A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
xenografts גידול האנושי בעכברים עם מערכת חיסון חלשים הם כלים רבי ערך כדי ללמוד ביולוגיה בסרטן. פרוטוקולים ספציפיים כדי ליצור xenografts תת עורי וintrahepatic מתאי אנושיים hepatocellular קרצינומה או שברי גידול מתוארים. התחדשות כבד הנגרמת על ידי כריתה חלקית בעכברי נמען מוצגת כאסטרטגיה כדי להקל על קליטתם intrahepatic.
In vivo מודלים ניסיוניים של קרצינומה hepatocellular (HCC) כי לשחזר את המחלה האנושית מספקים פלטפורמה רבת ערך למחקר להפתופיזיולוגיה מחלה ולהערכה קליני של טיפולים חדשניים. אנו מציגים מגוון רחב של שיטות ליצירה תת עורית או xenografts HCC האנושי בעכברים עם מערכת חיסון חלשים orthotopic שיכול להיות מנוצל במגוון רחב של יישומי מחקר. עם דגש על השימוש ברקמת גידול ראשונית מחולים שעברו כריתה כירורגית כנקודת התחלה, אנו מתארים את ההכנה של השעיות תא או שברי גידול לxenografting. אנו מתארים טכניקות ספציפיות לxenograft רקמות אלה תת עורי), או ii) intrahepatically, או על ידי השתלה ישירה של תאים סרטניים או שברים בכבד, או בעקיפין על ידי הזרקה של תאים לתוך טחול העכבר. אנו גם מתארים את השימוש של כריתה החלקית של כבד עכבר הילידים בזמן xenografting כאסטרטגיה ללגרום למצב של התחדשות כבד פעילה בעכבר הנמען שעשוי להקל על קליטתם intrahepatic של תאים סרטניים אנושיים ראשוניים. התוצאות הצפויות של טכניקות אלה באים לידי ביטוי. הפרוטוקולים שתוארו אומתו באמצעות דגימות אנושיות ראשוני HCC וxenografts, אשר בדרך כלל לבצע פחות וחסונה יותר משורות תאי HCC האנושי המבוססות היטב כי נמצא בשימוש נרחב ומצוטטות לעתים קרובות בספרות. בהשוואה לשורות תאים, אנו דנים גורמים אשר עשוי לתרום לסיכוי הנמוך יחסית של engraftment HCC העיקרי במודלי xenotransplantation ולהגיב על בעיות טכניות שעלולות להשפיע על קינטיקה של צמיחת xenograft. אנחנו גם מציעים שיטות שיש ליישם כדי להבטיח שxenografts השיגה במדויק דומה רקמות HCC הורה.
קרצינומה hepatocellular (HCC) היא הסרטן החמישי הנפוץ ביותר בעולם והסיבה הכי בקצב המואץ למוות מסרטן בצפון אמריקה. גורם הסיכון הנפוץ ביותר עבור HCC הוא שחמת כבד, בתדירות הגבוהה ביותר מתרחש עקב דלקת כבד כרונית נגיפית, שימוש לרעה באלכוהול, מחלות אוטואימוניות, או הפרעות מטבוליות תורשתיות 1.
למרות נטל מחלת הכבד שהוטל על ידי HCC על אוכלוסיות ברחבי העולם, הפתופיזיולוגיה של HCC מובנת יחסית גרוע בהשוואה לסוגי סרטן שכיח אחרים כגון מעי גס, שד, או סרטן הערמונית. לדוגמא, אירועים מולקולריים ותאיים ספציפיים נהיגה tumorigenesis להישאר להיות מוגדרים 2 באופן ברור. כמו רוב סוגי סרטן אפיתל מוצקים אחרים, גישות הגנומי חשפו את ההטרוגניות בסטיות קשורות עם HCC 3. מספר המחקרים גילו פעילות מסודרות של מגוון רחב של מסלולי איתות מעורבים בהתפשטות תאים, survival, בידול ואנגיוגנזה 4. בנוסף, תפקידם של תאי גזע סרטני בpathobiology HCC נשאר להתברר 5.
