Name: intracarotid cancer cell injection to produce mouse models of brain metastasis
Uploaded: 2017-02-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 43 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis at JoVE.com

The authors have no acknowledgements.

הצהרת אתיקה: כל במחקרים בבעלי החיים אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים המוסדיים השתמש (IACUC) של האוניברסיטה של ​​מרכז טקסס MD Anderson Cancer. 1. כן תאים סרטניים עבור הזרקה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרעי התאים הסרטניים אחד או ימים לפני הזריקה. השתמש בחומרי הדפסה DMEM / F12 בתוספת 10% FBS, אלא מדיום המומחיות מותווה בספרות עבור קו תא מסוים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום פעולה כירורגית, תאי קציר כאשר הם מגיעים 70 - 80% מפגש ידי השטיפה ראשונה עם סרום ללא מדיה פעם לפני trypsinization (0.25%) עבור 1 - 2 דקות ב 37 מעלות צלזיוס. להוסיף לתאים 10% FBS המכילים תקשורת DMEM / F12 כדי להרוות את טריפסין 0.25%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה התאים ב g 80 × 3 דקות. שטפו תאים ב סרום ללא מדיה פעמיים כדי להסיר בסרום שיורית, לספור את התאים עם hemocytometer מחדש להשעות ב תמיסת מלח מאוזן של האנק (HBSS) ל 1 - 5 × 10 6 תאים / מ&quot;ל, בהתאם לקו הסלולרי. שמור על הקרחעד בזמן ההזרקה. הערה: מד&quot;א- MB-231 תאים סרטן השד תאי מלנומה K1735 שימשו במחקר זה, ושניהם שורות תאים שימשו ב 2 × 10 6 תאים / ריכוז מ&quot;ל. שמור את משך trypsinization קצר ככל האפשר טיפול יתר עלול להשפיע על התוצאות של מבחני גרורות. </li></ol> 2. כן עכברים עבור הזרקת תאים סרטנית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים עכברים על ידי הזרקה (IP) הזרקה של קטמין / קוקטייל xylazine (קטמין 100 מ&quot;ג / ק&quot;ג, xylazine 10 מ&quot;ג / ק&quot;ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אשר הרדמה מלאה על ידי צובט את הרגליים חי ולבחון חוסר התגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר על צלחת זכוכית (ששימשו ליציקת ג&#39;לים חלבון), ובטוחה עם גומיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במידת הצורך, להסיר את השיער של הצוואר על ידי גילוח או מריחת כמות קטנה של המוצר הסרת שיער ומוחה את השיער מעל עם מגבת נייר. הערה: אם באמצעות עכברים בעירום, לדלג על שלב זה כמו אין להם שיער גוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקו את עור הצוואר על ידי יישוםpovidone יוד ואלכוהול 70%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את העכבר על הבמה של מיקרוסקופ לנתח </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עושים חתך בעור ~ 1 ס&quot;מ בעזרת איזמל ניתוחים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בבוטות לנתח את השריר עם מלקחי שיניים לחשוף את העורק הראשי מתחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרד את עורק התרדמה מן העצב התועה סמוך עם מלקחיים כירורגיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת מלקחיים כירורגיים, להפריד קצת צמר גפן מן כדור צמר גפן, ללחלח, ואופנה לתוך כדור צמר גפן קטן. מניחים כדור צמר גפן לחות-חיץ זה מתחת העורק הראשי של האתר המיועד של ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים דיסטלי תפר הפרוקסימלי כדור צמר גפן ולעשות קשרים רופפים. להדק את הקשר הפרוקסימלי לחסום את זרימת הדם לתוך הזריקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך הזרקת תאים סרטניים אם עורק התרדמה על כדור צמר גפן מופיע בלחץ מלא בדם אדום טרי. </li></ol> 3. הזרקת תאים סרטניים לתוך העורק הראשי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> וורטקס ולצייר 100 μl of תאים סרטניים לתוך המזרק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת המיקרוסקופ לנתח, והכנס באיטיות 31 המחט G (עם שיפוע כלפי מעלה) לתוך לומן של עורק התרדמה יושב על גבי כדור צמר גפן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט להזריק את התאים מן המזרק לתוך העורק הראשי. זריקה מוצלחת ניתן לצפות במיקרוסקופ על ידי שינוי הצבע של כלי דם סמוכים שרירים כאשר תאים סרטניים שנאגרו נדחפים לתוך המחזור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר הזריקה של כל נפח תושלם, להרים את העורק הראשי דיסטלי בעדינות כדי למנוע regurgitation. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהירות להדק את הקשר דיסטלי כדי להשלים את תהליך ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת הזריקה, להדק את ליגטורה וקוצצים את תפר משי עודף עם מספריים מיקרו תחת מיקרוסקופ לנתח. מעבר אחורה השריר המופרד כדי לכסות את אתר הפצע. סגור את העור עם שתי סיכות. </li></ol> 4. שחזור כירורגי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את החיה המופעל על כרית חימוםעבור התאוששות. זה עלול לקחת 30 - 60 דקות על חיות המחמד כדי להכרתו. בינתיים, לנהל עצירות (0.05 מ&quot;ג / ק&quot;ג) באמצעות זריקה תת עורית כמו שיכוך כאבים לאחר ניתוח. הערה: שיכוך כאבים צריך להינתן על פי IACUC המקומי פרוטוקול שאושר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר החיות להתעורר ולחדש ההתנהגות הנורמלית שלהם, להחזיר את העכברים למיקום הדיור שלהם. ספק עכברים עם מזון ג&#39;ל שלאחר ניתוח כמה ימים. לשמור על תיק רפואי ולשמור אותו בחדר. </li></ol> 5. לא פולשני in vivo הדמיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור תאים שכותרתו עם בונה כתב בלוציפראז, למדוד יעילות הזרקת תאים סרטניים באמצעות במערכת הדמיה vivo 14. הערה: הדמיה לא מבוצעת ביום הזרקה כדי למנוע לחץ מופרז לבעלי חיים במחקר. </li></ol>

