A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
כתב היד מתאר מתודולוגיה להקמה וכן ניטור גדילה אורכי של גרורות ריאה ספונטניות מגידולי שד בהזרקה אורתוטופית, הניתנת להתערבות בכל שלבי המפל הגרורתי.
גרורות נותרו הגורם העיקרי למוות הקשור לסרטן. רצף האירועים המאפיינים את המפל הגרורתי מציג הזדמנויות רבות להתערבות טיפולית, והיכולת למדל אותם במדויק בעכברים היא קריטית להערכת השפעותיהם. כאן, מוצג פרוטוקול שלב אחר שלב להקמת גידולי שד ראשוניים אורתוטופיים ומעקב אחר התבססות וצמיחה של נגעים גרורתיים בריאה באמצעות הדמיה ביולומינסנציה in vivo . מתודולוגיה זו מאפשרת להעריך את הטיפול או את השפעותיו הביולוגיות לאורך כל טווח ההתפתחות הגרורתית, החל מבריחת הגידול הראשונית ועד לצמיחת יתר בריאות. גידולים אורתוטופיים בשד נוצרים בעכברים באמצעות הזרקה של תרחיף תאים המסומן בלוציפראז בבלוטת החלב הרביעית. גידולים מורשים לגדול ולהתפשט למשך פרק זמן מסוים ולאחר מכן מועברים בניתוח. עם הכריתה מתגלה גרורות ריאה ספונטניות, והגידול לאורך זמן מנוטר באמצעות הדמיית ביולומינסנציה in vivo . בנקודת הסיום הרצויה של הניסוי, ניתן לאסוף רקמת ריאה לניתוח במורד הזרם. הטיפול בגרורות מבוססות וברורות קלינית הוא קריטי לשיפור התוצאות עבור חולי סרטן בשלב IV, וניתן להעריך אותו באמצעות מודלים של גרורות ריאה ניסיוניות. עם זאת, הפצה גרורתית מתרחשת בשלב מוקדם של סרטן השד, וחולות רבות סובלות ממחלה סמויה, תת-קלינית מפושטת לאחר הניתוח. שימוש במודלים ספונטניים כמו זה מספק הזדמנות ללמוד את כל הספקטרום של המחלה, במיוחד את ההשפעות המערכתיות המונעות על ידי טיפול בגידול הראשוני כגון פרימת נישה טרום גרורתית, ולהעריך טיפולים במחלה רדומה ותת קלינית לאחר הניתוח.
גרורות - התפשטות תאים סרטניים מהגידול הראשוני לחלקים אחרים של הגוף - נותרה סיבת המוות ביותר מ -90% מחולי הסרטן. תהליך זה מורכב, וכולל נדידה של תאי הגידול אל מחוץ לגידול הראשוני ואינטרוואסיציה למחזור הדם, הישרדות בדם, אקסטרווסציה והישרדות באיבר המטרה, השבה מחדש של מצב השגשוג וצמיחה1. מודלים ספונטניים ומושתלים של סרטן מורין שימשו לחקר שלבים מוקדמים או מאוחרים של גרורות, כל אחד מהם מציג יתרונות וחסרונות משלו, שנדונו ביסודיות 2,3,4.
בניגוד למה שחשבו בעבר, תאי הגידול נוטשים את הגידול הראשוני בשלבים מוקדמים במהלך התפתחות הגידול, ולעיתים נשארים רדומים ברקמות מרוחקות לפרקי זמן ארוכים 5,6,7,8. בנוסף, ישנן עדויות מצטברות להשפעות המערכתיות החזקות שיש לגידול הראשוני על תוצאות המחלה, המתבטאות לעיתים קרובות בהפרשת גורמים מסיסים ואקסוזומים המרככים את הקרקע הגרורתית או מעוררים בזבוז שרירים במהלך קכסיה 9,10,11,12. מסיבות אלה, מידול אורך התהליך הגרורתי בנוכחות הראשונית של הגידול הראשוני הפך חיוני להשגת הבנה מלאה יותר של הביולוגיה המניעה תהליכים אלה ולבחינת התערבויות חדשות פוטנציאליות שמטרתן לשבש או לעכב את התהליך.
בעבודה זו מתואר פרוטוקול לכימות גרורות ריאה הנובעות באופן ספונטני מקווי תאים הניתנים למעקב המוזרקים אורתוטופית בבלוטת החלב, תהליך המודל את כל השלבים הנ"ל במפל הגרורתי. מודלים להשתלה של גרורות ידועים כמייצגים יותר גרורות אנושיות בהשוואה למודלים ספונטניים של סרטן המונע גנטית, ובכך משפרים את יכולת התרגום הקליני2. יתר על כן, פרוטוקול זה משתמש בהדמיית ביולומינסנציה כדי לחקור את הצמיחה וההתקדמות של גרורות ריאה ספונטניות מגידולי שד ראשוניים בזמן אמת בבעלי חיים חיים, ובכך משפר את היעילות לעומת הערכות מסורתיות יותר המבוססות על היסטולוגיה של הפצה גרורתית. פרוטוקול זה כולל גם הערכה של גרורות ספונטניות לאחר הסרה כירורגית של הגידול הראשוני, שהוא גם רלוונטי קלינית וגם מאפשר לחוקרים לחקור את ההשפעה של מחלה שיורית מינימלית על התהליך הגרורתי. לבסוף, השימוש בעכברים בעלי יכולת חיסונית מעניק יתרון בכך שהוא מאפשר למערכת חיסון שלמה לעצב את התהליך הגרורתי, כפי שקורה בביולוגיה האנושית10,11.
כל הנהלים והפרוטוקולים של בעלי חיים המתוארים כאן אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת וירג'יניה.
1. הכנת תאים להזרקה
2. זריקות כרית שומן חלב
הערה: ניתן להשתמש בפרוטוקול הנוכחי עם כל זן עכבר, אך בהתחשב בעניין שלנו במיקרו-סביבה החיסונית, אנו משתמשים בעכברי C57BL6. נקבות, עכברים בתולים בני 6-8 שבועות משמשים בדרך כלל למחקרי סרטן השד, מכיוון שזוגיות משפרת תהליכי גידול.
3. כריתות גידול
4. כימות In vivo של גרורות ריאה ספונטניות
5. איסוף רקמות ריאה לניתוח היסטולוגי
הערה: ניתן להקריב בעלי חיים כמתואר להלן בכל נקודת זמן ניסיונית או כאשר בעלי חיים עומדים בקריטריונים להקרבה הומנית, בהתאם להנחיות IACUC ספציפיות למוסד. מניסיוננו, עכברים מגיעים לנקודת הקצה ההומנית כ-21-28 ימים לאחר כריתת הגידולים הראשוניים.
הזרקה אורתוטופית של שורות תאי סרטן עכבר לתוך כרית שומן החלב הרביעית של עכברים היא הליך ניתן לשחזור ואמין לגרימת גידולים ראשוניים בעכבר. באמצעות שימוש בקו התאים EO771 שהומר עם לוציפראז בתנאים המתוארים בפרוטוקול זה, גידולים ראשוניים הופכים למוחשיים וניתן למדוד אותם באמצעו?...
ככל שמכירים יותר ויותר באופי המוקדם של הפצה גרורתית ובהשפעות המערכתיות של סרטן, הצורך במודלים שבהם נלקחים בחשבון שני הגורמים הקריטיים הללו הופך להכרח. פרוטוקול זה מאפשר לחוקרים לעקוב אחר שאריות מזעריות של מחלה וצמיחה של גרורות ריאה המתרחשות באופן ספונטני מגידולי שד רא?...
למחברים אין מה לחשוף.
העבודה במעבדת Bos נתמכת על ידי קרן סוזן ג. קומן (CCR18548205 P.D.B.), V Foundation (V2018-22 P.D.B.) והאגודה האמריקאית לסרטן (RSG-21-100-01-IBCD P.D.B.)
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.25% Trypsin/EDTA | Hyclone | SH30042.01 | |
1.5ml microcentrifuge tubes | USA Scientific | 1615-5500 | |
10% povidone-iodine solution | Medline | MDS093906 | |
15ml centrifuge tubes | VWR | 89039-666 | |
1X PBS | Hyclone | SH30256.01 | |
28G 0.5ml U-100 Insulin Syringe | BD Biosciences | 329461 | |
Amphotericin B | Gemini Bio-products | 400-104 | |
Cautery Kit | Braintree Scientific | DEL2 | |
D-Luciferin Potassium | SydLabs | MB102 | |
Ethanol | Koptec | V1001 | |
Fetal Bovine Serum | R&D Systems | S11150H | |
Forceps | Fisherbrand | 16-100-110 | |
Growth factor-reduced Matrigel | Corning | 354230 | |
Isoflurane | Covetus | 29405 | |
IVIS Spectrum 200 | Perkin Elmer | 124262 | |
Meloxicam (2mg/ml) | Zoopharm LLC | N/A | By veterinary prescription |
Penicillin/Streptomycin | Gemini Bio-products | 400-109 | |
RPMI1640 | Hyclone | SH30027.01 | |
Scissors | Miltex | 5-300 | |
Silk sutures | Braintree Scientific | SUT-S 103 | |
Surgical staples | Reflex7 | 203-1000 | |
Trypan Blue | Gibco | 15250-061 |
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