עם הבנה מוגבלת של הפתופיזיולוגיה HCC, בארסנל של טיפולים יעילים לHCC גם נשאר מוגבל יחסית. חולים בשלב מוקדם, עם גידולים מוגבלים לכבד הם מועמדים לטיפול מרפא באמצעות אבלציה גידול או כריתה כירורגית, אם כי ההישנות היא שכיחה. עבור חולים עם מחלה מתקדמת יותר, כימותרפיה והקרנות הם בעלי יעילות מוגבלת ומשמשים בעיקר לבקרת מחלות בכוונה פליאטיבי 6.
באיכות גבוהה במודלי ניסויי vivo של HCC האנושי ובכך מספקת פלטפורמה רבת ערך למחקר בסיסי נחוץ להפתופיזיולוגיה של HCC האנושי, כמו גם להערכה של גישות טיפוליות חדשניות. בהשוואה לשימוש בשורות תאים או מודלים עכבר מוגדרים מאוד, xenografts של פריגידולים אנושיים בעכברים עם מערכת חיסון חלשים מרי צמחו ככלים רבי ערך למחקרים מסוג זה שכן הם מסוגלים משחזרים מחלות של בני אדם עם נאמנות גבוהה גם בעת לכידת הטרוגניות שקיימת בתוך ובין חולים השונים 7,8. לשם כך, פיתחנו מגוון רחב של שיטות להקמת xenografts HCC האנושית בעכברים עם מערכת חיסון חלש. בעוד שרוב המחקרים שפורסמו מעורבים xenografts HCC לתאר את השימוש בשורות תאי HCC האנושי מבוססות היטב למטרה זו, אנו מתמקדים באופטימיזציה של מבחני שלנו כדי ליצור xenografts מדגימות HCC עיקריות מתקבלת מייד לאחר כריתה כירורגית של חולים.
טכניקות xenografting שונות עשויות להידרש למחקר יישומים שונים. לדוגמא, xenografts תת עורי שנוצרה מתוך שברי גידול נוצרות במהירות, נמצאת במעקב בקלות, ועשוי להיות מתאים יותר לממשל מקומי של הרפוי רומן עם נוחניטור של תגובת גידול. xenografts intrahepatic עשויה להיות רלוונטית יותר למחקרים הנוגעים לתפקידו של המיקרו בכבד בביולוגיה HCC. Xenografts שנוצרה מהשעיות תא גידול נחוצות לזיהוי והאפיון של תת תא ייזום גידול או לניסויים הדורשים במניפולציות מבחנה של תאים סרטניים לפני xenotransplantation. וכך פיתחנו ומאומתים הפרוטוקולים הבאים להקים תת עורית או xenografts intrahepatic מהשעיות תא או שברי גידול נבעו מדגימות HCC האנושי ראשוניות.
סקירה סכמטי של הפרוטוקול מוצגת באיור 1.
1. עיבוד של דוגמאות HCC האנושי
להשיג דגימות HCC האנושי ראשוניות בהסכמת מטופל בכתב ובאישור של ועדת האתיקה במחקר המוסדית. פרוטוקולים אלה בוצעו במוסד שלנו עם אישור מרשת הבריאות באוניברסיטת מחקר האתיקה המועצה בהתאם לכל הנחיות מוסדיות, לאומיים ובינלאומיות לרווחת אדם.
לאסוף דגימות HCC טריות בהקדם האפשרי לאחר ההליך כירורגי דגימות פעם אחת מתאימות ננקטו לצורך קליני. באופן אידיאלי זה אמור להתרחש בתוך 30 דקות לאחר הסרת הרקמה מהמטופל. כפי שמודגם באיור 2, מדגם של לפחות 1 סנטימטר 3 המתקבל מהפריפריה של הגידול הוא אופטימלי, שכן החלק מהגידול המרכזי עשוי להיות נמקים.גידולים שלא קיבלו כל טיפול לפני כריתה כגון קרינה, כימותרפיה, או אבלציה עדיפים על מנת למקסם את הסיכוי שתאים סרטניים הם בת קיימא. ידית רקמות אנושיות ראשוניות בהתאם לפרוטוקולי מגן אישיים סטנדרטיים לחומר ביולוגי מסוכן. לבצע את כל המניפולציות במעבדה של רקמות גידול והכנות תא בארון בטיחות ביולוגית בכיתה השנייה תוך שימוש בטכניקות מזוהמות.
אופציונאלי: לאחר שלב 1.11, אנו ימוצה באופן שיגרתי CD45 + תאים אנושיים (לויקוציטים) מהשעית תא גידול בתפוצה רחבה ו / או לטהר תת קבוצות של תאים סרטניים באמצעות cytometry זרימה או חרוזים immunomagnetic. פרוטוקולים מפורטים לטכניקות אלו מתוארים היטב על ידי היצרנים של נוגדנים הרלוונטיים, חרוזים, וזרימת cytometers.
הערה: הפרוטוקול שתואר לעיל יכול לשמש גם כדי לעבד xenografts גידול האדם נבצר מעכברים על מנת לבצע השתלת סדרתי, החלפת רקמת xenograft לרקמות HCC האנושי ראשוניות בשלב 1.1. במצב זה, לאחר שלב 1.11, אנחנו באופן שיגרתי לרוק חדירת תאים עכבריים מהשעית התא באמצעות נוגדן כנגד אנטיגן histocompatibility העכבר H2K.
2.Xenografting
לנהל את כל הליכים בבעלי החיים בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי ועדת טיפול בבעלי חיים המוסדי. ההליכים המתוארים במסמך זה הושלמו בשימוש בבעלי החיים לפרוטוקול ספציפי שאושר על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים ברשת בריאות באוניברסיטה בהתאם ועמידה בכל סוכנויות הרלוונטיות הרגולציה ומוסדיות, תקנות והנחיות.
מכשור לאספקה של חומרי הרדמה נדיפים שאיפה לבעלי חיים קטנים צריך להיות מנוצל על פי נהלי הפעלה סטנדרטיים של מתקן בעלי החיים ומכון מחקר. לבצע את כל ההליכים כירורגיים באמצעות טכניקת aseptic וכלים סטריליים בארון בטיחות ביולוגי בכיתה השנייה. לנצל כשל חיסוני חמור סוכרתי שאינה סובל מהשמנת יתר בשילוב (NOD / SCID) או NOD SCID / אינטרלוקין 2 null שרשרת גאמא קולט זנים / (NSG) של עכברים משני מינים ב6-8 שבועות של גיל (המעבדה ג'קסון, בר הרבור, ME) 9,10. אלהעכברים חייבים להיות מאוחסנים ונשמרו במתקן מסוגל לספק תנאי הפתוגן ללא מתאימים לבעלי חיים עם מערכת חיסון חלש.
הכן את העכברים לניתוח בתא אספקת 5% (v / v) Isoflurane בשאיפה ב1 ליטר / דקה של חמצן. לשמור על הרדמה עד שיש אובדן של רפלקס קרני ובוהן בבעלי החיים (ים). לxenografting תת עורית, לגלח אזורים קטנים אחד או יותר על dorsum של החיה (ים) ולנקות את העור עם 70% אתנול. לxenografting intrahepatic, לגלח את החזה והבטן הגחון של החיה (ים) מהשחי למטה לאזור המפשעה ולנקות את העור עם 70% אתנול.
2.1 השרשה תת עורי של שברי גידול
2.2 הזרקה תת עורית של תאים סרטניים
2.3 השרשה intrahepatic של שברי גידול
2.4 השרשה intrahepatic של תאים סרטניים באמצעות הזרקה ישירה לתוך הכבד
2.5 Xenografting intrahepatic של תאים סרטניים באמצעות הזרקה לתוך הטחול
2.6 כריתה חלקית כדי להקל על קליטתם intrahepatic של רקמת גידול אדם
טיפול לאחר ניתוח 2.7
איור 3 מדגים את המראה האופייני של xenograft HCC האנושי תת עורי ואת מראה histopathological המקביל של הגידול. ההתפתחות והצמיחה של xenografts תת עורית ניתן לפקח בקלות על ידי בחינה יומית של עכברי נמען. מרווח הזמן בין xenografting ופיתוח של גידול עשוי להשתנות במידה רבה בהתאם לסוג של רקמה (ש...
יש לנו תארנו מגוון של טכניקות כדי להקים תת עורי וxenografts HCC האנושי בעכברים עם מערכת חיסון חלשים intrahepatic שיכול להיות מיושמים על מגוון רחב של שאלות ומבחנים ניסיוניים. בעוד xenografts תת עורי הייתה בשימוש נרחב ללמוד היבטים שונים של הביולוגיה HCC, xenografts intrahepatic מתוארות בספרות רק לע...
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי מכון קנדי לבריאות מחקר שלב 1 המטפל-פרס מדען (AG) ושל גרנט תפעולי מהאגודה לחקר הסרטן (AG). המחברים מודים לד"ר ג'ון דיק לתמיכה בפרויקט זה שלו.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dulbecco’s Mod. Eagle Medium/Ham’s F12 50/50 Mix x1(DMEM-F12) | WISENT Bioproducts | 319-075-CL | |
Collagenase TypeIV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
Dispase II | Stemcell Technologies | 7923 | |
Matrigel Matrix | Becton-Dickinson Biosciences | 354234 | |
10 % Buffered Formalin solution | Sigma-Aldrich | HT501128 | |
0.9 % Saline Solution (NaCl), sterile | House Brand | 1011-L8001 | |
Betadine surgical scrub | Purdue Pharma | NPN 00158313 | |
Buprenorphine (Temegesic) NR 0.3 mg/ml | Reckitt Benckiser | ||
Isoflurane USP, 99.9 %, inhalation anesthetic | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. | M60302 | |
Tear-Gel | Novartis Pharmaceuticals | ||
Frozen section compound | VWR | 95057-838 | |
Cryomold, Tissue -Tek | Sakura Finetek | 4566 | |
Precision Glide Needle 18G 1 ½ | Becton-Dickinson Biosciences | 305196 | |
Precision Glide Needle 27G ½ | Becton-Dickinson Biosciences | 305109 | |
Insulin syringe, 3/10 cc U-100, 29G½ | Becton-Dickinson Biosciences | 309301 | |
Surgical blade No.10 | Feather Safety Razor Co. | 08-916-5A | |
#5-0 Soft silk surgical suture, 3/8" taper point needle | Syneture | VS-880 | |
Transpore surgical tape | 3M Health care | 1577-1 | |
Cotton applicator | Medpro | 018-425 | |
Surgicel, oxidized regenerated cellulose | Ethicon | 1951 | |
Cell strainer 100 μm nylon | Becton-Dickinson Biosciences | 352360 | |
Magnification lighting with mobile base | Benson medical Industries Inc. | model: RLM-CLT-120V | |
Petridish sterile 100x20 mm | Sarstedt | 821474 | |
Tissue forcep, 1x2 teeth, 4-1/2" | Almedic | A10-302 | |
Adson dressing forcep 4-3/4" | Almedic | A10-220 | |
Eye dressing forcep, serrated, straight, 4" | Almedic | A19-560 | |
Hartman Hemostatic Forceps, curved, 3-1/2" | Almedic | A12-142 | |
Iris scissor, curved, 4-1/4" | Almedic | A8-690 | |
Iris scissor, straight, 4-1/2" | Almedic | A8-684 | |
Olsen-Hegan needle driver, 5-1/2" | Almedic | A17-228 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved