural changes in the tissue microenvironment can be highlighted through the addition of intra-vital dyes and antibodies, for example CD31 tagged antibodies and Dextran molecules.
Moreover, we describe the combination of our ICW imaging model with a small animal micro-irradiator that provides stereotactic irradiation, creating a platform through which the dynamic tissue changes that occur following the administration of ionizing irradiation can be assessed.
Current limitations of our model include penetrance of the microscope, which is limited to a depth of up to 900 &mu;m from the sub cortical surface, limiting imaging to the dorsal axis of the brain. The presence of the skull bone makes the ICW a more challenging technical procedure, compared to the more established and utilized chamber models currently used to study mammary tissue and fat pads 5-7. In addition, the ICW provides many challenges when optimizing the imaging.

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We describe a novel in vivo imaging technique that couples fluorescent chimeric mice with intracranial windows and high-resolution 2-photon microscopy. This imaging platform aids studies of dynamic changes in brain tissue and microvasculature, at a single-cell level, following pathological insults and is adaptable to assess intracranial drug delivery and distribution.

A Novel Hochauflösende<em&gt; In vivo</em&gt; Bildtechnik, um die Dynamik der intrakranielle Strukturen zu Tumorwachstum und Therapeutics Studieren

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

Initiation of Metastatic Breast Carcinoma by Targeting of the Ductal Epithelium with Adenovirus-Cre: A Novel Transgenic Mouse Model of Breast Cancer

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in exponential tumor growth and metastasis to distal tissues and the collapse of anti-tumor immunity. Many useful animal models exist to study breast cancer, but none completely recapitulate the disease progression that occurs in humans. In order to gain a better understanding of the cellular interactions that result in the formation of latent metastasis and decreased survival, we have generated an inducible transgenic mouse model of YFP-expressing ductal carcinoma that develops after sexual maturity in immune-competent mice and is driven by consistent, endocrine-independent oncogene expression. Activation of YFP, ablation of p53, and expression of an oncogenic form of K-ras was achieved by the delivery of an adenovirus expressing Cre-recombinase into the mammary duct of sexually mature, virgin female mice. Tumors begin to appear 6 weeks after the initiation of oncogenic events. After tumors become apparent, they progress slowly for approximately two weeks before they begin to grow exponentially. After 7-8 weeks post-adenovirus injection, vasculature is observed connecting the tumor mass to distal lymph nodes, with eventual lymphovascular invasion of YFP+ tumor cells to the distal axillary lymph nodes. Infiltrating leukocyte populations are similar to those found in human breast carcinomas, including the presence of &#945;&#946; and &#947;&#948; T cells, macrophages and MDSCs. This unique model will facilitate the study of cellular and immunological mechanisms involved in latent metastasis and dormancy in addition to being useful for designing novel immunotherapeutic interventions to treat invasive breast cancer.

Activation of latent mutations with adenovirus-Cre into the mammary ductal system results in a clinically relevant metastatic breast cancer. Incorporation of a YFP promoter allows tracking of distal metastatic tumor cells. This model is useful to study latent metastasis, anti-tumor immunity, and for designing novel immunotherapies to treat breast cancer.

Initiation Metastasierende Mammakarzinom durch Targeting des duktalen Epithel mit Adenovirus-Cre: Eine neue transgene Maus-Modell der Brustkrebs

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in ...

Isolation and Propagation of Circulating Tumor Cells from a Mouse Cancer Model

Cancer metastasis is the foremost cause of cancer-associated deaths. Recent studies have shown that circulating tumor cells (CTCs) are important in cancer metastasis. Indeed, the number of CTCs correlates with tumor size. Here, a detailed description is provided of a methodology for isolation and propagation of CTCs from a syngeneic mouse model of hepatocellular carcinoma (HCC) which allows for downstream analysis of potentially important molecular mechanisms of solid organ tumor metastasis. This method is efficient and reproducible. It is a non-invasive technique and, therefore, has potential to replace the invasive biopsy of tissues from humans which may be associated with complications. Therefore, the method discussed here allows for the isolation and propagation of CTCs from whole blood samples such that they can be examined and characterized. This has potential for future adaptation for clinical applications such as diagnosis, and personalized targeted therapy.

Circulating tumor cells (CTCs) have been shown to play an important role in tumor metastasis. Here, a method for the isolation and propagation of CTCs from the whole blood of a syngeneic mouse tumor model of hepatocellular carcinoma (HCC) metastasis is described.

Isolierung und Vermehrung von zirkulierenden Tumorzellen aus einer Maus Cancer

Cancer metastasis is the foremost cause of cancer-associated deaths. Recent studies have shown that circulating tumor cells (CTCs) are important in cancer ...

A Novel Murine Model of Arteriovenous Fistula Failure: The Surgical Procedure in Detail

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the exact pathophysiology remains unknown. In order to unravel the pathophysiology a murine model of AVF-failure was developed in which the configuration of the anastomosis resembles the preferred situation in the clinical setting. A model was described in which an AVF is created by connecting the venous end of the branch of the external jugular vein to the side of the common carotid artery using interrupted sutures. At a histological level, we observed progressive stenotic intimal lesions in the venous outflow tract that is also seen in failed human AVFs. Although this procedure can be technically challenging due to the small dimensions of the animal, we were able to achieve a surgical success rate of 97% after sufficient training. The key advantage of a murine model is the availability of transgenic animals. In view of the different proposed mechanisms that are responsible for AVF failure, disabling genes that might play a role in vascular remodeling can help us to unravel the complex pathophysiology of AVF failure.

Here we present a murine model of arteriovenous fistula (AVF) failure in which a clinically relevant anastomotic configuration is incorporated. This model can be used to study the pathophysiology and to test possible therapeutic interventions.

A Novel Mausmodell der arteriovenöse Fistel Ausfall: Der chirurgische Eingriff im Detail

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the ...

Using In Vitro Live-cell Imaging to Explore Chemotherapeutics Delivered by Lipid-based Nanoparticles

Conventional imaging techniques can provide detailed information about cellular processes. However, this information is based on static images in an otherwise dynamic system, and successive phases are easily overlooked or misinterpreted. Live-cell imaging and time-lapse microscopy, in which living cells can be followed for hours or even days in a more or less continuous fashion, are therefore very informative. The protocol described here allows for the investigation of the fate of chemotherapeutic nanoparticles after the delivery of doxorubicin (dox) in living cells. Dox is an intercalating agent that must be released from its nanocarrier to become biologically active. In spite of its clinical registration for more than two decades, its uptake, breakdown, and drug release are still not fully understood. This article explores the hypothesis that lipid-based nanoparticles are taken up by the tumor cells and are slowly degraded. Released dox is then translocated to the nucleus. To prevent fixation artifacts, live-cell imaging and time-lapse microscopy, described in this experimental procedure, can be applied.

Using In Vitro Live-cell Imaging to Explore Chemotherapeutics Delivered by Lipid-based Nanoparticles

Live-cell imaging is a powerful tool to visualize dynamic processes. The examination of fixed cells provides only static pictures, which can lead to misinterpretation and confusion about the process. This work presents a method to study uptake, drug release, and intracellular localization of liposomal nanoparticles in living cells.

Verwendung von In-vitro- Live Cell Imaging zur Erkundung Chemotherapeutika geliefert durch Lipid-basierte Nanopartikel

Conventional imaging techniques can provide detailed information about cellular processes. However, this information is based on static images in an ...