<ol>
	<li>Gavrilovic, I. T., Posner, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+metastases:+epidemiology+and+pathophysiology.">Brain metastases: epidemiology and pathophysiology.</a> J Neurooncol. 75 (1), 5-14 (2005).</li><li>Patchell, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+management+of+brain+metastases.">The management of brain metastases.</a> Cancer Treat Rev. 29 (6), 533-540 (2003).</li><li>Barnholtz-Sloan, J. 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=Incidence+proportions+of+brain+metastases+in+patients+diagnosed+(1973+to+2001)+in+the+Metropolitan+Detroit+Cancer+Surveillance+System.">Incidence proportions of brain metastases in patients diagnosed (1973 to 2001) in the Metropolitan Detroit Cancer Surveillance System.</a> J Clin Oncol. 22 (14), 2865-2872 (2004).</li><li>Schouten, L. J., Rutten, J., Huveneers, H. A., Twijnstra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incidence+of+brain+metastases+in+a+cohort+of+patients+with+carcinoma+of+the+breast,+colon,+kidney,+and+lung+and+melanoma.">Incidence of brain metastases in a cohort of patients with carcinoma of the breast, colon, kidney, and lung and melanoma.</a> Cancer. 94 (10), 2698-2705 (2002).</li><li>Bendell, J. 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=Central+nervous+system+metastases+in+women+who+receive+trastuzumab-based+therapy+for+metastatic+breast+carcinoma.">Central nervous system metastases in women who receive trastuzumab-based therapy for metastatic breast carcinoma.</a> Cancer. 97 (12), 2972-2977 (2003).</li><li>Clayton, A. J., 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=Incidence+of+cerebral+metastases+in+patients+treated+with+trastuzumab+for+metastatic+breast+cancer.">Incidence of cerebral metastases in patients treated with trastuzumab for metastatic breast cancer.</a> Br J Cancer. 91 (4), 639-643 (2004).</li><li>Romond, E. H., 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=Trastuzumab+plus+adjuvant+chemotherapy+for+operable+HER2-positive+breast+cancer.">Trastuzumab plus adjuvant chemotherapy for operable HER2-positive breast cancer.</a> N Engl J Med. 353 (16), 1673-1684 (2005).</li><li>Mayer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+patient+perspective+on+brain+metastases+in+breast+cancer.">A patient perspective on brain metastases in breast cancer.</a> Clin Cancer Res. 13 (6), 1623-1624 (2007).</li><li>Lin, N. U., Bellon, J. R., Winer, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CNS+metastases+in+breast+cancer.">CNS metastases in breast cancer.</a> J Clin Oncol. 22 (17), 3608-3617 (2004).</li><li>Zhang, C., Yu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microenvironment+determinants+of+brain+metastasis+of+brain+metastasis.">Microenvironment determinants of brain metastasis of brain metastasis.</a> Cell Biosci. 1 (1), 8 (2011).</li><li>Fidler, I. J., Nicolson, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+selectivity+for+implantation+survival+and+growth+of+B16+melanoma+variant+tumor+lines.">Organ selectivity for implantation survival and growth of B16 melanoma variant tumor lines.</a> J Natl Cancer Inst. 57 (5), 1199-1202 (1976).</li><li>Zhang, L., 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=Microenvironment-induced+PTEN+loss+by+exosomal+microRNA+primes+brain+metastasis+outgrowth.">Microenvironment-induced PTEN loss by exosomal microRNA primes brain metastasis outgrowth.</a> Nature. 527 (7576), 100-104 (2015).</li><li>Zhang, 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=SRC+family+kinases+as+novel+therapeutic+targets+to+treat+breast+cancer+brain+metastases.">SRC family kinases as novel therapeutic targets to treat breast cancer brain metastases.</a> Cancer Res. 73 (18), 5764-5774 (2013).</li><li>Lim, E., Modi, K. D., Kim, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+bioluminescent+imaging+of+mammary+tumors+using+IVIS+spectrum.">In vivo bioluminescent imaging of mammary tumors using IVIS spectrum.</a> J Vis Exp. (26), (2009).</li><li>Zhang, C., Zhang, F., Tsan, 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=Transforming+growth+factor-beta2+is+a+molecular+determinant+for+site-specific+melanoma+metastasis+in+the+brain.">Transforming growth factor-beta2 is a molecular determinant for site-specific melanoma metastasis in the brain.</a> Cancer Res. 69 (3), 828-835 (2009).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

השלבים הקריטיים ביותר להזרקת עורקי תרדמה מוצלחת של תאים סרטניים הם: 1) הרדמה עמוקה של עכבר כהכנת פעולה כירורגית; 2) מיקום קבוע של עורק תרדמה על גבי תמיכת הכותנה; 3) קשירה הדוקה של עורק תרדמה לאחר זריקה מוצלחת. הרדמה עמוקה של ~ 30 דקות ב?...

גרורות של סרטן במערכת העצבים המרכזית (CNS) היא מחלה הרסנית, והוא יכול לכלול גם את המוח parenchyma או leptomeninges ( &quot;גרורות במוח&quot; מתייחס הן במאמר זה). זהו גידול ממאיר תוך גולגולתי השולט, עולים במספרם גליומות הראשוני על ידי&gt; 10: 1 1, 2. סרטן הריאות, סרטן השד ומלנומה שלוש מחל נאופלסטיות הגדולות העליונות מייצר מקרים גבוהים של המוח גרור 3, 4. בשנים האחרונות, התקדמות מרשימה טיפולים בסרטן רומן כבר האריכה דראמטי הישרדות ואיכות חיים משופרת עבור חולי סרטן רבים. עם זאת, על הישנות, השכיחות של גרורות במוח עולה בקצב מהיר. לדוגמא, trastuzumab הנוגדן אנטי HER2 (הרצפטין) הוכיח יעילות קלינית משמעותית בחולים עם HER2 + סרטן השד; עדיין מגמה מטרידה התפתחהבחולים אלה: עד 1/3 אלה שמחלתם המערכתית extracranial נהנה בתחילה מטיפול trastuzumab מאוחר יותר לפתח מוח גרור 5, 6, 7. למרבה הצער, חולים עם גרורות במוח הם מגיבים כמעט כל טיפולים הקיימים כיום, בדרך כלל חווים הידרדרות טראומטית של איכות החיים, ואת ההישרדות לשנה אחת שלהם לאחר האבחון היא רק ~ 20% 8. הטיפולים הקיימים נגד גרורות במוח (כולל סטרואידים, רדיותרפיה גולגולתי, כריתה כירורגית בחולים נבחרים) הם רק פליאטיבי, אין בהן כדי לרפאה 9. לכן, גרורות במוח מתגלה האתגר הבא המרשים בעידן זה של טיפולים בסרטן הרומן. כדי להתמודד עם האתגר לא מסופק חולות פניו מדי יום במרפאת, אנו זקוקים בדחיפות כדי להבין טוב יותר את המנגנון הבסיסי של גרורות במוח ולהשתמש בידע הזה כדי לפתח טיפולים חדשניים. <pClass = &quot;jove_content&quot;&gt; קולוניזציה מוצלחת של המוח על ידי תאים סרטניים גרורתי דורשת ביצוע סדרה של פונקציות המתווכות על ידי האינטראקציה המורכבת של שחקנים ביולוגיים רבים, כגון המעקף של מחסום דם המוח (BBB) ​​ולברוח מהמוח של פנימי מנגנוני הגנה חיסוניים 10, שאף אחד מהם הוא לחזור בדיוק לשעבר vivo או במערכת במבחנה. לפיכך, ראוי ונאמן במודלים vivo הם קריטיים עבור מחקרים של גרורות במוח. קונבנציונלי ב assay גרורה vivo מציג תאים סרטניים באמצעות הזרקה לוריד זנב, מוביל את רוב התאים שהשתכנו הריאה. נגעי המוח גרורתי לעתים רחוקות מיוצרים דגמים אלה לפני מותו חיה הנגרמת על ידי ניטל גידול בתוך הריאות 11. הזרקה תוך-מוחית ישירה של תאים סרטניים מייצרת תולדת גידול עקבית של מערכת העצבים המרכזי, והוא בשימוש נרחב במחקרים של גליומות עיקרי. עם זאת, sהזרקת uch פוגעת BBB וגורמת פציעה טראומטית באתר הזרקה, הוא נקודות עיקריות של דאגה באשר הרלוונטי הפיזיולוגית של מודל זה. תוואי אחר הקדמה סרטן תאים בשימוש תכוף, הזרקת intracardiac, הוא קל לניהול אין לייצר גרורות ניסיוני אל מערכת העצבים המרכזית. עם זאת, גרורה במקביל לאתרי איבר אחרים מאשר CNS מיוצרים תמיד ועלול לגרום לתמותה חיה 11; לפיכך, הרמה הגבוהה של השתנות של מודל זה עושה את זה מתאים הערכה כמותית של מנגנונים ביולוגיים או סוכנים טיפוליים עם מספר מצומצם של בעלי חיים. כאן אנו מתארים את ההליכים לייצר גרורות במוח ניסיון באמצעות ההזרקה של תאים סרטניים לתוך עורק התרדמה המשותף. השתמשנו בגישה זו כדי לנתח תרומות &#39;גנים בודדים אל מפל גרורתי של גרורות במוח להעריך יעילות של התערבות טיפוליתים 12, 13. יתרונותיו העיקריים של גישה זו הם הרמה הגבוהה של שחזור מידה נמוכה של השתנות; החיסרון העיקרי הוא התחכום והמיומנות הדרושים לביצוע המיקרו-כירורגיה.

<table><tbody><tr><td>Ketamine hydrochloride/xylazine hydrochloride solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>K113</td><td></td></tr><tr><td>Routine Stereomicroscope Leica M50</td><td>Leica</td><td>M50</td><td>The microscope is modular and highly configurable to fit particular space requirements.</td></tr><tr><td>Surgical disposable scapel</td><td>Integra Miltex</td><td>4-410</td><td>to make skin incisions</td></tr><tr><td>Tissue Forceps - 1 x 2 Teeth</td><td>Fine Science Tools</td><td>11021-12</td><td>to bluntly dissect mucles</td></tr><tr><td>Dumont #5 - Mirror Finish Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11252-23</td><td>to separate and prepare the carotid artery for injection</td></tr><tr><td>Spring Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>15025-10</td><td>to cut sutures</td></tr><tr><td>EZ Clip Kit</td><td>Stoelting</td><td>59020</td><td>for wound cloure</td></tr><tr><td>BD Insulin Syringe</td><td>Becton Dickinson</td><td>328438</td><td>for cell injection</td></tr><tr><td>IVIS Spectrum &lt;em&gt;In Vivo&lt;/em&gt; Imaging System</td><td>PerkinElmer</td><td>124262</td><td></td></tr></tbody></table>

intracarotid cancer cell injection to produce mouse models of brain metastasis

גרורות, התפשטות וצמיחה של תאים ממאירים באתרים משניים בתוך הגוף של המטופל, מהווה&gt; 90% לתמותה מסרטן. לאחרונה, התקדמות מרשימה טיפולים חדשניים כבר האריכה דראמטי הישרדות ואיכות חיים משופרת עבור חולי סרטן רבים. למרבה הצער, שכיחות ישנת גרורתית המוח היא מהירה עולה, וכל הטיפולים הקיימים כיום הם פליאטיבי בלבד. לפיכך, במודלים של בעלי חיים ניסיוניים טובים יש צורך דחוף כדי להקל מעמיק מחקרים של ביולוגית המחלה ועל מנת להעריך את משטר טיפולי חדשני להערכה פרה-קלינית. עם זאת, סטנדרט assay גרור vivo באמצעות הזרקת זנב וריד של תאים סרטניים מייצר בעיקר גרור ריאות; חיות בדרך כלל נכנעים ניטלים גידול ריאות לפני כל תולדה משמעותית של גרורות במוח. הזרקת intracardiac של תאים סרטניים מייצרת גרורות לאתרי איברים מרובים כולל המוח; עם זאת, variability של הגידול מיוצר עם המודל הזה הוא גדול, ריסון השירות שלה בהערכת יעילות טיפולית. כדי ליצור מודלים של בעלי חיים אמינים ועקביים ללימוד גרור במוח, כאן אנו מתארים תהליך הייצור גרור במוח ניסיוני עכבר הבית (musculus Mus) באמצעות זריקת intracarotid של תאים סרטניים. גישה זו מאפשרת אחד כדי לייצר מספר רב של עכברי מוח גרורי נושאות עם מאפייני צמיחה ותמותה דומים, ובכך להקל על מאמצי מחקר לחקור מנגנונים ביולוגיים בסיסיים ועל מנת להעריך את הסוכנים טיפוליים חדשניים.

ישנן שתי נקודות שבן איכות ההזרקה ניתן להעריך. ההזדמנות הראשונה היא על ידי ההתבוננות של המפעיל של שינוי צבעי כלי דם במהלך הזרקה. דליפת זריקות גרועות ניתן להבחין בקלות תחת מיקרוסקופ לנתח. המיקום יציב ובטוח של הגוף העכבר (איור 1 א) ו העורק הראשי...

Watch this Scientific Journal Video about Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis at JoVE.com

Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis

גרורה במוח הפך צורך רפואי דחוף כמו השכיחות שלה גדלה תוך אופציות טיפוליות נותרו פליאטיבי. יצירת מודלים של בעלי חיים הניסיונות של גרורות במוח באמצעות זריקת intracarotid העורקת של תאי סרטן מקל מחקרים מכניסטית של ביולוגית המחלה והערכת משטרי התערבות רומן.

Cell הזרקת הסרטן Intracarotid לייצר מודלי עכבר של המוח גרור

Metastasis, the spread and growth of malignant cells at secondary sites within a patient&#39;s body, accounts for &#62; 90% of cancer-related mortality. ...

intracarotid-cancer-cell-injection-to-produce-mouse-models-brain

Research

JoVE Journal

Cancer Research

26.4K Views.  The University of Texas MD Anderson Cancer Center.  גרורה במוח הפך צורך רפואי דחוף כמו השכיחות שלה גדלה תוך אופציות טיפוליות נותרו פליאטיבי. יצירת מודלים של בעלי חיים הניסיונות של גרורות במוח באמצעות זריקת intracarotid העורקת של תאי סרטן מקל מחקרים מכניסטית של ביולוגית המחלה והערכת משטרי הת...

Video: Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis

Intra-iliac Artery Injection for Efficient and Selective Modeling of Microscopic Bone Metastasis

Intra-iliac artery (IIA) injection is an efficient approach to introduce metastatic lesions of various cancer cells in animals. Compared to the widely used intra-cardiac and intra-tibial injections, IIA injection brings several advantages. First, it can deliver a large quantity of cancer cells specifically to hind limb bones, thereby providing spatiotemporally synchronized early-stage colonization events and allowing robust quantification and swift detection of disseminated tumor cells. Second, it injects cancer cells into the circulation without damaging the local tissues, thereby avoiding inflammatory and wound-healing processes that confound the bone colonization process. Third, IIA injection causes very little metastatic growth in non-bone organs, thereby preventing animals from succumbing to other vital metastases, and allowing continuous monitoring of indolent bone lesions. These advantages are especially useful for the inspection of progression from single cancer cells to multi-cell micrometastases, which has largely been elusive in the past. When combined with cutting-edge approaches of biological imaging and bone histology, IIA injection can be applied to various research purposes related to bone metastases.

This manuscript provides the detailed procedure of intra-iliac artery (IIA) injection, a technique to deliver cancer cells specifically to hind limb tissues including bones to establish experimental bone metastases. Although initially established with breast tumor models, this protocol can be easily extended to other cancer types.

הזרקת עורק Intra-כסל עבור דוגמנות יעילה וסלקטיבי של מיקרוסקופיים עצם גרור

Intra-iliac artery (IIA) injection is an efficient approach to introduce metastatic lesions of various cancer cells in animals. Compared to the widely ...

Modeling Brain Metastases Through Intracranial Injection and Magnetic Resonance Imaging

Metastatic spread of cancer is an unfortunate consequence of disease progression, aggressive cancer subtypes, and/or late diagnosis. Brain metastases are particularly devastating, difficult to treat, and confer a poor prognosis. While the precise incidence of brain metastases in the United States remains hard to estimate, it is likely to increase as extracranial therapies continue to become more efficacious in treating cancer. Thus, it is necessary to identify and develop novel therapeutic approaches to treat metastasis at this site. To this end, intracranial injection of cancer cells has become a well-established method in which to model brain metastasis. Previously, the inability to directly measure tumor growth has been a technical hindrance to this model; however, increasing availability and quality of small animal imaging modalities, such as magnetic resonance imaging (MRI), are vastly improving the ability to monitor tumor growth over time and infer changes within the brain during the experimental period. Herein, intracranial injection of murine mammary tumor cells into immunocompetent mice followed by MRI is demonstrated. The presented injection approach utilizes isoflurane anesthesia and a stereotactic setup with a digitally controlled, automated drill and needle injection to enhance precision, and reduce technical error. MRI is measured over time using a 9.4 Tesla instrument in The Ohio State University James Comprehensive Cancer Center Small Animal Imaging Shared Resource. Tumor volume measurements are demonstrated at each time point through use of ImageJ. Overall, this intracranial injection approach allows for precise injection, day-to-day monitoring, and accurate tumor volume measurements, which combined greatly enhance the utility of this model system to test novel hypotheses on the drivers of brain metastases.

Intracranial brain metastasis modeling is complicated by an inability to monitor tumor size and response to treatment with precise and timely methods. The presented methodology couples intracranial tumor injection with magnetic resonance imaging analysis, which when combined, cultivates precise and consistent injections, enhanced animal monitoring, and accurate tumor volume measurements.

מידול גרורות מוח באמצעות הזרקה תוך גולגולתית והדמיית תהודה מגנטית

Metastatic spread of cancer is an unfortunate consequence of disease progression, aggressive cancer subtypes, and/or late diagnosis. Brain metastases are ...

Modeling Brain Metastasis Via Tail-Vein Injection of Inflammatory Breast Cancer Cells

Metastatic spread to the brain is a common and devastating manifestation of many types of cancer. In the United States alone, about 200,000 patients are diagnosed with brain metastases each year. Significant progress has been made in improving survival outcomes for patients with primary breast cancer and systemic malignancies; however, the dismal prognosis for patients with clinical brain metastases highlights the urgent need to develop novel therapeutic agents and strategies against this deadly disease. The lack of suitable experimental models has been one of the major hurdles impeding advancement of our understanding of brain metastasis biology and treatment. Herein, we describe a xenograft mouse model of brain metastasis generated via tail-vein injection of an endogenously HER2-amplified cell line derived from inflammatory breast cancer (IBC), a rare and aggressive form of breast cancer. Cells were labeled with firefly luciferase and green fluorescence protein to monitor brain metastasis, and quantified metastatic burden by bioluminescence imaging, fluorescent stereomicroscopy, and histologic evaluation. Mice robustly and consistently develop brain metastases, allowing investigation of key mediators in the metastatic process and the development of preclinical testing of new treatment strategies.

We describe a xenograft mouse model of breast cancer brain metastasis generated via tail-vein injection of an endogenously HER2-amplified inflammatory breast cancer cell line.

מידול גרורות במוח באמצעות הזרקת ורידים בזנב של תאי סרטן שד דלקתיים

Metastatic spread to the brain is a common and devastating manifestation of many types of cancer. In the United States alone, about 200,000 patients are ...

Ultrasound Imaging-guided Intracardiac Injection to Develop a Mouse Model of Breast Cancer Brain Metastases Followed by Longitudinal MRI

Breast cancer brain metastasis, occurring in 30% of breast cancer patients at stage IV, is associated with high mortality. The median survival is only 6 months. It is critical to have suitable animal models to mimic the hemodynamic spread of the metastatic cells in the clinical scenario. Here, we are introducing the use of small animal ultrasound imaging to guide an accurate injection of brain tropical breast cancer cells into the left ventricle of athymic nude mice. Longitudinal MRI is used to assessing intracranial initiation and growth of brain metastases. Ultrasound-guided intracardiac injection ensures not only an accurate injection and hereby a higher successful rate but also significantly decreased mortality rate, as compared to our previous manual procedure. In vivo high resolution MRI allows the visualization of hyperintense multifocal lesions, as small as 310 &#181;m in diameter on T2-weighted images at 3 weeks post injection. Follow-up MRI reveals intracranial tumor growth and increased number of metastases that distribute throughout the whole brain.

A breast cancer brain metastasis mouse model is established with ultrasound imaging-guided intracardiac injection of MDA-MB231/Br-GFP cells. Development of multifocal intracranial metastases has been monitored longitudinally using high-resolution 9.4 T MRI.

הזרקת intracardiac מונחה ההדמיה אולטראסאונד לפתח מודל עכבר של שד גרורות סרטן מוח ואחריו האורכי MRI

Breast cancer brain metastasis, occurring in 30% of breast cancer patients at stage IV, is associated with high mortality. The median survival is only 6 ...

Medicine

Modeling Brain Metastasis by Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells

Brain metastasis is a cause of severe morbidity and mortality in cancer patients. Critical aspects of metastatic diseases, such as the complex neural microenvironment and stromal cell interaction, cannot be entirely replicated with in vitro assays; thus, animal models are critical for investigating and understanding the effects of therapeutic intervention. However, most brain tumor xenografting methods do not produce brain metastases consistently in terms of the time frame and tumor burden. Brain metastasis models generated by intracardiac injection of cancer cells can result in unintended extracranial tumor burden and lead to non-brain metastatic morbidity and mortality. Although intracranial injection of cancer cells can limit extracranial tumor formation, it has several caveats, such as the injected cells frequently form a singular tumor mass at the injection site, high leptomeningeal involvement, and damage to brain vasculature during needle penetration. This protocol describes a mouse model of brain metastasis generated by internal carotid artery injection. This method produces intracranial tumors consistently without the involvement of other organs, enabling the evaluation of therapeutic agents for brain metastasis.

Brain metastasis is a cause of severe morbidity and mortality in cancer patients. Most brain metastasis mouse models are complicated by systemic metastases confounding analysis of mortality and therapeutic intervention outcomes. Presented here is a protocol for internal carotid injection of cancer cells that produces consistent intracranial tumors with minimal systemic tumors.

מידול גרורות במוח על ידי הזרקת עורק הצוואר הפנימי של תאים סרטניים

Brain metastasis is a cause of severe morbidity and mortality in cancer patients. Critical aspects of metastatic diseases, such as the complex neural ...

Intracranial Cannula Implantation for Serial Locoregional Chimeric Antigen Receptor (CAR) T Cell Infusions in Mice

Pediatric CNS tumors are responsible for the majority of cancer-related deaths in children and have poor prognoses, despite advancements in chemotherapy and radiotherapy. As many tumors lack efficacious treatments, there is a crucial need to develop more promising therapeutic options, such as immunotherapies; the use of chimeric antigen receptor (CAR) T cell therapy&#160;directed against CNS tumors is of particular interest. Cell surface targets such as B7-H3, IL13RA2, and the disialoganglioside GD2 are highly expressed on the surface of several pediatric and adult CNS tumors,&#160;raising the opportunity to use CAR T cell therapy against these and other surface targets. To evaluate the repeated locoregional delivery of CAR T cells in preclinical murine models, an indwelling catheter system that recapitulates indwelling catheters currently being used in human clinical trials was established. Unlike stereotactic delivery, the indwelling catheter system allows for repeated dosing without the use of multiple surgeries. This protocol describes the intratumoral placement of a fixed guide cannula that has been used to successfully test serial CAR T cell infusions in orthotopic murine models of pediatric brain tumors. Following orthotopic injection and engraftment of the tumor cells in mice, intratumoral placement of a fixed guide cannula is completed on a stereotactic apparatus and secured with screws and acrylic resin. Treatment cannulas are then inserted through the fixed guide cannula for repeated CAR T cell delivery. Stereotactic placement of the guide cannula can be adjusted to deliver CAR T cells directly into the lateral ventricle or other locations in the brain. This platform offers a reliable mechanism for the preclinical testing of repeated intracranial infusions of CAR T cells and other novel therapeutics for these devastating pediatric tumors.

Intracranial Cannula Implantation for Serial Locoregional Chimeric Antigen Receptor CAR T Cell Infusions in Mice

Central nervous system (CNS) tumors are the leading cause of cancer-related death in children, and locoregional immune-based therapies are increasingly being tested for patients in clinical trials. This protocol describes methods for locoregional cannula implantation in mice for the preclinical evaluation of immunotherapeutic infusions targeting CNS tumors.

השתלת צינורית תוך גולגולתית עבור קולטן אנטיגן כימרי טורי (CAR) עירוי תאי T בעכברים

Pediatric CNS tumors are responsible for the majority of cancer-related deaths in children and have poor prognoses, despite advancements in chemotherapy ...

<meta charset="utf8"></head><body>תיקון עורק התרדמה הנפוץ לאחר הזרקה במודל עכבר

Facilitating Repeat Intracarotid Injections in Mouse Models by a Novel Injection Site Repair Technique

Given recent advances in the delivery of novel antitumor therapeutics using endovascular selective intraarterial delivery methods in neuro-oncology, there is an urgent need to develop methods for intracarotid injections in mouse models, including methods to repair the carotid artery in mice after injection to allow for subsequent injections. We developed a method of intracarotid injection in a mouse model to deliver therapeutics into the internal carotid artery (ICA) with two alternative procedures. 
During injection, the needle is inserted into the common carotid artery (CCA) after tying a suture around the external carotid artery (ECA) and injected therapeutics are delivered into the ICA. Following injection, the common carotid artery (CCA) can be ligated, which limits the number of intracarotid injections to one. The alternative procedure described in this article includes a modification where intracarotid artery injection is followed by injection site repair of the CCA, which restores blood flow within the CCA and avoids the complication of cerebral ischemia seen in some mouse models. 
We also compared the delivery of bone marrow-derived human mesenchymal stem cells (BM-hMSCs) to intracranial tumors when delivered through intracarotid injection with and without injection site repair following the injection. Delivery of BM-hMSCs does not differ significantly between the methods. Our results demonstrate that injection site repair of the CCA allows for repeat injections through the same artery and does not impair the delivery and distribution of injected material, thus providing a model with greater flexibility that more closely emulates intracarotid injection in humans.

<meta charset="utf8"></head><body>מחבר זרקור: קידום הטיפול בגליובלסטומה באמצעות אסטרטגיות העברה תוך עורקיות עבור וירוסים אונקוליטיים ומיקרו-רנ"א

Repair of the intracarotid artery in a mouse model after injection returns blood flow to the artery without negatively impacting the distribution of the injected material. Injection site repair facilitates subsequent injections through the same artery and prevents cerebral ischemia in mouse strains that lack a complete Circle of Willis.

הקלה על הזרקות חוזרות תוך קרוטיד במודלים של עכברים על ידי טכניקת תיקון אתר הזרקה חדשנית

Given recent advances in the delivery of novel antitumor therapeutics using endovascular selective intraarterial delivery methods in neuro-oncology, there ...

Modeling Brain Tumor Metastasis via Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells

<a href='https://app.jove.com/v/23284/modeling-brain-tumor-metastasis-via-internal-carotid-artery-injection'>Source: Lim, M., et al. Modeling Brain Metastasis by Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells. J. Vis. Exp. (2022)</a>In this video, an anesthetized mouse undergoes a surgical procedure in which cancer cells are injected into the common carotid artery (CCA) to facilitate targeted delivery to the brain. The procedure involves precise suturing and manipulation of the carotid arteries to direct the injected cells toward the internal carotid artery (ICA), promoting tumor formation in the brain over time.

Source: Lim, M., et al. Modeling Brain Metastasis by Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells. J. Vis. Exp. (2022)In this video, an anesthetized ...

Cell הזרקת הסרטן Intracarotid לייצר מודלי עכבר של המוח גרור

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST