Les auteurs tiennent à remercier les Drs. Li Wenjun et Daniel Kreisel (Washington University School of Medicine à St. Louis) pour leur aide dans la formation en chirurgie. RYL est soutenu par le National Institutes of Health Grant R01 DK068057 et le Fonds de recherche du président de la Saint Louis University.

1. Préparation des cellules Notes: 1) RPMI 1640 complet basé sur la culture recette médias (500 ml) contient 435 ml de RPMI 1640, 50 ml chaleur FBS inactivé, 5 ml d&#39;acides aminés non essentiels, pyruvate de sodium à 5 ml, 5 ml antibiotique antifongique; 2) le lieu matrigel à 4 ° C un jour avant la récolte des cellules. <ol><li> Lignée cellulaire humaine ATC THJ-11T 8 sont cultivées dans des plaques de culture 6 puits et récolté une fois à 80-90% de confluence. </li><li> Sédimenter les cellules par centrifugation à 200 g pendant 4 min à température ambiante. </li><li> Aspirer les médias et suspendre les cellules dans du RPMI 1640 [2 ml / 6 plaque bien]. </li><li> Prenez un petit volume de la suspension cellulaire, l&#39;ajouter à un volume de 0,4% de colorant bleu trypan et déterminer la densité cellulaire à l&#39;aide TC10 Compteur de cellules automatisé. </li><li> Calculer le volume de la suspension cellulaire nécessaire pour obtenir 5 x 10 5 cellules / souris fois le nombre des souris par injection. </li></ol> Note: Pour assurer annonce<html> synonyme suspension cellulaire pour injection, préparer des cellules comme si vous vous injectez le double du nombre de souris (par exemple si l&#39;injection de 5 souris, puis préparer une suspension cellulaire comme si vous étiez en injectant 10 souris). <ol start="6"><li> Transfert volume nécessaire de la suspension cellulaire dans un tube conique de 15 ml. </li><li> Sédimenter les cellules par centrifugation à 200 g pendant 4 min à température ambiante. </li><li> Aspirer les médias et suspendre les cellules dans complètes 1640 RPMI. </li><li> Transférer les cellules dans un tube de 1,6 ml, ajouter 1 volume de Matrigel et mélanger doucement par pipetage lentement dans et hors. </li></ol> Note: Chaque souris recevra 10 pl de la suspension / matrigel cocktail cellulaire. Depuis 5 x 10 5 cellules en suspension dans un volume injectable 10 ul ont été utilisés avec succès dans l&#39;ATC précédentes études orthotopiques 9-10, nous avons utilisé ces paramètres dans le présent rapport. <ol start="10"><li> Placez suspension cellulaire sur la glace jusqu&#39;au moment de servir. </li></ol>_title &quot;&gt; 2. Préparation souris <ol><li> Nettoyez la zone chirurgicale, qui comprend la dissection et la région avoisinante, en essuyant toutes les surfaces avec de l&#39;éthanol à 70%. </li><li> Allumez les lampes / coussins chauffants où les animaux seront en convalescence. </li><li> Administrer 0,1 ml de kétamine / xylazine (cocktail de médicaments composé de kétamine à 9 mg / ml et xylazine 1mg/ml) par 10 g de corps par voie intrapéritonéale de poids en utilisant un 1 ml, 27G ½ &quot;seringue tuberculine. </li><li> Prep souris pour la chirurgie: 1) Se raser la région du cou de la souris (de la ligne de la mâchoire en haut du sternum et sur les armes), 2) frotter zone chirurgicale trois fois avec chorhexadine carrés de gaze imbibées, 3) gommage finale fait avec de la bétadine gaze imbibée, 4 ) appliquer doucement la pommade oculaire pour éviter les yeux de sécher. </li><li> Vérifiez la pédale réflexe pour assurer la souris est correctement mis sous sédation. </li><li> Placez animaux en décubitus dorsal sur une barrière de champ stérile à usage unique dans le champ de dissection et de sécuriser l&#39;animal en place avec du ruban adhésif en toile. </li><li> Scrubs mains et fingernails puis mettre des gants chirurgicaux stériles. </li><li> D&#39;une manière stérile, la chirurgie ouverte emballer et organiser instruments. </li><li> Placez champ stérile sur animal, ne laissant que le site chirurgical exposée. </li></ol> 3. Surgical accès à la thyroïde et l&#39;injection de cellules <ol><li> Utilisation d&#39;un stérile, jetable scalpel, faire une incision longitudinale de 1 à 1,5 cm le long de la ligne médiane de la gorge. </li></ol> Note: Déviation de la ligne médiane complique plus profond de coupe pour accéder à la trachée. Assez incision médiane précis vous permet de taquiner et de couper à travers le tissu membraneux tenant glandes salivaires gauche et droite ensemble et réduit les risques de entailler ou couper les grandes artères. <ol start="2"><li> Faire une deuxième incision dans les muscles de la sangle entourant la trachée puis tirez le côté droit du muscle incisé sur le côté pour exposer la glande thyroïde droit. </li><li> Hémostatiques peuvent être utilisés à ce stade de maintenir la couche musculaire uneune partie pour un accès facile à la glande thyroïde (figure 1). </li></ol> Remarque: Par ailleurs, si la procédure effectuée par deux membres du personnel chirurgical, la couche musculaire peut simplement être freinée avec une pince alors une seringue injectable prêt est remis au chirurgien par le personnel d&#39;assistance. <ol start="4"><li> Injecter lentement 10 pl de suspension cellulaire dans la glande thyroïde droite à l&#39;aide d&#39;un 31G 5/16 &quot;seringue d&#39;insuline puis retirez délicatement l&#39;aiguille. </li></ol> 4. Fermeture du site opératoire et la récupération de la souris <ol><li> couche musculaire de suture avec 6,0 matériau de suture en utilisant soit un modèle de suture continue ou discontinue. </li><li> Piquer la peau de la même façon. </li><li> Appliquer une couche de pommade antibiotique triple directement sur le site d&#39;incision. </li><li> Autoriser l&#39;animal à récupérer en décubitus dorsal sur coussin chauffant chaud. Une fois animal peut atteindre décubitus sternal sans assistance, il peut être placé en arrière avec les autres souris. </li></ol> &lt;p class = &quot;jove_title&quot;&gt; 5. Le suivi post-opératoire et Tissue Collection <ol><li> Consultez le site de l&#39;incision et la santé générale de l&#39;animal tous les jours pendant une semaine après la chirurgie, puis vérifier une fois par semaine. Si les sutures sont encore intactes après 14 jours, ils sont supprimés. </li></ol> Remarque: Les animaux présentant des signes de détérioration de la santé (par exemple, perte de poids importante, les cheveux débraillés, respiration laborieuse) devrait être euthanasié et tissus collectés. <ol start="2"><li> Une fois les souris ont atteint un point dans le temps post-opératoire prédéterminé, administrer la kétamine / xylazine comme décrit ci-dessus pour endormir. </li><li> Perfuser animaux intracardiaque et la récolte thyroïde / trachée et autres tissus d&#39;intérêt (pas décrite en détail ici). </li></ol>

<ol>
	<li>Bibby, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+models+of+cancer+for+preclinical+drug+evaluation:+advantages+and+disadvantages.">Orthotopic models of cancer for preclinical drug evaluation: advantages and disadvantages.</a> Eur. J. Cancer. 40, 852-857 (2004).</li><li>Hoffman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+metastatic+mouse+models+for+anticancer+drug+discovery+and+evaluation:+a+bridge+to+the+clinic.">Orthotopic metastatic mouse models for anticancer drug discovery and evaluation: a bridge to the clinic.</a> Invest. New Drugs. 17, 343-359 (1999).</li><li>Killion, J. J., Radinsky, R., Fidler, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+models+are+necessary+to+predict+therapy+of+transplantable+tumors+in+mice.">Orthotopic models are necessary to predict therapy of transplantable tumors in mice.</a> Cancer Metastasis Rev. 17, 279-284 (1998).</li><li>Kim, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+orthotopic+model+of+anaplastic+thyroid+carcinoma+in+athymic+nude+mice.">An orthotopic model of anaplastic thyroid carcinoma in athymic nude mice.</a> Clin. Cancer Res. 11, 1713-1721 (2005).</li><li>Nucera, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+orthotopic+mouse+model+of+human+anaplastic+thyroid+carcinoma.">A novel orthotopic mouse model of human anaplastic thyroid carcinoma.</a> Thyroid. 19, 1077-1084 (2009).</li><li>Todaro, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumorigenic+and+metastatic+activity+of+human+thyroid+cancer+stem+cells.">Tumorigenic and metastatic activity of human thyroid cancer stem cells.</a> Cancer Res. 70, 8874-8885 (2010).</li><li>Tran Cao, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+imaging+of+tumor+progression+in+a+fluorescent+orthotopic+mouse+model+of+thyroid+cancer.">Real-time imaging of tumor progression in a fluorescent orthotopic mouse model of thyroid cancer.</a> Anticancer Res. 30, 4415-4422 (2010).</li><li>Marlow, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detailed+molecular+fingerprinting+of+four+new+anaplastic+thyroid+carcinoma+cell+lines+and+their+use+for+verification+of+RhoB+as+a+molecular+therapeutic+target.">Detailed molecular fingerprinting of four new anaplastic thyroid carcinoma cell lines and their use for verification of RhoB as a molecular therapeutic target.</a> J. Clin. Endocrinol. Metab. 95, 5338-5347 (2010).</li><li>Nehs, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Late+Intervention+with+anti-BRAF+(V600E)+therapy+induces+tumor+regression+in+an+orthotopic+mouse+model+of+human+anaplastic+thyroid+cancer.">Late Intervention with anti-BRAF (V600E) therapy induces tumor regression in an orthotopic mouse model of human anaplastic thyroid cancer.</a> Endocrinology. 153, 985-994 (2012).</li><li>Nucera, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+BRAFV600E+with+PLX4720+displays+potent+antimigratory+and+anti-invasive+activity+in+preclinical+models+of+human+thyroid+cancer.">Targeting BRAFV600E with PLX4720 displays potent antimigratory and anti-invasive activity in preclinical models of human thyroid cancer.</a> Oncologist. 16, 296-309 (2011).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à révéler.

Dans notre modèle, les animaux ont démontré la thyroïde métastase des tumeurs et les maladies liées détresse respiratoire par la cachexie et 4 semaines après l&#39;injection. Comme avec la plupart des autres modèles utilisant orthotopiques livraison injectable d&#39;une suspension de cellules, l&#39;injection dans les tissus environnants et des fuites post-injection qui se propage au-delà de la cible sont possibles. Cela étant dit, une inconnue potentiel reconnaissable produite par cette procédure est l&#39;effet de l&#39;exposition hors cible à des métastases ou des complications non liées à la maladie. Il s&#39;agit d&#39;une préoccupation générale pour la plupart des transplantations xénographique, indépendamment de la maladie à l&#39;étude. Néanmoins, les conséquences non intentionnelles de métastases peuvent être considérablement réduites en assurant toute la biseau de la pointe de l&#39;aiguille a pénétré dans la membrane recouvrant parfaitement la glande thyroïde et expulser lentement la suspension cellulaire. Si une fuite est détectée pendant ou après l&#39;injection, les animaux peuvent être omises de l&#39;étude. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Il est essentiel que les animaux sont perfusés avant la récolte de la thyroïde / trachée et d&#39;autres tissus. La morphologie des tissus et de l&#39;intégrité Les avantages sont doubles, 1) les globules rouges sont purgés et ne seront pas encombrer échantillons histologiques et 2) sont conservés. En outre, une résection thyroïde / trachée qui ont soit une masse tumorale attaché ou sont ensevelis en son sein doit être coupé d&#39;une manière qui repères anatomiques peuvent être identifiés avant d&#39;être embarqués pour la préparation histologique. Cela va considérablement réduire le temps de préparation des échantillons. Dans ce rapport, nous décrivons la croissance locale et l&#39;invasion de la tumeur de la thyroïde avancé après l&#39;injection orthotopique de cellules ATC. ATC métastases peut être étudiée en analysant les préparations histologiques d&#39;autres tissus en utilisant des colorants histologiques standard, telles que l&#39;hématoxyline et l&#39;éosine, ou par immunohistochimie utilisant des cellules ou des marqueurs pertinents pathologie. Ce système peut être développé par gmodification enetically cellules cancéreuses de la thyroïde avec les journalistes de fluorescence de sorte que l&#39;imagerie en direct peut être utilisé pour surveiller les métastases et l&#39;efficacité des traitements thérapeutiques.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>RPMI 1640 cell culture media</td>
 <td>Mediatech</td>
 <td>10-041-CV</td>
 <td>Media and additives used depend on cell line</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>TC10 Automated Cell Counter</td>
 <td>Bio-Rad</td>
 <td>145-0001</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Matrigel</td>
 <td>Becton, Dickinson and Company</td>
 <td>354234</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Graefe Forceps, Serrated; Slight Curve, 4"</td>
 <td>Roboz</td>
 <td>RS-5135</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Disposable scalpel, No. 15</td>
 <td>Feather</td>
 <td>2975#15</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Olsen Hegar Needle Holder - 4 &frac12;" delicate serrated</td>
 <td>gSource</td>
 <td>gS 21.5400</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>6-0 nylon black monofilament suture</td>
 <td>Surgical Specialties Corporation</td>
 <td>1279B</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Heating Pad, reusable, 8" x 12"</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cloth tape, 1" X 10 yds</td>
 <td>Medline</td>
 <td>MIINON260101</td>
 <td>For restraining anesthetized mouse</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Peanut Clipper/Trimmer</td>
 <td>Wahl</td>
 <td>8655</td>
 <td>For removing hair from surgical site</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>ChlorHex-Q SCRUB 2%</td>
 <td>Penn Veterinary Supply</td>
 <td>VED1222</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Betadine</td>
 <td>Henry Schein Company</td>
 <td>6906727</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Petrolatum ophthalmic ointment</td>
 <td>Dechra Veterinary Products</td>
 <td>17033-211-38</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>2 x 2 gauze, 12-ply</td>
 <td>Butler Animal Health Supply</td>
 <td>6936</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sterile Field, Barrier, 18" x 26"</td>
 <td>Busse</td>
 <td>696</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Drapes (CSR Wrap)</td>
 <td>Cardinal Health</td>
 <td>AT 21 412</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>27G &frac12;" needle</td>
 <td>Becton, Dickinson and Company</td>
 <td>309623</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>31G 5/16" needle</td>
 <td>Becton, Dickinson and Company</td>
 <td>328438</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ketamine (9 mg/ml) / xylazine (1 mg/ml) solution</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Triple antibiotic ointment</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

an orthotopic mouse model of anaplastic thyroid carcinoma

Plusieurs types de modèles animaux de cancers de la thyroïde de l&#39;homme ont été mis en place, y compris sous-cutanée et l&#39;implantation orthotopique xénogreffe de cellules cancéreuses chez des souris immunodéficientes. Des modèles de xénogreffes sous-cutanées ont été précieux pour le dépistage et l&#39;évaluation de nouveaux traitements thérapeutiques précliniques. Il ya un certain nombre d&#39;avantages à utiliser un modèle sous-cutanée; 1) rapide, 2) reproductibles, et 3) la création tumeur, la croissance et la réponse aux agents thérapeutiques peuvent être contrôlés par une inspection visuelle. Toutefois, des preuves substantielles a mis en lumière les lacunes des modèles de xénogreffes sous-cutanées 1-3. Par exemple, les traitements médicamenteux qui démontrent des propriétés curatives dans des modèles de xénogreffes sous-cutanées n&#39;ont souvent pas d&#39;impact notable sur la maladie humaine. Le micro du site de transplantation xénographique ou injection est au cœur de cette dissemblance. Des modèles de xénogreffes tumorales orthotopiques offrent une plus biologiquement contexte pertinent pour étudier la maladie. Les avantages de l&#39;implantation de cellules ou de tissus malades dans leur origine équivalent anatomique à l&#39;intérieur d&#39;un animal hôte comprend un site approprié pour interactions tumeur-hôte, le développement des métastases liées à la maladie et la possibilité d&#39;examiner l&#39;influence spécifique du site sur les recours thérapeutiques expérimentaux. Par conséquent, des modèles de xénogreffe orthotopique abritent valeur beaucoup plus clinique, car ils se reproduisent étroitement les maladies humaines. Pour ces raisons, un certain nombre de groupes ont tiré parti d&#39;un modèle de cancer de la thyroïde orthotopic comme un outil de recherche 4-7. Nous décrivons ici une approche qui établit un modèle orthotopique pour l&#39;étude du cancer de la thyroïde anaplasique (ATC), qui est très envahissante, résiste au traitement, et est virtuellement mortelle chez tous les patients diagnostiqués. ATC cellules en culture sont préparés sous forme de suspension cellulaire dissociée dans une solution contenant une matrice de membrane basale. Un petit volume est lentement injecté dans la glande thyroïde droite. L&#39;apparence générale et la santé des souris sont contrôlés pour assurer un minimum de complications post-opératoires et de mesurer pénétrance pathologique du cancer. Les souris sont sacrifiées à 4 semaines, et le tissu est prélevé pour analyse histologique. Les animaux peuvent être prises à temps des points plus tard pour examiner de plus la progression de la progression de la maladie. La production de ce modèle orthotopique de la souris établit une plate-forme qui permet d&#39;atteindre deux objectifs: 1) améliorer notre compréhension de la pathologie ATC, et 2) les agents thérapeutiques actuelles et futures écran d&#39;efficacité dans la lutte contre l&#39;ATC.

Nous avons détecté 19 tumeurs de la thyroïde invasives sur un total de 20 souris injectées avec des cellules ATC après 4 semaines. Dans l&#39;exemple illustré à la figure 2A, les souris ayant reçu une injection orthotopique de 5x10 5 cellules ATC cultivées dans des conditions attachées, présentent une infiltration importante de cellules cancéreuses dans la glande thyroïde de 4 semaines après l&#39;injection. La nature des cellules ATC invasion des cellules avec un monobroche caractéristiques et les cellules à moyen et à taille géante avec cytoplasme éosinophile et grands noyaux a été vérifiée par hématoxyline et l&#39;éosine (H &amp; E) coloration. A titre de comparaison, la thyroïde et la trachée d&#39;un animal témoin non injectée est montré dans la figure 2B. Follicules de l&#39;animal non injectée afficher un proche, et pourtant lâche, d&#39;association et avoir essentiellement une morphologie ronde. En raison de la petite taille de la thyroïde et de l&#39;utilisation de l&#39;accouchement injectable, les résultats non intentionnels peuvent survenir. Figure 3A illustre l&#39;plus couramment observée, ce qui est le développement d&#39;une tumeur à l&#39;extérieur de la masse, mais pas englobant, la thyroïde. C&#39;est plus que probable en raison de la pénétration des aiguilles à travers et au-delà de la thyroïde lorsque les cellules sont expulsés. De temps en temps, les souris présentant pas de croissance tumorale, à la fois grossière et histologiquement, sont détectés comme illustré sur la figure 3B. Absence de développement de la tumeur détectable peut être causé par l&#39;expulsion de la suspension cellulaire à partir du site d&#39;injection et la diffusion dans les tissus et les cavités voisines. <img src="/files/ftp_upload/50097/50097fig1.jpg" alt="Figure 1"/> Figure 1. L&#39;exposition de la thyroïde. Les étiquettes indiquent droite et à gauche glande thyroïde flanquant la trachée. <img src="/files/ftp_upload/50097/50097fig2.jpg" alt="Figure 2"/> Figure 2. L&#39;examen histologique de la croissance tumorale et dansinvasion après l&#39;injection de la thyroïde avec succès. échantillons de tissus ont été sectionnés le long du plan coronal. A) Image prise à 200X de souris présentant la croissance tumorale importante avec des cellules monobroche caractéristiques et les cellules à moyen et à taille géante avec cytoplasme éosinophile et grands noyaux dans hématoxyline et l&#39;éosine ( H &amp; E) se colorent Tu indique la lésion primaire à partir de laquelle les cellules tumorales envahissent la thyroïde B) la trachée et de la thyroïde de l&#39;animal de contrôle (image prise à 100X) Tu, tumeurs;... S, le muscle lisse; Tr, de la trachée; Thy, la glande thyroïde. <img src="/files/ftp_upload/50097/50097fig3.jpg" alt="Figure 3"/> Figure 3. Résultats non intentionnels de l&#39;injection orthotopique. Des échantillons de tissus ont été sectionnés le long du plan coronal. A) la croissance de la tumeur périphérique sans croissance évident dans le thyroid (flèche noire, image prise au 100X). B) L&#39;absence de détection des tumeurs sur brut (non représenté) ou examen histologique (image prise à 50X). Thy, la glande thyroïde.

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An Orthotopic Mouse Model of Anaplastic Thyroid Carcinoma

Génération d&#39;un modèle orthotopique murin de carcinome thyroïdien anaplasique est décrite ici. Cette technique utilise mise en place chirurgicale des cellules de cancer de la thyroïde anaplasique de l&#39;homme dans la thyroïde des souris immunodéficientes, créant ainsi un cadre plus cliniquement pertinente pour étudier la progression de la maladie ainsi que l&#39;écran interventions thérapeutiques innovantes.

Un modèle de souris orthotopique de cancer de la thyroïde anaplasique

Several types of animal models of human thyroid carcinomas have been established, including subcutaneous xenograft and orthotopic implantation of cancer ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

20.9K vues.  Saint Louis University School of Medicine. Génération d'un modèle orthotopique murin de carcinome thyroïdien anaplasique est décrite ici. Cette technique utilise mise en place chirurgicale des cellules de cancer de la thyroïde anaplasique de l'homme dans la thyroïde des souris immunodéficientes, créant ainsi un cadre plus cliniquement pertinente pour étudier la progression de la maladie ainsi que l'écran interventions thérapeutiques innovantes.

Vidéo: An Orthotopic Mouse Model of Anaplastic Thyroid Carcinoma

An Orthotopic Model of Murine Bladder Cancer

In this straightforward procedure, bladder tumors are established in female C57 mice through the use of catheterization, local cauterization, and subsequent cell adhesion. After their bladders are transurethrally catheterized and drained, animals are again catheterized to permit insertion of a platinum wire into bladders without damaging the urethra or bladder. The catheters are made of Teflon to serve as an insulator for the wire, which will conduct electrical current into the bladder to create a burn injury. An electrocautery unit is used to deliver 2.5W to the exposed end of the wire, burning away extracellular layers and providing attachment sites for carcinoma cells that are delivered in suspension to the bladder through a subsequent catheterization. Cells remain in the bladder for 90 minutes, after which the catheters are removed and the bladders allowed to drain naturally. The development of tumor is monitored via ultrasound. Specific attention is paid to the catheterization technique in the accompanying video.

Bladder tumors are established in female mice in a minimally invasive fashion through catheterization, local cauterization, and subsequent adhesion of carcinoma cells to the burn sites.

Un modèle orthotopique de cancer de la vessie murin

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Recherche

Médecine

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Multi-photon imagerie de l&#39;invasion des cellules tumorales dans un modèle de souris orthotopique du carcinome épidermoïde oral

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the understanding of the mechanics of tumor invasion, and direct intracerebral inoculation of tumor provides the opportunity of observing the invasive process in a physiologically appropriate environment2. As far as human brain tumors are concerned, the orthotopic models currently available are established either by stereotaxic injection of cell suspensions or implantation of a solid piece of tumor through a complicated craniotomy procedure3. In our technique we harvest cells from tissue culture to create a cell suspension used to implant directly into the brain. The duration of the surgery is approximately 30 minutes, and as the mouse needs to be in a constant surgical plane, an injectable anesthetic is used. The mouse is placed in a stereotaxic jig made by Stoetling (figure 1). After the surgical area is cleaned and prepared, an incision is made; and the bregma is located to determine the location of the craniotomy. The location of the craniotomy is 2 mm to the right and 1 mm rostral to the bregma. The depth is 3 mm from the surface of the skull, and cells are injected at a rate of 2 &mu;l every 2 minutes. The skin is sutured with 5-0 PDS, and the mouse is allowed to wake up on a heating pad. From our experience, depending on the cell line, treatment can take place from 7-10 days after surgery. Drug delivery is dependent on the drug composition. For radiation treatment the mice are anesthetized, and put into a custom made jig. Lead covers the mouse's body and exposes only the brain of the mouse. The study of tumorigenesis and the evaluation of new therapies for GBM require accurate and reproducible brain tumor animal models. Thus we use this orthotopic brain model to study the interaction of the microenvironment of the brain and the tumor, to test the effectiveness of different therapeutic agents with and without radiation.

The purpose of this article is to describe the use of an orthotopic glioblastoma model for chemoradiation studies. This article will go though cell processing, implanting, and radiotherapy of the mouse using an intracranial model.

La radiothérapie combinée à un modèle de tumeur de cerveau de souris orthotopique

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the ...

An Orthotopic Bladder Tumor Model and the Evaluation of Intravesical saRNA Treatment

We present a novel method for treating bladder cancer with intravesically delivered small activating RNA (saRNA) in an orthotopic xenograft mouse bladder tumor model. The mouse model is established by urethral catheterization under inhaled general anesthetic. Chemical burn is then introduced to the bladder mucosa using intravesical silver nitrate solution to disrupt the bladder glycosaminoglycan layer and allows cells to attach. Following several washes with sterile water, human bladder cancer KU-7-luc2-GFP cells are instilled through the catheter into the bladder to dwell for 2 hours. Subsequent growth of bladder tumors is confirmed and monitored by in vivo bladder ultrasound and bioluminescent imaging. The tumors are then treated intravesically with saRNA formulated in lipid nanoparticles (LNPs). Tumor growth is monitored with ultrasound and bioluminescence. All steps of this procedure are demonstrated in the accompanying video.

Establishing an orthotopic bladder tumor model to evaluate antitumor effects of intravesically delivered saRNA and monitoring tumor growth by ultrasound and bioluminescent imaging.

Un modèle de la vessie orthotopique tumorale et l&#39;évaluation de Sarna traitement intravésicale

We present a novel method for treating bladder cancer with intravesically delivered small activating RNA (saRNA) in an orthotopic xenograft mouse bladder ...

An Orthotopic Bladder Cancer Model for Gene Delivery Studies

Bladder cancer is the second most common cancer of the urogenital tract and novel therapeutic approaches that can reduce recurrence and progression are needed. The tumor microenvironment can significantly influence tumor development and therapy response. It is therefore often desirable to grow tumor cells in the organ from which they originated. This protocol describes an orthotopic model of bladder cancer, in which MB49 murine bladder carcinoma cells are instilled into the bladder via catheterization. Successful tumor cell implantation in this model requires disruption of the protective glycosaminoglycan layer, which can be accomplished by physical or chemical means. In our protocol the bladder is treated with trypsin prior to cell instillation. Catheterization of the bladder can also be used to deliver therapeutics once the tumors are established. This protocol describes the delivery of an adenoviral construct that expresses a luciferase reporter gene. While our protocol has been optimized for short-term studies and focuses on gene delivery, the methodology of mouse bladder catheterization has broad applications.

Implantation of cancer cells into the organ of origin can serve as a useful preclinical model to evaluate novel therapies. MB49 bladder carcinoma cells can be grown within the bladder following intravesical instillation. This protocol demonstrates catheterization of the mouse bladder for the purpose of tumor implantation and adenoviral delivery.

Un modèle de cancer de la vessie orthotopique d&#39;études livraison Gene

Bladder cancer is the second most common cancer of the urogenital tract and novel therapeutic approaches that can reduce recurrence and progression are ...

Bioluminescent Orthotopic Model of Pancreatic Cancer Progression

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%. New therapeutic options are critically needed and depend on improved understanding of pancreatic cancer biology. To better understand the interaction of cancer cells with the pancreatic microenvironment, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression. Luciferase-tagged pancreatic cancer cells are resuspended in Matrigel and delivered into the pancreatic tail during laparotomy. Matrigel solidifies at body temperature to prevent leakage of cancer cells during injection. Primary tumor growth and metastasis to distant organs are monitored following injection of the luciferase substrate luciferin, using in vivo imaging of bioluminescence emission from the cancer cells. In vivo imaging also may be used to track primary tumor recurrence after resection. This orthotopic model is suited to both syngeneic and xenograft models and may be used in pre-clinical trials to investigate the impact of novel anti-cancer therapeutics on the growth of the primary pancreatic tumor and metastasis.

Improved understanding of pancreatic cancer biology is critically needed to enable the development of better therapeutic options to treat pancreatic cancer. To address this need, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression using in vivo bioluminescence imaging.

Modèle Orthotopique bioluminescente la progression du cancer du pancréas

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%.  New therapeutic options are critically needed and depend on improved ...

An Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer Metastasis

Our laboratory has developed a novel orthotopic implantation model of human prostate cancer (PCa). As PCa death is not due to the primary tumor, but rather the formation of distinct metastasis, the ability to effectively model this progression pre-clinically is of high value. In this model, cells are directly implanted into the ventral lobe of the prostate in Balb/c athymic mice, and allowed to progress for 4-6 weeks. At experiment termination, several distinct endpoints can be measured, such as size and molecular characterization of the primary tumor, the presence and quantification of circulating tumor cells in the blood and bone marrow, and formation of metastasis to the lung. In addition to a variety of endpoints, this model provides a picture of a cells ability to invade and escape the primary organ, enter and survive in the circulatory system, and implant and grow in a secondary site. This model has been used effectively to measure metastatic response to both changes in protein expression as well as to response to small molecule therapeutics, in a short turnaround time.

This orthotopic model of human prostate cancer allows for quantification of tumor size, circulating tumor cells, and formation of distinct metastasis to the lung. As cells must escape the primary organ, enter the blood stream, and implant into a secondary site, this model effectively recapitulates the scenario in humans.

Un modèle murin orthotopique de cancer de la prostate humain métastases

Our laboratory has developed a novel orthotopic implantation model of  human prostate cancer (PCa). As PCa death is not due to the primary tumor, but  ...

An Orthotopic Glioblastoma Mouse Model Maintaining Brain Parenchymal Physical Constraints and Suitable for Intravital Two-photon Microscopy

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive form of brain tumors with no curative treatments available to date.
Murine models of this pathology rely on the injection of a suspension of glioma cells into the brain parenchyma following incision of the dura-mater. Whereas the cells have to be injected superficially to be accessible to intravital two-photon microscopy, superficial injections fail to recapitulate the physiopathological conditions. Indeed, escaping through the injection tract most tumor cells reach the extra-dural space where they expand abnormally fast in absence of mechanical constraints from the parenchyma.
Our improvements consist not only in focally implanting a glioma spheroid rather than injecting a suspension of glioma cells in the superficial layers of the cerebral cortex but also in clogging the injection site by a cross-linked dextran gel hemi-bead that is glued to the surrounding parenchyma and sealed to dura-mater with cyanoacrylate. Altogether these measures enforce the physiological expansion and infiltration of the tumor cells inside the brain parenchyma. Craniotomy was finally closed with a glass window cemented to the skull to allow chronic imaging over weeks in absence of scar tissue development.
Taking advantage of fluorescent transgenic animals grafted with fluorescent tumor cells we have shown that the dynamics of interactions occurring between glioma cells, neurons (e.g. Thy1-CFP mice) and vasculature (highlighted by an intravenous injection of a fluorescent dye) can be visualized by intravital two-photon microscopy during the progression of the disease.
The possibility to image a tumor at microscopic resolution in a minimally compromised cerebral environment represents an improvement of current GBM animal models which should benefit the field of neuro-oncology and drug testing.

We have established a cortical orthotopic glioblastoma model in mice for intravital two-photon microscopy that recapitulates the biophysical constraints normally at play during the growth of the tumor. A chronic glass window replacing the skull above the tumor enables the follow-up of the tumor progression over time by two-photon microscopy.

Un modèle de souris orthotopique glioblastome maintien contraintes physiques et parenchyme cérébral Convient pour intravitale deux microscopie biphotonique

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive form of brain tumors with no curative treatments available to date.
Murine models of this pathology ...

The In Ovo Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) Assay as an Efficient Xenograft Model of Hepatocellular Carcinoma

The chick chorioallantoic membrane (CAM) begins to develop by day 7 after fertilization and matures by day 12. The CAM is naturally immunodeficient and highly vascularized, making it an ideal system for tumor implantation. Furthermore, the CAM contains extracellular matrix proteins such as fibronectin, laminin, collagen, integrin alpha(v)beta3, and MMP-2, making it an attractive model to study tumor invasion and metastasis. Scientists have long taken advantage of the physiology of the CAM by using it as a model of angiogenesis. More recently, the CAM assay has been modified to work as an in vivo xenograft model system for various cancers that bridges the gap between basic in vitro work and more complex animal cancer models. The CAM assay allows for the study of tumor growth, anti-tumor therapies, and pro-tumor molecular pathways in a biologically relevant system that is both cost- and time-effective. Here, we describe the development of CAM xenograft model of hepatocellular carcinoma (HCC) with embryonic survival rates of up to 93% and reliable tumor take leading to growth of three-dimensional, vascularized tumors.

The In Ovo Chick Chorioallantoic Membrane CAM Assay as an Efficient Xenograft Model of Hepatocellular Carcinoma

The chick chorioallantoic membrane (CAM) is immunodeficient and highly vascularized, making it a natural in vivo model of tumor growth and angiogenesis. In this protocol, we describe a reliable method of growing three-dimensional, vascularized hepatocellular carcinoma (HCC) tumors using the CAM assay.

La<em&gt; En Ovo</em&gt; Chick chorioallantoïque membrane (CAM) Assay comme un modèle de xénogreffe efficace de carcinome hépatocellulaire

The chick chorioallantoic membrane (CAM) begins to develop by day 7 after fertilization and matures by day 12. The CAM is naturally immunodeficient and ...

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe respiratory motion artifact in the abdominal area. Orthotopic tumor models offer advantages over subcutaneous ones, because those can reflect the primary tumor microenvironment affecting blood supply, neovascularization, and tumor cell invasion. We have recently established a protocol of DCE-MRI of orthotopic pancreatic tumor xenografts in mouse models by securing tumors with an orthogonally bent plastic board to prevent motion transfer from the chest region during imaging. The pressure by this board was localized on the abdominal area, and has not resulted in respiratory difficulty of the animals. This article demonstrates the detailed procedure of orthotopic pancreatic tumor modeling using small animals and DCE-MRI of the tumor xenografts. Quantification method of pharmacokinetic parameters in DCE-MRI is also introduced. The procedure described in this article will assist investigators to apply DCE-MRI for orthotopic gastrointestinal cancer mouse models.

The goal of this protocol is to apply dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) for orthotopic pancreatic tumor xenografts in mice. DCE-MRI is a non-invasive method to analyze microvasculature in a target tissue, and useful to assess vascular response in a tumor following a novel therapy.