מחקר זה נתמך על ידי תרומות של ונדרבילט Ingram-Cancer Center תמיכה גרנט (P30 CA068485), המוח ילדות קרן גידול לבין המכון הלאומי לבריאות (NS042205).

1. Micro-דיסקציה של המוח הקטן נושאות גידולים ו דיסוציאציה של רקמת הגידול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איחזור של רקמת הגידול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים חולים נושאות מדולובלסטומה הם המנוון לעתים קרובות, ולהציג hydrocephaly ועל סימפטומים נוירולוגיים טיפוסי, כולל שיתוק האחורי ואי להחזיר יציבה כאשר התהפכה. כדי לאחזר את רקמת הגידול, להרדים עכברים משאיפת פחמן דו חמצני. זה imporant לא לבצע פריקה צוואר הרחם, הליך זה יוצר לחץ הגולגולת האחורי והוא יכול להתפשר שלמות רקמת הגידול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עריפת ראש מבוצעת מיד לאחר מותו באמצעות מספריים, הסרת שיער רקמת שריר ככל האפשר עבור להדמיה טוב של הגולגולת. נקו את פני השטח של הגולגולת עם Kimwipe ספוגה אתנול 95%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במספריים בסדר לחתוך פתח לאורך קו האמצע של הגולגולת, ולהסיר רקמה הגולגולת באמצעות פינצטה בסדר, ובנקודה המוח כולו כולל המוח הקטן נושאות גידולים חשוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעוד cerebella של מבוגרים בריאים להציג מוגדרים היטב ההמיספרות ו vermis, cerebella של נושאות גידולים בעכברים לעיתים מוגדלת, אמורפי עם משטח חלק וכלי דם בולט. באמצעות שימוש בטכניקות סטריליות, לאחזר את הגידול cerebellar באמצעות פינצטה ומכניסים פוספט קר כקרח בופר סליין (PBS) ללא Mg 2 + ו - Ca 2 +. </li></ol></li></ol> הערה: כל המכשירים הם וחיטוי באתנול 95% וקיטור autoclaved לפני השימוש. <ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דיסוציאציה של רקמת הגידול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את רקמת הגידול של PBS על Accutase 50% (בדילול מלא PBS) כי הוא על נפח 4 פעמים של רקמת הגידול, לרכך את רקמת עם מספריים בסדר 3 דקות בטמפרטורת החדר, ואחריו הדגירה על 37 מעלות צלזיוס למשך 4 דקות , לאחר מכן הרקמה עובר pipeting חוזרות עם Pipetman 1-מ&quot;ל במשך 3 דקות נוספות. שיטה זו אמורה להניב תערובת של תאים בודדים ו אגרגטים סלולריות קטנות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל את ההשעיה הסלולר של פי 3 עם PBS ו צנטריפוגות במשך 5 דקות ב 1000xg כדי גלולה התאים. (ההליכים הנ&quot;ל תוארו &quot;העשרה בידוד, ותחזוקה של בתאי גזע מדולובלסטומה&quot;, יופיטר in press) </li></ol></li></ol> Resuspend התא גלולה ב המוכן טרי בינוני תא גזע עצביים המורכב בינוני Neurobasal עם גלוטמין, פניצילין, סטרפטומיצין, N2, B27, אדם EGF (25 ng / mL) ובסיסי FGF (25 נ&quot;ג / מ&quot;ל). חשב את צפיפות התאים של הפתרון ולעשות דילולים נוספת המתאימה נוסף בינוני עם תא גזע עצביים כגון שאפשר לטעון 4 μL של פתרון עם מספר מתאים של תאים סרטניים ניתק, למשל 5x10 5, לתוך מזרק שפוע שקצהו סטרילי 10μL. המספר המדויק של התאים להיות מחוסן צריך להיקבע על ידי החוקר על פי דרישות ספציפיות ניסיוני. שמור על פתרון תא צינור microcentrifuge מיני 200μL (צינור PCR) על קרח. 2. הרדמה נוהלי עכברים נמען במשך ההליך הכירורגי, חיטוי אזור המוקדש לניתוח מכרסם נדרשת למשך ההליך. באופן אידיאלי, להגדיר ספסל ארוך עם אזורים נפרדים אך סמוכים להכנת בעלי חיים, תחום הפעלה ושחזור בבעלי חיים. כפפות מנתחים, לא כפפות הבחינה, נדרשים לניתוח. טכניקה אספטי מתוחזק על ידי אוחזים ידיים בכפפות מעל המותניים משמש רק כדי להתמודד עם אובייקטים סטרילי מפני השטח סטרילי ויבש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תערובת של קטמין (100 מ&quot;ג קטמין לכל 1 ק&quot;ג של משקל העכבר) ו xylazine (10 מ&quot;ג xylazine לכל 1 ק&quot;ג של משקל העכבר) משמש הרדמה. ניהול &#39;intraperitoneally הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זה בדרך כלל לוקח 3-5 דקות הרדמה ייכנסו לתוקף מלא. בדוק אם העכבר הוא הרדים