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C57BL / 6マウスにGL261細胞の頭蓋内注入は、人間の多形性膠芽腫の特徴の多くを再現悪性神経膠腫を生成します。私達は私達が使用できるようにするために安定的にルシフェラーゼを発現するGL261細胞を用い in vivoでイメージングは腫瘍の進行に従うこと。手術と3D in vivoで画像が実証されています。
マウス神経膠腫261(GL261)はin vivoでのモデル系として認識されているヒトの多形性膠芽腫(GBM)の機能の多くは反復する。細胞株は、もともとC57BL / 6同系マウスの系統1に3 -メチル- cholantreneの頭蓋内注射によって誘発されたので、免疫学的に有能なC57BL / 6マウスを使用することができます。我々はGL261を使用していますが、次のプロトコルは、任意の頭蓋内のマウス腫瘍モデルの移植とモニタリングに使用することができます。 GL261細胞を安定的に発現するホタルルシフェラーゼ(GL261 - LUC)に設計された。我々はまた、CMVプロモーターから発現luc2遺伝子の安定なトランスフェクションにより、明るくGL261 - luc2細胞株を作成した。国立癌研究所、フレデリック、MDからC57BL/6-cBrd/cBrd/Crマウス(C57BL / 6のアルビノ変異体)は黒の皮と毛皮による光の減衰を除去するために使用されていました。 in vivoイメージング生体 IM で IVISのスペクトラムを使用して、アルビノC57BL / 6マウスを使用するとシステムの老朽化と、移植の日(キャリパーライフサイエンス、ホプキントン、MA)から可能です。 GL261 - lucおよびGL261 - luc2細胞株は、親のGL261細胞として生体内挙動に同じことを示した。人間性GBMに存在する共有組織学的特徴とこのマウスモデルのようなものがあります:腫瘍壊死、pseudopalisades、血管新生、浸潤、細胞過多、および炎症1。
移植前の動物には、以上のメスで作成された定位装置や切開に入れ、ケタミン(50 mg / kgの)、キシラジン(5 mg / kg)をし、ブプレノルフィン(0.05 mg / kg体重)の腹腔内注射により麻酔し、頭蓋正中線。 burrholeはブレグマ後方0.1ミリメートルと正中線の右側に2.3ミリメートルとした。針は2.6mmの深さに3mmから撤退0.4mmの深さに挿入した。 GL261リュックまたはGL261 - luc2細胞(10 7細胞/ ml)の二つの液を3分間かけて注入した。 burrholeが閉じられましたbonewaxと切開を縫合したと。
定位の移植後の生物の細胞は、移植の日から検出され、腫瘍は、IVISのスペクトラム測定器の3次元画像再構成機能を使用して分析することができます。動物は、150μgルシフェリン/イメージングの前に体重20分の皮下注射を受ける。全身腫瘍組織量が時間の経過とともに平均腫瘍の生物発光を用いて定量される。担癌マウスは、罹患率を評価するために、毎日観察し、以下のいずれかまたは複数の現象が存在するときに安楽死さ:無気力、歩き回るに失敗、猫背の姿勢、新郎への障害、食欲不振、体重の> 10%が失われる。腫瘍は剖検上の動物のすべてに明白であった。
1。細胞の文化
2。手術のセットアップ2
3。頭蓋内注入2
(4)in vivoで 生物発光イメージング3
5。 3Dイメージング3
6。データnalysis 3
7。代表的な結果:
成功した細胞移植は、移植細胞は、手術の日にIVISのスペクトルを用いて検出可能であるときに明らかです。 GL261 - lucおよびGL261 - luc2細胞の両方が検出可能である、しかし、luc2遺伝子は、生物発光のより高いレベルの[図5]を提供します。すぐに注入した後、撮影した画像は、背景として無視されるべき動物の足と鼻の上に非特異的なシグナルを持つことができます。着床のサイトにある信号は実数で、信号は時間[図6]に増加します。 6日目の信号強度の低下は、再現性と移植細胞の一部がかかる腫瘍の消失に起因する可能性が最も高いです。腫瘍負荷の定量的測定は、動物が最終的に病気にsuccumbsまで、彼らは着実に増加することで再現可能です。しかし、成長曲線は、大部分は移植細胞の状態、およびまたはやむを得ないマイナーVARに依存します。移植手順でiability。当研究室では、3日ごとに画像を移植動物に選出された。
マウスが適切に麻酔した後、図1。、それは定位フレームに配置されます。マウスの頭部は、口のクランプを使用して保護されています。
図2。スキンはメインの解剖学的ランドマークがブレグマ、冠状および矢状縫合を含むを含む識別される開かれた後。 burrholeは、頭蓋骨を貫通され、脳が露出するまでゆっくりと圧力の少量で16ゲージ1 ½インチの針をねじることによってブレグマの右に2.3ミリメートルになります。
図3。皮下の運動の比較(iles/ftp_upload/3403/3403fig3_1.jpg"ALT ="Figure3.1"/>)に対する腹腔内( )ルシフェリンの注射は、皮下ルシフェリンの注射の有用性を実証するために、イメージは、次ルシフェリンの投与に最適な時間を識別するために実施した。ルシフェリンを注入した3分後にマウスは、鎮静IVISスペクトラム楽器に配置され、時間と生物発光の運動曲線を生成するために、その後6分ごとに、最大のために3分ごとに画像化した。これは、ルシフェリン投与の皮下経路は我々の手で腹腔内注射に優れていた、とのイメージに最適な時間という動物がGL261 - lucの細胞が使用されたルシフェリン注射後約25分であることを示した。
図4 3次元reconstの複数のビューGL261 - luc2細胞の頭蓋内移植の騒動は、マウスの骨格と脳との共同登録。
図5。GL261 - lucのセルVS GL261 - luc2細胞から生じる腫瘍から得られたフォトンカウント。結果は5匹の動物の平均です。
図6。アルビノC57BL / 6マウスにおけるGL261 - lucの腫瘍細胞の成長のグラフ。生物発光は3日ごとに測定し、 生体フォトンの数対日着床後のようにプロットした。写真は、種々の時点で生物発光を示す。着色は、腫瘍細胞数(カラーバーが右側に表示されている)からの相対的な生物発光の表示(画素強度)です。動物が病気に倒れた後に脳を解剖したとルシフェリンは、ex vivoでの音像を得るために局所的に追加されましたeが挿入図に示す。
細胞の播種は、0.4mmのポケットを作成した後、脳の表面から2.6 mmの深さで注入される。針の適切な配置と深さを確保するためにX線は、C -アームまたは類似のX線画像の激化デバイスを使用して取得できますが、これはオプションです。動物が適切に鎮静されていない場合、手術の合併症は、動物の細胞の注入の間に移動できる点で、発生する場合があります。これは、針のトラックからの細胞の混合または出血の漏洩を引き起こす可能性があります。セルのリーク電流は、腫瘍細胞の異所性増殖を引き起こす。またburrholeはプロトコル4で説明されている2.3ミリメートルの内側行われた場合に行うことができます心室ではない穿刺することが重要です。針と細胞拡散の適切な配置は、2μlのメチレンブルー色素でマウスを注入し、注入された色素の場所を確認するために脳組織を解剖することによって試験した。
このプロトコルでは、in vivoイメージングシステムとt で IVISスペクトラムを使用している彼はこの楽器で使用するために設計されたイメージのソフトウェア(V 4.0)リビング。 (キャリパーライフサイエンス)。 in vivoイメージングシステムと画像解析ツールであらゆる匹敵するが、同様の結果を得るために使用することができます。これらのシステムは、実験的な頭蓋内腫瘍の成長をフォローするために従来の磁気共鳴画像(MRI)に比べていくつかの利点を提供します。最も明白な2楽器の相対的なコストである-動物MRI装置は、はるかに高価であり、一般的に熟練したMRI技術者のサービスを必要とする。ここに記載されたものとin vivoイメージングでは 、エンドユーザが行うことができます。 MRIデータの定量には時間がかかり、やや不正確である間の生物発光データは、定量的である。また、MRI画像は腫瘍細胞に加えて、浮腫や炎症を表示し、それが治療効果から腫瘍を分離することが困難な場合があります。これらの理由から成長する腫瘍の正確な体積測定値を得ることが困難な場合があります。生物発光は、ATPが必要ですしたがって、唯一の生きている腫瘍細胞は、腫瘍の大きさのデータに貢献する。マシンが使用可能であればそれにもかかわらず、MRIにはいくつかの利点があります。細胞は、MRIで可視化するために生物発光マーカーで標識する必要はありません。周囲の腫瘍浮腫を視覚化する能力は、いくつかの実験的なプロトコルのための利点があります。両方の技術の強さは、いずれかを使用すると、他の使用を排除しない、両方のテクノロジが利用可能になったとき、そのデータは腫瘍の成長だけでなく、同じ動物からペリ腫瘍浮腫や炎症の存在を得ることができることです。研究者に。
この記事へのフリーアクセスは、キャリパーライフサイエンスが主催している。
我々は、GL261 - lucの細胞の調製に関する有用な提案のためのレンチウイルスのシステムだけでなく、Mahilラオのためのプラスミドの寛大な贈り物のために博士ジョシュアB.ルービンに感謝します。
我々は、脳腫瘍研究(SSBTR)、バロー神経財団とその寛大な支援のためのウォレス財団を支援する学生に感謝する。
動物実験は、セントジョセフ病院と医療センターの動物実験使用の委員会が定めるガイドラインおよび規則に従って行った。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
試薬や供給の名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
GL261 - luc2バイオウェアウルトラ | キャリパーライフサイエンス | GL261 - luc2 | |
ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM) | インビトロジェン | 10313039 | |
ジェネティシン(G418) | GIBCO(インビトロジェン) | 11811-023 | |
ウシ胎児血清(FCS) | インビトロジェン | 26140079 | |
Phospateは緩衝生理食塩水(PBS) | インビトロジェン | 70011044 | |
C57BL/6-cBrd/cBrd/Crマウス | NCI -フレデリック | ||
アクワの涙の潤滑眼軟膏 | Akorn株式会社 | 17478-062-35 | |
Ketaset(塩酸ケタミン) | ワイエス | 11570775 | |
Sedazine(キシラジン塩酸塩) | ワイエス | 10031894 | |
小動物の定位音源 | Kopfは楽器 | 900 | |
SYS - Micro4コントローラとUltraMicroPump | 世界の精密機器 | UMP3 - 1 | 利用できない場合は、手動で注入することが可能です |
26ゲージと10μlのシリンジは、針の面取り | 世界の精密機器 | SGE010RNS | |
Adison鉗子 | 世界の精密機器 | 500092 | |
ペンフィールド解剖 | タラ漁船 | 65から1015 | |
16グラム1 ½精密グライドニードル | Beckton、ディッキンソン社(BD) | 305198 | |
外科ブレードハンドル | BD | 371030 | |
サイズ15ブレード | BD | 371315 | |
4から0 Vicryl縫合糸 | エチコン | VCP496G | |
骨ろう | MEDLINE | DYNJBW25 | |
Povidine -ヨウ素綿棒スティック | MEDLINE | MD93901 | |
D -ルシフェリンカリウム塩 | キャリパーライフサイエンス | 122796 | |
Forane(イソフルラン) | バクスター | 1001936060 | |
OPMI Pentero顕微鏡 | カールツァイス株式会社 | どんな手術用顕微鏡で十分です | |
オプションの麻酔システムとXenogen IVISスペクトラム | キャリパーライフサイエンス |
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