במלואה על ידי צביטה הבוהן / זנב. מניחים כמות קטנה של משחה עיניים על העיניים של העכבר. תביאו את העכבר בהרדמה מלאה באזור הניתוח, ניטור מתמיד על מנת לוודא כי העכבר הוא נושם באופן רגיל. </li></ol> 3. תוך גולגולתי של השתלת תאים סרטניים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח את האזור הגבי ראש האחורי של העכבר, באמצעות גוזז שיער, כדי לחשוף את הגולגולת האחורי מעל המוח התיכון לבין המוח הקטן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל פתרון בבטאדין על הקרקפת חשופה באמצעות קצה המוליך כותנה, ואחריו מנגב עם כרית אלכוהול. חזור על שני השלבים עיקור פעמיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע חתך של סנטימטר בקרקפת האחורית באמצעות אזמל מעוקרים. לקדוח חור 0.5 מ&quot;מ בר 2 מ&quot;מ ימינה 2 מ&quot;מ אחורי כדי למבדה באמצעות מקדח שיניים סטרילית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר על מסגרת stereotactic ידי משדלת החותכות שלו על להחזיק את המסגרת. יורדים בזהירות ולמקם את שפוע שקצהו 10 מזרק μL עמוסה μL 4 של פתרון תאים סרטניים לתוך החור בר. לאחר שפוע של syriמחט nge היא מתחת לפני השטח את הגולגולת, לרדת על 3 מ&quot;מ אחר ואז לעלות על 0.5 מ&quot;מ. לאט לאט להזריק את הכמות הרצויה של תאים סרטניים, עם כוח קבוע בתוך מסגרת הזמן 30 שנייה, לתוך המוח הקטן של הנמען. השאירו את המחט במקומה לאחר השלמת הזרקה של שתי דקות נוספות. ואז להסיר את המחט במזרק. קליפ את הפצע באמצעות autoclip. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את העכבר על שמיכה מחממת לאחר הניתוח על מנת לשמור על טמפרטורת הגוף שלו. דפוסי ניידות הנשימה יקויימו ברציפות. לאחר העכבר מתאושש מן ההרדמה, מקום אותו בחזרה בכלוב דיור סטרילית. מעקב יומיומי אחר מזון צריכת המים, התנהגות, טיפוח ו מכתים באדום של העיניים. בדיקת סימנים של זיהום במקום החתך. הסר את autoclips על ניתוח שלאחר יום 7. שמירה על עכברים במשך ממוצע של 2-6 חודשים להקריב אלה המציגים סימפטומים מדולובלסטומה טיפוסי למחקרים נוספים. </li></ol> 4. נציג תוצאות Medulloblastomas משני פיתחה בעכברים הנמען מאוד דומים לאלה של גידולים ראשוניים. Cerebella נושאות גידולים משניים היו לעתים קרובות מוגדלים, אמורפי עם כלי דם מחוץ לרחם לכאורה כאשר הוא מוצג כמכלול-mounts. מנתח immunohistochemical של רקמת הגידול המשני גילה כי תאים סרטניים הם שגשוג מאוד, להביע חזק SmoM2-YFP וסמנים של cerebellar נוירון מבשרי גרגיר, כגון Math1 ו Pax6. כאשר ניתק ותרבותיים דיווחו על שימוש בשיטות (&quot;, בידוד ותחזוקה של ההעשרה בתאי גזע מדולובלסטומה&quot;, יופיטר in press), גידול התאים משני מדולובלסטומה ניתן להרחיב במהירות, להביע מספר סמנים תא גזע, הם clonogenic והוא יכול להמשיך ליזום היווצרות הגידול כאשר הושתלו מקבלי החיסון נוספים. <img src="/files/ftp_upload/2153/2153fig1.jpg" alt="איור 1" /> באיור 1. אופייני כל הר ותצוגות חתך של רקמה מדולובלסטומה משני דוגמה טיפוסית של רקמת מדולובלסטומה משני שפותחה 26 ימים לאחר הזרקה של 5x10 5 תאים סרטניים ראשוניים. מכתים Hematoxylin חושף את המורפולוגיה הסלולר הטיפוסי של מדולובלסטומה, כולל יחס גרעיני / cytoplasmic גבוהה פולימורפיזם גרעיני. אלו תאים סרטניים משניים שגשוג מאוד כפי שעולה ביטוי Ki67 והם גם וחסונה להביע קרומי SmoM2-YFP. <img src="/files/ftp_upload/2153/2153fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2. תאים מדולובלסטומה משני יכול להיות מתורבת והרחיב במבחנה באמצעות פרוטוקול תיאר העיקרי מדולובלסטומה תאים העכבר (&quot;, בידוד ותחזוקה של ההעשרה בתאי גזע מדולובלסטומה&quot;, יופיטר in press), תאים אלו מדולובלסטומה משני יכול להיות מתורבת והרחיב על קטעים מרובים. התמונה מראה את אותו נציג הגידול בתרבית מושבה בבית 4 ימים, 14 ימים. תאים סרטניים בתרבית הם דו קוטבית, מוארך עם הציטופלסמה דלים ולעתים קרובות להקרין מהליבה צפופה של המצרפי הסלולר. הם אינם מציגים קשר עיכוב צמיחה. תאים קטנים ועגולים הם כדוריות דם אדומות.

<ol>
	<li>Schuller, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acquisition+of+granule+neuron+precursor+identity+is+a+critical+determinant+of+progenitor+cell+competence+to+form+Shh-induced+medulloblastoma.">Acquisition of granule neuron precursor identity is a critical determinant of progenitor cell competence to form Shh-induced medulloblastoma.</a> Cancer Cell. 14, 123-134 (2008).</li><li>Yang, Z. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medulloblastoma+can+be+initiated+by+deletion+of+Patched+in+lineage-restricted+progenitors+or+stem+cells.">Medulloblastoma can be initiated by deletion of Patched in lineage-restricted progenitors or stem cells.</a> Cancer Cell. 14, 135-145 (2008).</li><li>Kessler, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N-myc+alters+the+fate+of+preneoplastic+cells+in+a+mouse+model+of+medulloblastoma.">N-myc alters the fate of preneoplastic cells in a mouse model of medulloblastoma.</a> Genes Dev. 23, 157-170 (2009).</li><li>Flora, A., Klisch, T. J., Schuster, G., Zoghbi, H. Y., Y, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deletion+of+Atoh1+disrupts+Sonic+Hedgehog+signaling+in+the+developing+cerebellum+and+prevents+medulloblastoma.">Deletion of Atoh1 disrupts Sonic Hedgehog signaling in the developing cerebellum and prevents medulloblastoma.</a> Science. 326, 1424-1427 (2009).</li><li>Salsano, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+the+neurogenic+basic+helix-loop-helix+transcription+factor+NEUROG1+identifies+a+subgroup+of+medulloblastomas+not+expressing+ATOH1.">Expression of the neurogenic basic helix-loop-helix transcription factor NEUROG1 identifies a subgroup of medulloblastomas not expressing ATOH1.</a> Neuro Oncol. 9, 298-307 (2007).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

מספר גורמים קריטיים כדי להבטיח תא מדולובלסטומה מוצלח allografting כי התשואות היווצרות גידולים משניים הם כדלקמן: ראשית, להשתמש רק Accutase 50% רקמת ניתוק ואל יתר לעכל את הרקמה כטיפול אנזים ממושכת גורמת הפחתה משמעותית של כדאיות התא. כמו כן, להשתמש רק Pipetman גודל 1 מ&quot;ל כמו טיפים קטנ...

<table><tbody><tr><td>Neurobasal medium</td><td>Invitrogen</td><td>21103049</td><td></td></tr><tr><td>hEGF</td><td>Invitrogen</td><td>PHG0311</td><td>25ng/ml</td></tr><tr><td>bFGF</td><td>Invitrogen</td><td>PHG0023</td><td>25ng/ml</td></tr><tr><td>N2</td><td>Invitrogen</td><td>17502048</td><td>1X</td></tr><tr><td>B27(-RA)</td><td>Invitrogen</td><td>12587010</td><td>1X</td></tr><tr><td>Accutase</td><td>Invitrogen</td><td>A1110501</td><td>50% </td></tr><tr><td>Glutamine</td><td>Invitrogen</td><td>25030081</td><td>2mM</td></tr><tr><td>Stereotaxic instrument</td><td>Stoelting Co.</td><td>51730</td><td></td></tr><tr><td>Foredom flexible shaft drill, hang-up style</td><td>Stoelting Co.</td><td>58650</td><td></td></tr><tr><td>Large probe holder</td><td>Stoelting Co.</td><td>51633</td><td></td></tr><tr><td>10 &amp;mu;L syringe, 26 ga., bevel tip</td><td>Stoelting Co.</td><td>51105</td><td></td></tr><tr><td>Drill bit .75mm</td><td>Stoelting Co.</td><td>51455-3</td><td></td></tr></tbody></table>

intracranial orthotopic allografting of medulloblastoma cells in immunocompromised mice

מדולובלסטומה הוא הגידול השכיח ביותר בילדים של מערכת העצבים. גוף גדול של מחקרים בבעלי חיים התמקדה cerebellar נוירון מבשרי גרגיר (CGNPs) בתור מקור התא של מדולובלסטומה עבור 1-4. עם זאת, מצגות קלינית מגוונת של תת מדולובלסטומה בחולים אנושיים (קשרי, desmoplastic, קלאסית גדול תא / אנפלסטית), ואת העובדה מדולובלסטומה נמצא משנה של חולים עם ביטוי לא אנושי חוץ רחמי של CGNP סמן 5, עולה כי מקורות תאית ומולקולרית של מדולובלסטומה מורכבים יותר רחוק מלהיות פוענחה לגמרי. לכן, זה הכרחי כדי לקבוע אם יש גידול מדולובלסטומה חלופה תא-of-מקור אשר מבוסס על תאים מסוג מודליות טיפולית ספציפית ניתן לפתח. לשם כך, תוך גולגולתי orthotopic allografting של מסומן גנטית סוגי תאים סרטניים ואחריו ניתוח בדיעבד של התפתחות גידולים משניים מקבלי יאפשר קביעת המקור התאי של גידולים ייזום תאים. כאן אנו מתארים את פרוטוקול הניסוי עבור orthotopic תוך גולגולתי allografting מדולובלסטומה של תאים שמקורם ברקמת הגידול הראשוני, ועל הליך זה יכול לשמש גם עבור השתלת תאים של שורות תאים הוקמה.

Watch this Scientific Journal Video about Intracranial Orthotopic Allografting of Medulloblastoma Cells in Immunocompromised Mice at JoVE.com

Intracranial Orthotopic Allografting of Medulloblastoma Cells in Immunocompromised Mice

פרוטוקול זה מתאר את הבידוד דיסוציאציה של רקמת מדולובלסטומה העכבר, לאחר מכן allografting של תאים סרטניים לעכברים הנמען immunocompromised כדי ליזום מדולובלסטומה משנית.

Allografting orthotopic תוך גולגולתי של תאים מדולובלסטומה ב עכברים immunocompromised

Medulloblastoma is the most common pediatric tumor of the nervous system. A large body of animal studies has focused on cerebellar granule neuron ...

intracranial-orthotopic-allografting-medulloblastoma-cells

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.1K Views.  Vanderbilt University. פרוטוקול זה מתאר את הבידוד דיסוציאציה של רקמת מדולובלסטומה העכבר, לאחר מכן allografting של תאים סרטניים לעכברים הנמען immunocompromised כדי ליזום מדולובלסטומה משנית.

Video: Intracranial Orthotopic Allografting of Medulloblastoma Cells in Immunocompromised Mice

Establishing Intracranial Brain Tumor Xenografts With Subsequent Analysis of Tumor Growth and Response to Therapy using Bioluminescence Imaging

Transplantation models using human brain tumor cells have served an essential function in neuro-oncology research for many years. In the past, the most commonly used procedure for human tumor xenograft establishment consisted of the collection of cells from culture flasks, followed by the subcutaneous injection of the collected cells in immunocompromised mice. Whereas this approach still sees frequent use in many laboratories, there has been a significant shift in emphasis over the past decade towards orthotopic xenograft establishment, which, in the instance of brain tumors, requires tumor cell injection into appropriate neuroanatomical structures. Because intracranial xenograft establishment eliminates the ability to monitor tumor growth through direct measurement, such as by use of calipers, the shift in emphasis towards orthotopic brain tumor xenograft models has necessitated the utilization of non-invasive imaging for assessing tumor burden in host animals. Of the currently available imaging methods, bioluminescence monitoring is generally considered to offer the best combination of sensitivity, expediency, and cost. Here, we will demonstrate procedures for orthotopic brain tumor establishment, and for monitoring tumor growth and response to treatment when testing experimental therapies.

Luciferase-modified human brain tumor xenografts can be established intracranially in athymic mice, with subsequent monitoring of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging. In combination with survival analysis, bioluminescence monitoring is an essential research tool for pre-clinical testing of therapies being considered for treating brain tumors.

הקמת גידול תוך גולגולתי xenografts המוח עם ניתוח בדיעבד של הגידול ואת התגובה לטיפול באמצעות הדמיה פליטת אור

Transplantation models using human brain tumor cells have served an essential function in neuro-oncology research for many years. In the past, the most ...

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.

שילוב הקרנות של מודל העכבר Orthotopic המוח גידול

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

Medicine

Primary Orthotopic Glioma Xenografts Recapitulate Infiltrative Growth and Isocitrate Dehydrogenase I Mutation

Malignant gliomas constitute a heterogeneous group of highly infiltrative glial neoplasms with distinct clinical and molecular features. Primary orthotopic xenografts recapitulate the histopathological and molecular features of malignant glioma subtypes in preclinical animal models. To model WHO grades III and IV malignant gliomas in transplantation assays, human tumor cells are xenografted into an orthotopic site, the brain, of immunocompromised mice. In contrast to secondary xenografts that utilize cultured tumor cells, human glioma cells are dissociated from resected specimens and transplanted without prior passage in tissue culture to generate primary xenografts. The procedure in this report details tumor sample preparation, intracranial transplantation into immunocompromised mice, monitoring for tumor engraftment and tumor harvesting for subsequent passage into recipient animals or analysis. Tumor cell preparation requires 2 hr and surgical procedure requires 20 min/animal.

Malignant gliomas constitute a heterogeneous group of highly infiltrative glial neoplasms with distinct clinical and molecular features. Primary orthotopic xenografts recapitulate the histopathological and molecular features of malignant glioma subtypes in preclinical animal models.

גליומה אורתוטופית ראשונית קסנוגרפטים recapitulate צמיחה הסתננות איזוציטראט דהידרוגנאז אני מוטציה

Malignant gliomas constitute a heterogeneous group of highly infiltrative glial neoplasms with distinct clinical and molecular features. Primary ...

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.

Glioblastoma עכבר דגם orthotopic שמירה על אילוצי המוח של רקמת ריאה, פיסיים ומתאים לשני פוטונים במיקרוסקופ Intravital

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

Translational Orthotopic Models of Glioblastoma Multiforme

Genetically engineered mouse (GEM) models for human glioblastoma multiforme (GBM) are critical to understanding the development and progression of brain tumors. Unlike xenograft tumors, in GEMs, tumors arise in the native microenvironment in an immunocompetent mouse. However, the use of GBM GEMs in preclinical treatment studies is challenging due to long tumor latencies, heterogeneity in neoplasm frequency, and the timing of advanced grade tumor development. Mice induced via intracranial orthotopic injection are more tractable for preclinical studies, and retain features of the GEM tumors. We generated an orthotopic brain tumor model derived from a GEM model with Rb, Kras, and p53 aberrations (TRP), which develops GBM tumors&#160;displaying linear foci of necrosis by neoplastic cells, and dense vascularization analogous to human GBM. Cells derived from GEM GBM tumors are injected intracranially into wild-type, strain-matched recipient mice and reproduce grade IV tumors, therefore bypassing the long tumor latency period in GEM mice and allowing for the creation of large and reproducible cohorts for preclinical studies. The highly proliferative, invasive, and vascular features of the TRP GEM model for GBM are recapitulated in the orthotopic tumors, and histopathology markers reflect human GBM subgroups. Tumor growth is monitored by serial MRI scans. Due to the invasive nature of the intracranial tumors in immunocompetent models, carefully following the injection procedure outlined here is essential to prevent extracranial tumor growth.

Here, we describe a preclinical orthotopic mouse model for GBM, established by intracranial injection of cells derived from genetically engineered mouse model tumors. This model displays the disease hallmarks of human GBM. For translational studies, the mouse brain tumor is tracked by in vivo MRI and histopathology.

מודלים אורתוטופיים תרגומיים של גליובלסטומה מולטיפורמה

Genetically engineered mouse (GEM) models for human glioblastoma multiforme (GBM) are critical to understanding the development and progression of brain ...

Cancer Research

Modeling Astrocytoma Pathogenesis In Vitro and In Vivo Using Cortical Astrocytes or Neural Stem Cells from Conditional, Genetically Engineered Mice

Current astrocytoma models are limited in their ability to define the roles of oncogenic mutations in specific brain cell types during disease pathogenesis and their utility for preclinical drug development. In order to design a better model system for these applications, phenotypically wild-type cortical astrocytes and neural stem cells (NSC) from conditional, genetically engineered mice (GEM) that harbor various combinations of floxed oncogenic alleles were harvested and grown in culture. Genetic recombination was induced in vitro using adenoviral Cre-mediated recombination, resulting in expression of mutated oncogenes and deletion of tumor suppressor genes. The phenotypic consequences of these mutations were defined by measuring proliferation, transformation, and drug response in vitro. Orthotopic allograft models, whereby transformed cells are stereotactically injected into the brains of immune-competent, syngeneic littermates, were developed to define the role of oncogenic mutations and cell type on tumorigenesis in vivo. Unlike most established human glioblastoma cell line xenografts, injection of transformed GEM-derived cortical astrocytes into the brains of immune-competent littermates produced astrocytomas, including the most aggressive subtype, glioblastoma, that recapitulated the histopathological hallmarks of human astrocytomas, including diffuse invasion of normal brain parenchyma. Bioluminescence imaging of orthotopic allografts from transformed astrocytes engineered to express luciferase was utilized to monitor in vivo tumor growth over time. Thus, astrocytoma models using astrocytes and NSC harvested from GEM with conditional oncogenic alleles provide an integrated system to study the genetics and cell biology of astrocytoma pathogenesis in vitro and in vivo and may be useful in preclinical drug development for these devastating diseases.

Modeling Astrocytoma Pathogenesis In Vitro and In Vivo Using Cortical Astrocytes or Neural Stem Cells from Conditional, Genetically Engineered Mice

Phenotypically wild-type astrocytes and neural stem cells harvested from mice engineered with floxed, conditional oncogenic alleles and transformed via viral Cre-mediated recombination can be used to model astrocytoma pathogenesis in vitro and in vivo by orthotopic injection of transformed cells into brains of syngeneic, immune-competent littermates.

דוגמנות אסטרוציטומה פתוגנזה<em&gt; במבחנה</em&gt; ו<em&gt; בVivo</em&gt; שימוש בקליפת מוח האסטרוציטים או בתאי גזע עצביים מעכברים מותנים, מהונדסים גנטי

Current astrocytoma models are limited in their ability to define the roles of oncogenic mutations in specific brain cell types during disease ...

An Immunocompetent Murine Model for Laser Interstitial Thermal Therapy of Glioblastoma

Glioblastoma (GB), the most aggressive form of primary brain cancer, accounts for approximately half of all high-grade primary brain tumors in adults and has no cure. Laser interstitial thermal therapy (LITT) is a Food and Drug Administration (FDA)-approved treatment for GB and is used in patients who may not be candidates for conventional surgical resection. While the clinical efficacy of LITT has been established, research beyond clinical case studies and case series is limited and hindered by the lack of an established animal model. This protocol uses C57BL/6 mice and syngeneic CT2A glioma cancer cell line to closely recapitulate human GB&#160;while also using a 1064 nm Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet (Nd:YAG) laser, such as is used in one of the two FDA-approved LITT systems, providing excellent pre-clinical relevance. The successful establishment of this LITT murine model will provide a valuable platform for investigating the unique features of LITT ablation and its effects on the tumor microenvironment, potentially leading to improved therapeutic strategies.

Glioblastoma is a devastating form of primary brain cancer, and laser interstitial thermal therapy is emerging as a promising alternative to conventional surgical resection for inoperable glioblastoma. This protocol describes an optimized pre-clinical mouse model that can be used to study treatment effects or adjuvant and combinatorial treatments.

Glioblastoma (GB), the most aggressive form of primary brain cancer, accounts for approximately half of all high-grade primary brain tumors in adults and ...

Stereotactic Adoptive Transfer of Cytotoxic Immune Cells in Murine Models of Orthotopic Human Glioblastoma Multiforme Xenografts

Glioblastoma multiforme (GBM), the most frequent and aggressive primary brain cancer in adults, is generally associated with a poor prognosis, and scarce efficient therapies have been proposed over the last decade. Among the promising candidates for designing novel therapeutic strategies, cellular immunotherapies have been targeted to eliminate highly invasive and chemo-radioresistant tumor cells, likely involved in a rapid and fatal relapse of this cancer. Thus, administration(s) of allogeneic GBM-reactive immune cell effectors, such as human V&#978;9V&#948;2 T lymphocytes, in the vicinity of the tumor would represents a unique opportunity to deliver efficient and highly concentrated therapeutic agents directly into the site of brain malignancies. Here, we present a protocol for the preparation and the stereotaxic administration of allogeneic human lymphocytes in immunodeficient mice carrying orthotopic human primary brain tumors. This study provides a preclinical proof-of-concept for both the feasibility and the antitumor efficacy of these cellular immunotherapies that rely on stereotactic injections of allogeneic human lymphocytes within intrabrain tumor beds.

Here, we present a protocol for the preparation and the stereotaxic administration of allogeneic human lymphocytes in immunodeficient mice carrying orthotopic human primary brain tumors. This study provides a proof-of-concept for both the feasibility and the antitumor efficacy of intrabrain-delivered cellular immunotherapies.

העברת סטיאוטטי המאמצת של תאים חיסוניים ציטוטוקסיות במודלים מאתר של האדם Orthotopic גליובלסטומה Xenografts

Glioblastoma multiforme (GBM), the most frequent and aggressive primary brain cancer in adults, is generally associated with a poor prognosis, and scarce ...

Immunology and Infection

Intranasal Delivery of Therapeutic Stem Cells to Glioblastoma in a Mouse Model

The intrinsic tropism towards brain malignancies renders stem cells as promising carriers of therapeutic agents against malignant tumors. The delivery of therapeutic stem cells via the intranasal route is a recently discovered alternative strategy, with strong potential for clinical translation, due to its non-invasive nature compared to intracranial implantation or delivery via systemic routes. The lack of blood brain barrier further strengthens the therapeutic potential of stem cells undergoing intranasal brain entry. This article summarizes the essential techniques utilized in our studies and outlines the basic principles of intranasal strategy for stem cell delivery using a mouse model of intracranial glioma xenografts. We demonstrate the optimized procedures that generate consistent and reproducible results with specific predetermined experimental parameters and offer guidelines for streamlined work flow that ensure efficient execution and reliable experimental outcome. The article is designed to serve as a baseline for further experimental customization based on hypothesis, stem cell types, or tumor specifics.

Stem cells are promising therapeutic carriers to treat brain tumors due to their intrinsic tumor tropism. Non-invasive intranasal stem cell delivery bypasses the blood brain barrier and demonstrates strong potential for clinical translation. This article summarizes the basic principles of intranasal stem cell delivery in a mouse model of glioma.

אספקה ​​אינטראנסלית של תאים בתאי גזע כדי גליובלסטומה במודל עכבר

The intrinsic tropism towards brain malignancies renders stem cells as promising carriers of therapeutic agents against malignant tumors. The delivery of ...

Image-Guided Resection of Glioblastoma and Intracranial Implantation of Therapeutic Stem Cell-seeded Scaffolds

Glioblastoma (GBM), the most common and aggressive primary brain cancer, carries a life expectancy of 12-15 months. The short life expectancy is due in part to the inability of the current treatment, consisting of surgical resection followed by radiation and chemotherapy, to eliminate invasive tumor foci. Treatment of these foci may be improved with tumoricidal human mesenchymal stem cells (MSCs). MSCs exhibit potent tumor tropism and can be engineered to express therapeutic proteins that kill tumor cells. Advancements in preclinical models indicate that surgical resection induces premature MSC loss and reduces therapeutic efficacy. Efficacy of MSC treatment can be improved by seeding MSCs on a biodegradable poly(lactic acid) (PLA) scaffold. MSC delivery into the surgical resection cavity on a PLA scaffold restores cell retention, persistence, and tumor killing. To study the effects of MSC-seeded PLA implantation on GBM, an accurate preclinical model is needed. Here we provide a preclinical surgical protocol for image-guided tumor resection of GBM in immune-deficient mice followed by MSC-seeded scaffold implantation. MSCs are engineered with lentiviral constructs to constitutively express and secrete therapeutic TNF&#945;-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) as well as green fluorescent protein (GFP) to allow fluorescent tracking. Similarly, the U87 tumor cells are engineered to express mCherry and firefly luciferase, providing dual fluorescent/luminescent tracking. While currently used for investigating stem cell mediated delivery of therapeutics, this protocol could be modified to investigate the impact of surgical resection on other GBM interventions.

Tumor-seeking therapeutic mesenchymal stem cells (MSCs) show promise as a treatment for invasive glioblastoma. Optimal transplantation involves delivery of MSCs into the tumor resection cavity on scaffolds. Here, preclinical techniques to study MSC treatment of glioblastoma are provided including: image-guided tumor resection; implantation of MSC-seeded scaffolds; and postoperative therapy tracking.

תמונה מונחה כריתה של גליובלסטומה, ההשתלה תוך-גולגולתי של פיגומים נזרע תאי גזע טיפולית

Glioblastoma (GBM), the most common and aggressive primary brain cancer, carries a life expectancy of 12-15 months. The short life expectancy is due in ...

Allografting orthotopic תוך גולגולתי של תאים מדולובלסטומה ב עכברים immunocompromised

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

הקמת גידול תוך גולגולתי xenografts המוח עם ניתוח בדיעבד של הגידול ואת התגובה לטיפול באמצעות הדמיה פליטת אור

שילוב הקרנות של מודל העכבר Orthotopic המוח גידול

גליומה אורתוטופית ראשונית קסנוגרפטים recapitulate צמיחה הסתננות איזוציטראט דהידרוגנאז אני מוטציה

Glioblastoma עכבר דגם orthotopic שמירה על אילוצי המוח של רקמת ריאה, פיסיים ומתאים לשני פוטונים במיקרוסקופ Intravital

מודלים אורתוטופיים תרגומיים של גליובלסטומה מולטיפורמה

דוגמנות אסטרוציטומה פתוגנזה

An Immunocompetent Murine Model for Laser Interstitial Thermal Therapy of Glioblastoma

העברת סטיאוטטי המאמצת של תאים חיסוניים ציטוטוקסיות במודלים מאתר של האדם Orthotopic גליובלסטומה Xenografts

אספקה אינטראנסלית של תאים בתאי גזע כדי גליובלסטומה במודל עכבר

תמונה מונחה כריתה של גליובלסטומה, ההשתלה תוך-גולגולתי של פיגומים נזרע תאי גזע טיפולית

Allografting orthotopic תוך גולגולתי של תאים מדולובלסטומה ב עכברים immunocompromised

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

הקמת גידול תוך גולגולתי xenografts המוח עם ניתוח בדיעבד של הגידול ואת התגובה לטיפול באמצעות הדמיה פליטת אור

שילוב הקרנות של מודל העכבר Orthotopic המוח גידול

גליומה אורתוטופית ראשונית קסנוגרפטים recapitulate צמיחה הסתננות איזוציטראט דהידרוגנאז אני מוטציה

Glioblastoma עכבר דגם orthotopic שמירה על אילוצי המוח של רקמת ריאה, פיסיים ומתאים לשני פוטונים במיקרוסקופ Intravital

מודלים אורתוטופיים תרגומיים של גליובלסטומה מולטיפורמה

דוגמנות אסטרוציטומה פתוגנזה

An Immunocompetent Murine Model for Laser Interstitial Thermal Therapy of Glioblastoma

העברת סטיאוטטי המאמצת של תאים חיסוניים ציטוטוקסיות במודלים מאתר של האדם Orthotopic גליובלסטומה Xenografts

אספקה ​​אינטראנסלית של תאים בתאי גזע כדי גליובלסטומה במודל עכבר

תמונה מונחה כריתה של גליובלסטומה, ההשתלה תוך-גולגולתי של פיגומים נזרע תאי גזע טיפולית

אספקה אינטראנסלית של תאים בתאי גזע כדי גליובלסטומה במודל עכבר