JoVE Logo

로그인

JoVE 비디오를 활용하시려면 도서관을 통한 기관 구독이 필요합니다. 전체 비디오를 보시려면 로그인하거나 무료 트라이얼을 시작하세요.

기사 소개

  • 요약
  • 초록
  • 서문
  • 프로토콜
  • 결과
  • 토론
  • 공개
  • 감사의 말
  • 자료
  • 참고문헌
  • 재인쇄 및 허가

요약

This manuscript describes the development of an animal model that allows for the direct testing of the effects of tumor hypoxia on metastasis and the deciphering the mechanisms of its action. Although the experiments described here focus on Ewing sarcoma, a similar approach can be applied to other tumor types.

초록

Hypoxia has been implicated in the metastasis of Ewing sarcoma (ES) by clinical observations and in vitro data, yet direct evidence for its pro-metastatic effect is lacking and the exact mechanisms of its action are unclear. Here, we report an animal model that allows for direct testing of the effects of tumor hypoxia on ES dissemination and investigation into the underlying pathways involved. This approach combines two well-established experimental strategies, orthotopic xenografting of ES cells and femoral artery ligation (FAL), which induces hindlimb ischemia. Human ES cells were injected into the gastrocnemius muscles of SCID/beige mice and the primary tumors were allowed to grow to a size of 250 mm3. At this stage either the tumors were excised (control group) or the animals were subjected to FAL to create tumor hypoxia, followed by tumor excision 3 days later. The efficiency of FAL was confirmed by a significant increase in binding of hypoxyprobe-1 in the tumor tissue, severe tumor necrosis and complete inhibition of primary tumor growth. Importantly, despite these direct effects of ischemia, an enhanced dissemination of tumor cells from the hypoxic tumors was observed. This experimental strategy enables comparative analysis of the metastatic properties of primary tumors of the same size, yet significantly different levels of hypoxia. It also provides a new platform to further assess the mechanistic basis for the hypoxia-induced alterations that occur during metastatic tumor progression in vivo. In addition, while this model was established using ES cells, we anticipate that this experimental strategy can be used to test the effect of hypoxia in other sarcomas, as well as tumors orthotopically implanted in sites with a well-defined blood supply route.

서문

유잉 육종 (ES)은 어린이와 청소년에 영향을 미치는 공격적인 악성 종양이다. 1 종양은 일반적으로 사지에, 연부 조직과 뼈에 개발할 수 있습니다. 전이의 존재 ES 환자를위한 가장 강력한 부작용 예후 인자이지만, 그 현상의 기초가되는 메카니즘은 불분명. 종양의 저산소증은 ES의 진행에 연루 몇 가지 요소 중 하나입니다. ES 환자의 종양 조직 내에서 비 ​​- 관류 영역의 존재는 불량한 예후와 연관된다. (3) 시험관에서 저산소증은 ES 세포의 침윤을 증가시키고 프로 전이 유전자의 발현을 트리거합니다. 4-6 그러나, 증거의이 라인에도 불구하고, 저산소증 유도 ES 진행 및 확산에 대한 직접적인 증거는 존재하지 않는다. 또한, 미지의 저산소증은 현재, 이러한 효과가 발휘되는 메커니즘. 따라서, 우리는 시험 관내 데이터와 임상 obser에 존재 사이의 갭을 채우기 위해 생체 내 모델을 만들었습니다적인 혁신. 이 모델 시스템은 생체 병리학 적 및 분자 분석 (도 1)와 결합하여 생체 내에서 종양 진행 및 전이를 수행하는 자기 공명 영상 (MRI)를 사용하여, 자연 환경에서 발생하는 종양에 대한 저산소증의 효과를 직접 테스트 할 수있다.

ES의 확립 된 형질 전환 모델은 현재 사용할 수 없기 때문에, 이러한 종양의 전이 특성에 대한 생체 내 연구는 면역 저하 쥐에 인간 세포의 주사에 의존하고 있습니다. 면역 손상 동물 사용은 질병의 진행에 대한 면역계의 영향을 과소 평가할 수 있지만, 인간의 세포를 사용하는 기능 연구는 번역 가능성을 증가시킨다. 다른 이종 이식 모델 중에서, 꼬리 정맥에 전신 주사를 수행하는 가장 쉬운 아직 이들은 종양 세포 intravasation의 초기 단계를 생략하고 성장 차 사이트에서 탈출. 한편 7-12, orthoto 뼈 (대퇴골, 리브) 또는 근육으로 종양 세포의 주입을 포함 PIC는 xenografting은보다 생물학적으로 인간 암에 관련된 기술적으로 어려운 물론이다. 전이 현상 전에 13-16 그러나, 과거에, 일차 종양의 급속한 성장과 관련된 높은 질병 율을 종종 필요로했다 동물 안락사. 본 연구에서는 MRI에 의해 전이성 진행의 길이 모니터링과 결합 된 결과 원발 종양의 절제 다음에 비복근 근육에 세포 주사의 이전에 설립 모델을 고용했다. 근육과 뼈 - - 경골에 근접 비복근 근육에 (17, 18) 이러한 주사는이 자연 ES 환경에서 종양의 성장을 허용하고 일반적으로 인간에 영향을받는 위치에 원격 전이가 발생. (18) 따라서,이 모델은 정확하게 질병 진행 동안 ES 환자에서 발생하는 전이 과정을 되풀이되었습니다.

텐트 "> 하부 사지 일차 종양의 위치 파악은 종양 조직에 혈액 공급의 정확한 제어를 용이하게한다. 대퇴 동맥 결찰 (FAL)은 원위 영역에 혈액 흐름을 차단하는 혈관 신생 연구에서 이용되는 잘 확립 된 기법이다 레그 및 허혈에 응답 조직 혈관을 조사. 19-20를 중요한 혈류 초기 드롭 3 일 정도 FAL 후에 관찰 담보 용기 개구 조직 재관류 따른다. (20) 이와 같이, 담암 사지에서 수행되면 이 모델은 빠르게 성장하는 종양에서 자연적으로 발생하는 저산소증 / 재관류 이벤트를 재현하고 새로 열린 측부 혈관을 통해 하부 사지에 관류의 복원으로 인한 전이성 종양 세포의 이탈을 가능하게한다. (21) 중요한 것은, 종양의 크기 인 경우,이 절차가 수행되어야 일반적 담암 소 부피의 제어 종양에서 과잉 저산소증 (방지하기에 충분히 작은제어 FAL 투여군간에 종양 저산소증의 수준에서 상당한 차이를 확보 250mm 3) - (150)의 UME.

ES 지연에 저산소증의 효과 및 전이의 주파수의 길이 모니터링에 더하여,이 모델은 또한 조직 수집 및 차 종양 및 전이에서 모두 새로운 세포주의 개발을 허용한다. 중요한 것은, 이전의 연구는 전이 유래 세포주는 종양 보급 영구 종양 세포 표현형의 변화시킴으로써 전이 프로세스를 해독하는데이 세포주의 사용을 검증과 연결되어 있는지를 나타내는 동물에 재 도입에 향상된 전이 가능성을 나타내는 것을 설치했다. 총체적으로 18이 모델은 이제 저산소증 유발 전이 경로를 식별하기 위해 필요한 유전 및 분자 분석을 위해 사용될 수있다.

저산소증으로 다양한 t의 악성 종양을 향상 프로 전이성 요인이다umors, 우리의 모델은 골육종 및 횡문근 자연스럽게 사지 발전 다른 유형의 종양에서 저산소증의 역할을 조사하기위한 플랫폼으로 사용될 수있다. 21-23 또한, 유사한 접근법은 혈액 공급이 잘 정의 된 경로와 다른 해부학 적 위치에서 성장하는 악성 종양에 적용 할 수있다. 궁극적으로, 모델이 수정 될 수 및 유틸리티는 또한 개별 연구 필요에 따라 확장.

프로토콜

모든 절차는 조지 타운 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다.

동소 이식 주입 1. 셀 준비

  1. 표준 조건에서 배양 인간 ES 세포. 하지 5 마우스의 주입을위한 포화 상태의 70 %를 초과하는 약 15 cm 세포 배양 접시를 사용합니다.
    주 :이 연구에서, SK-ES1 세포는 10 % FBS와 1 % 4- (2- 히드 록시 에틸로 RPMI에서 콜라겐 - 코팅 된 플레이트 및 TC71 세포를 15 % 소 태아 혈청 (FBS)로 배양 된 맥코이 5A 배지에서 배양 하였다이었다 ) -1- 피페 라진 에탄 술폰산 (HEPES). 두 매체는 항생제가 보충 된 - 페니실린 (100 단위 / ml), 스트렙토 마이신 (100 μg의 / mL) 및 fungizone (1 μg의 / ㎖).
  2. 5 분 동안 0.25 % 트립신 / 에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA)와 70 %의 합류에 인산염 완충 생리 식염수 (PBS)과를 Trypsinize으로 ES 세포를 씻으십시오.
  3. 세포 배양 메디칼와 함께 접시에서 ES 세포를 제거A, 실온에서 200 × g으로 5 분 동안 원심 분리. 다시 일시 차가운 PBS 10 ㎖에 ES 세포 후 세포의 수를 계산.
  4. 다음 원심 분리기 ES의 실온에서 200 XG에 5 분 동안 세포 및 일시 중지 다시 2 × 10 7 (SK-ES1) 또는 차가운 PBS에서 ml의 당 10 7 (TC71) 세포에서. 주사를 수행하는 동안 얼음에 최종 세포 현탁액을 유지합니다.

비장근 근육 ES 세포의 2 동소 이식 주입

  1. 4-6주 세 여성 SCID / 베이지 색 마우스를 사용합니다.
  2. ES 세포를 주입, 부드럽게 낮은 사지의 내측을 노출, 마우스를 잡고 네 번째와 다섯 번째 손가락 사이의 왼쪽 다리를 안정.
  3. 28 G ½ 바늘을 사용하여, 어느 비복근 근육에 2 × 106 (SK-ES1) 또는 106 (TC71) ES 세포 (도 2a)를 포함하는 미리 제조 한 세포 현탁액 0.1 ml를 주입.
    참고 : 비록 근육 INJ 최대 볼륨ections 인해 주입 높은 세포 수에이 특정 절차, 일반적으로 0.1 ml의 필요에 볼륨 증가 0.05 ml 인 것을. 이 절차는 조지 타운 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다.
    1. 경골 가문 / 결절의 방향으로 45도 각도 - 비복근 근육에 전방에서 약 30 바늘을 삽입합니다.
    2. 이 경골 문장 / 결절을 터치하면 약간 바늘을 철회. 천천히 압력을 서서히 방출 바늘 인출, 세포 현탁액을 주사.
  4. 고통의 흔적이 다음 24 시간 동안 주입 된 쥐를 모니터링합니다.
    참고 : 동물 취급 적은 경험이있는 연구자들은 종양 세포 주사에 대한 쥐를 마취 고려해야합니다. 일부 기관은 안전상의 이유로 마취가 필요할 수 있습니다.

3. 주요 종양의 성장을 모니터링

  1. D 차 종양의 성장을 모니터링aily 종양 크기는 원하는 양에 도달 할 때까지.
    참고 : 본 연구에서, 250mm (3)의 커프 용적 실험 (도 2B)의 시작점으로 사용 하였다. 종양이 크기에 도달하는 이주 - 일반적으로는 약 1 소요됩니다.
    1. 그-중간 측면과 전후방 길이를 통해 디지털 캘리퍼스 매일 송아지 크기를 측정한다.
    2. D는 긴 직경이고, d는 종양 - 함유 낮은 사지의 짧은 직경 3.14 X 화학식 (D XD는 6분의 2)에 의한 종아리의 볼륨을 결정한다.
      참고 : - 50mm 3 일반 성인 마우스 송아지의 크기는 약 40이다. 부피 의한 종양 성장 및 종아리 주로 종양 조직으로 구성되는 나중 단계에서 증가 할 것이다.

종양 베어링 뒷다리에 저산소증을 유도 4. 대퇴 동맥 결찰 (FAL)

  1. 이 작업에 필요한 수술 도구를 준비 : CURVED 또는 지적 미세 집게는 집게, 외과 가위와 바늘 홀더를 지적했다. 오토 클레이브 또는 핫 비드 살균기를 사용하여 수술하기 전에 이러한 도구를 소독. 또한이 수술에 대한 준비가 잘 면봉 있습니다.
    주 : 도구이 절차를 수행하는 동안 필요에 따라 끝을 다시 소독하는 것이 좋습니다.
  2. 진통제 (카프로 펜 5 ㎎ / ㎏) 피하 (SQ)를 주입한다. 검색 및 저산소증을 확인하려면, hypoxyprobe-1 (pimonidazole, 60 ㎎ / ㎏)을 주입.
    주 :이 투여 량은 마우스 당 1.5 mg의 총점 및 PBS를 복강 내 (IP)에 15 ㎎ / ㎖ hypoxyprobe 용액 0.1㎖를 주입함으로써 달성된다. hypoxyprobe는 면역 조직 화학 염색에 의한 동물의 조직에서 검출 사후이다.
  3. 1 L / min의 유속에서 100 % 산소, 5 % 이소 플루 란 - (3)을 포함하는 마취 유도 챔버에 마우스를 놓는다.
  4. 그것은 외부 자극에 응답하지 않는 때까지 유도 챔버에서 마우스를 둡니다. 다음 i에서 동물을 제거nduction 실. 운영 표면에 온난 패드 위에 배치 멸균 드레이프의 부정사 위치에 동물을 배치합니다. 0.8 L / 분의 유속에서 100 % 산소 3 % 이소 플루 란 - (1)의 연속적인 흐름으로 연결하는 노즈 콘 (nose cone)을 사용한다.
    1. 각막 건조를 방지하기 위해 각각의 눈에 멸균 비 약용 안과 연고를 적용합니다. 철저하게 수술 영역을 털을 뽑다하려면 더 이상 10 초 동안 피부에 그것을 떠나, 머리 제거 크림을 적용합니다. 그런 다음 에탄올 준비 패드를 사용하여 머리 제거 크림을 닦아.
  5. 확장 및 약 45도 마우스의 중간 선에서 테이프의 조각으로 사지를 고정합니다. 사지가 안전하면, 두 번 더 각을 반복, 에탄올 다음 10 % 포비돈 / 요오드 면봉 / 솔루션에 노출 된 피부를 닦아냅니다. 수술의 나머지 부분은 사지의 영역의 확대도를 얻기 위해 스테레오 현미경을 사용한다.
  6. 뾰족한 집게, 외과 가위를 사용하면은 SK의 절개를약 1cm 길이에, 사타구니 지역으로 허벅지 중간에서. 생리 식염수에 적신 고급 면봉을 사용하여 부드럽게 허벅지 근육을 둘러싼 피하 지방 조직을 멀리 브러시.
  7. 조심스럽게 피하 지방 조직을 통해 무딘 절개를 통해 기본 대퇴 동맥을 알 수있다. 중앙 상부 내전근 근육의 혈관을 노출 상처 및 수술 필드를 안정화.
  8. 부드럽게 피어스 멤브레인 대퇴 칼집을 통해 미세 집게를 사용하면 신경 혈관 다발을 노출. 미세 집게의 깨끗한 세트를 사용하여 해부와 사타구니 인대에 말단 사타구니 근처 근위 위치에서 대퇴 정맥과 신경의 대퇴 동맥을 분리합니다. 대퇴 정맥 벽을 관통하지 않도록주의하십시오.
  9. 해부에 따라, 측면 곡절 대퇴 동맥 (LCFA)의 분기에 대퇴 동맥 및 말초 아래에 6-0 실크 봉합사의 가닥을 전달합니다. 더블 노트 (그림 3)를 사용하여 대퇴 동맥을 폐색.
  10. 6-0 폴리 프로필렌 봉합사를 사용하여 절개를 닫습니다. 절개를 닫은 후, 유체 균형 치료를위한 따뜻한 식염수 SQ 0.5 ml를 주입. 복구 케이지에 드리 워진 따뜻한 패드의 상단에있는 동물을 놓고 깨어 때까지 지속적으로 모니터링 할 수 있습니다.
  11. 진통 에이전트를 수술 후 처음 6 시간 동안 동물을 모니터링하고 주입 (카프로 펜 5 ㎎ / ㎏, SQ) 3 일간 매일. 봉합을 멸균 가위를 사용하여 십일 후 수술을 제거합니다.

다리 절단 수술 5. 차 종양 절제술

주 : 송아지 크기가 대조군 250mm 3 저산소 그룹 FAL 후 3 일에 도달했을 때 종양 베어링 하부 사지 절단 될.

  1. 부드럽게 동물을 잡고 머리를 가위로 골반 영역으로 원위 경골에서 종양 베어링 다리에서 머리를 면도. 절차 전에 진통제를 (카프로 펜 5 ㎎ / ㎏, SQ) 주입한다.
  2. 마취 유도 채널에 마우스를 놓고1 L / min의 유속에서 100 % 산소, 5 % 이소 플루 란 - 황색 3을 함유. 그것은 외부 자극에 응답하지 않는 때까지 유도 챔버에서 마우스를 둡니다. 그런 다음 유도 챔버에서 동물을 제거합니다.
  3. 운영 표면에 온난 패드에 배치 멸균 드레이프에 오른쪽 측면 기댄 위치에있는 동물을 놓습니다. 0.8 L / 분의 유속에서 100 % 산소 3 % - 이소 플루 란 (1)의 연속적인 흐름으로 연결하는 노즈 콘 (nose cone)을 사용한다. 각막 건조를 방지하기 위해 각각의 눈에 멸균 비 약용 안과 연고를 적용
  4. 3 회 반복 한 다음, 에탄올 10 % 포비돈 / 요오드 면봉 / 용액을 사용하여 수술 부위를 준비. 멸균 된 수술 부위를 얻기 위해 마우스를 통해 멸균 거즈 (예를 들어, 수술 드레이프)을 적용한다.
  5. 무딘 해부 및 근위 피부의 수축 다음에 중간 대퇴 원주 피부 절개를합니다. 다리의 중간 측의 내측 대퇴 신경 혈관 척추 경을 노출하고 결찰4-0 코팅 (polyglactin 910) 흡수성 봉합사를 이용하여 서혜부 인대 근처.
  6. coxofemoral 관절 연부 조직의 무딘 절개 한 다음 가위로 근육 그룹의 중간 대퇴부 절개를 수행합니다. 뼈 커터를 사용하여, 중간 대퇴골 절골술을 수행합니다. 멸균 고급 면봉이나 흡수성 젤라틴 스폰지를 사용하여 부드럽게 최소화하고 출혈을 방지하기 위해 절골술 사이트를 누릅니다.
  7. 수술 상처 클립을 사용하여 상부의 피부를 닫고 유체 균형 치료에 따뜻한 식염수 SQ 0.5 ml를 주입. 복구 케이지에 드리 워진 따뜻한 패드의 상단에있는 동물을 놓고 깨어 때까지 지속적으로 모니터링 할 수 있습니다.
  8. 수술시, RNA, DNA 또는 단백질 분리를위한 기본 종양에서 조직 샘플을 수집 -80 ℃에서 액체 질소 저장에서 동결 스냅. 아래의 9 절에 설명 된 바와 같이 일차 세포 배양의 경우,이 단계에서 조직 샘플을 수집한다. 조직학 및 immunochemis 10 % 중성 완충 포르말린에 남아있는 사지 조직을 수정hypoxyprobe-1 검출을 포함 해보십시오.
  9. 3 일간 후 매일, 수술 후 처음 6 시간에 운동, 통증과 식품 소비에 대한 동물을 모니터링합니다. 3 일간 매일 진통제를 (카프로 펜 5 ㎎ / ㎏, SQ) 주입한다. 상처 클립 제거제를 사용하여 절단 후 상처 클립 10 일 제거합니다.

전이의 존재 6. 모니터링 마우스

  1. 매일 쥐를 관찰하고 적어도 일주일에 두 번 전이의 임상 적 징후를 평가합니다.
    1. 다양한 위치, 일반적으로 어깨, 반대편 다리와 턱에 개발 질량으로 제시 macrometastases의 존재 동물을 관찰한다. 이를 위해 조심스럽게 머리, 목, 겨드랑이 지역과 반대측 사지를 만져. MRI 검사와 함께 복부 팽만을 통해 내부 장기의 전이를 확인합니다.
    2. 색인 전압으로 xyphoid 처리 (흉골의 하단)을 눌러 폐 전이의 존재를 확인X 손가락. (24)
      참고 :이 압력은 횡격막 호흡 용량을 감소. 고급 폐 전이와 마우스는 힘든 호흡에 의해 나타난 호흡 곤란의 징후를 보여줍니다.
    3. 이러한 중추 신경계에 전이을 제안 다리 마비 및 운동 장애 등의 신경 학적 증상의 동물을 관찰한다.
    4. 잠재적 인 질병 진행의 표시로, 체중 감량을 위해 적어도 일주일에 한 번 마우스를 모니터링합니다. 예비 절차 중량의 15 %를 초과하는 체중 감소는 인간 엔드 여겨진다.

7. 자기 공명 영상 감지 전이에 대한 (MRI)

  1. 목적하는 시점에서 전이를 검출하는 MRI를 수행한다. (18)
    참고 : 본 연구에서는 7 테슬라 수평 분광계를 사용 하였다. MRI는 일 (15)에서 수행하고 SK-ES1 세포 및 TC71 세포 일 15시 35 후 절단되었다.
  2. 마취 유도 chambe에 마우스를 놓고30 %의 산소 및 70 %의 산화 질소의 혼합 가스에 3 % 이소 플루 란 1 - 함유 R.
  3. 그것은 외부 자극에 응답하지 않는 때까지 유도 챔버에서 마우스를 둡니다. 그런 다음 유도 챔버에서 동물을 제거합니다.
  4. 1.5 %의 이소 플루 란의 지속적인 관리와 30 % 질소 산화물과 호흡 및 온도 monitorization와 정위 홀더 위에 마취 마우스를 전송합니다. 각막 건조를 방지하기 위해 각각의 눈에 멸균 비 약용 안과 연고를 적용합니다. 이미지 동물 중 하나를 각각 몸 전체 또는 뇌 영상을위한 40 또는 23mm 브루 커 마우스 볼륨 코일입니다.
  5. TR = 3000 밀리 초, TE = 24 밀리 초, 매트릭스 = 256, FOV = 4.35 X 3.0 cm, 슬라이스 두께 = 0.5 mm, RARE 요인 = 4 평균 = 4. 18 : 이차원, T2 강조 RARE 시퀀스를 사용하여
  6. 따뜻한 복구 케이지에 동물을 놓고 깨어 때까지 지속적으로 모니터링 할 수 있습니다.
    주 : 마취의 얕은면을 사용하기 때문에 마우스는 빠르게 회복됩니다.
  7. 마취의 부작용이 없는지 확인하기 위해 촬영 후 처음 6 시간 동안 동물을 모니터링합니다.

8. 안락사와 부검

  1. MRI 및 / 또는 질병 진행의 임상 증상에 의해 검출 전이에 존재하는 동물 한 번 쥐를 안락사.
    참고 : 현재의 연구에서, 마우스 일 (50)에 희생 된 각각 SK-ES1 및 TC71 이종 이식 베어링 동물 25 후 절단. 어떤 경우에는, 이전에 안락사 인해 높은 전이 부담 할 필요가 있었다.
  2. (- 안락사 실 부피 / 분 30 ~ 10 %의 CO 2) / 분 1.5 L에서 2 CO에 노출 쥐를 안락사. 동물의 죽음을 보장하기 위해, CO 2에 노출 된 후 자궁 전위를 수행합니다.
  3. 70 % 에탄올로 전체 마우스 스프레이와 층류 후드에 배치합니다. 혈액 수집 TU에 1 ML의 주사기 및 전송로 25 G ½ 바늘을 사용하여 심장 천자하여 혈액을 수집EDTA 2 ㎎을 함유 할.
  4. 상완골 (humeri) 및 척추뿐만 아니라 다른 위치에 존재하는 거시적 전이 모두에서 비장, 부신, 난소, 신장, 간, 폐, 뇌, 오른쪽 다리, 골수 다음 조직을 수집합니다. 25, 26
  5. hypoxyprobe-1 검출을 포함 조직학 및 면역 화학, 10 % 중성 완충 포르말린의 각 조직의 절반을 수정합니다. 스냅는 RNA, DNA 또는 단백질 분리를위한 -80 ℃에서 저장, 액체 질소에 나머지 절반을 동결. 아래의 9 절에 설명 된 바와 같이 일차 세포 배양 용 25, 26는 조직 샘플을 수집한다.

9 차 세포 ​​배양

  1. 차 세포 배양을 수행하려면, 층류 후드에서 무균 조건에서 검시 (위의 섹션 8) 중에 절단 된 사지 (위의 섹션 5) 또는에서 조직을 해부하다.
  2. 페니실린 소성을 주사에 사용 된 세포주 (200 단위 / ㎖)를위한 세포 배양 배지에 적절한 준비스트렙토 마이신 (200 μg의 / ㎖) fungizone (1 μg의 / ㎖), 0.2 %의 마이코 플라즈마 예방 항생제. 6 cm 세포 배양 접시에 차 배양액 2.5 ml에 놓습니다.
  3. 차 종양이나 전이에서 가능한 종양 조직 영역을 선택하고 멸균 가위를 사용하여 각 2-3mm에 두세 세그먼트를 분리.
    참고 유력한 종양 조직은 일반적으로 종양의 가장자리에서 볼 때, 그 분홍 또는 붉은 색 상당한 광택 및 전체 습식 외모 괴사로부터 판별 될 수있다. 반대로, 괴사 조직은 일반적으로 종양의 중심에서 볼 ​​및 무딘, 치즈 외관 희끄무레 / 크림색 질량으로 제시한다. (27)
  4. 단계 9.2에 설명 된 기본 배지를 함유하는 6 cm 세포 배양 판에 절연 세그먼트를 전송합니다.
  5. 표준 조건 하에서 배양 세포로 부 1 (주) 9.2에 기재. 18, 28 ㅁ 조직 조각에서 발생하는 세포 부산물의 문화를 확인무형 문화 유산은 몇 일 이내에 관찰해야한다. 세포가 합류점에 도달하면를 Trypsinize 표준 세포 배양 기술에 따라이를 전달.
    주 : 일차 세포 배양 물은이어서 전술 한 바와 같이, 성장 제어 및 저산소 종양뿐만 아니라 분자 특성으로부터 유도 된 세포의 전이 특성을 평가하는 데 사용될 수있다. (18)

결과

비복근 근육에 ES 세포의 주입 후, 일차 종양 250mm (3)의 소 사이즈로 성장할 수있다 (도 1, 2). 각각 SK-ES1 이종 이식에 대한 TC71 20 ~ 25 일 15 일 - 종양에 필요한 시간이 볼륨은 일반적으로 10 범위에 도달합니다. 250mm 3 전시 내인성 저산소증의 비교적 낮은 레벨의 체적 소에서의 종양 hypoxybrobe -1- (pimonidazole)에 기초하여, (종양 조직의 약 3 %) (도...

토론

우리의 모델은 두 개의 실험 그룹 전이 비교 포함 - 종양 250mm (3)의 커프 용적에 도달시 절단 뒤에 뒷다리에서 개발 허용 대조군 및 저산소증 노출기를되는 tumor-에서 베어링 뒷다리 3 일 후에 절단 한 다음, 동일 볼륨 FAL 받는다. 제어 종양에 비해이 실험의 FAL 처리 된 종양은 약간의 지연과 함께 절단 된 경우에도, 그 사이즈 및 절단 결찰 사이 3 일 동안 증가하지 않는다. 따라서, 이러한 접?...

공개

The authors have nothing to disclose.

감사의 말

This work was supported by National Institutes of Health (NIH) grants: UL1TR000101 (previously UL1RR031975) through the Clinical and Translational Science Awards Program, 1RO1CA123211, 1R03CA178809, R01CA197964 and 1R21CA198698 to JK. MRI was performed in the Georgetown-Lombardi Comprehensive Cancer Center's Preclinical Imaging Research Laboratory (PIRL) and tissue processing in the Georgetown-Lombardi Comprehensive Cancer Center's Histopathology & Tissue Shared Resource, both supported by NIH/NCI grant P30-CA051008. The authors thank Dan Chalothorn and James E. Faber, Department of Cell Biology and Physiology, University of North Carolina at Chapel Hill, for their assistance with postmortem x-ray angiography, and providing insight and expertise on collaterogenesis.

자료

NameCompanyCatalog NumberComments
SK-ES1 Human Ewing sarcoma (ES) cellsATCC
TC71 Human ES cellsKindly provided from Dr. Toretsky
McCoy's 5A (modified) MediumGibco by Life Technologies12330-031
RPMI-1640ATCC30-2001
PBSCorning Cellgro21-040-CV
FBSSigma-AldrichF2442-500mL
0.25% Trypsin-EDTA (1x)Gibco by Life Technologies25200-056
Penicillin-StreptomycinGibco by Life Technologies15140-122
Fungizone® AntimycoticGibco by Life Technologies15290-018
MycoZap™ ProphylacticLonzaVZA-2032
Collagen Type I Rat tail high concetrationBD Biosciences354249
SCID/beige miceHarlan or Charles River250 (Charles River) or 18602F (Harlan)
1 ml Insulin syringes with permanently attached 28 G ½ needleBD329424
Saline (0.9% Sodium Chloride Injection, USP)Hospira, INCNDC 0409-7984-37
Digital calipersWorld Precision Instruments, Inc501601
Surgical ToolsFine Science Tools
Rimadyl (Carprofen) Injectable Zoetis
Hypoxyprobe-1 (Pimonidazole Hydrochloride solid)HPI, IncHP-100mg
hypoxyprobe-2 (CCI-103F-250 mg)HPI, IncCCI-103F-250mg
Povidone-iodine SwabstickPDIS41350
Sterile alcohol prep padFisher HealthCare22-363-750
LubriFresh P.M. (eye lubricant ointment) Major PharaceuticalsNDC 0904-5168-38
VWR Absorbent Underpads with Waterproof Moisture BarrierVWR56617-014 
Oster Golden A5 Single Speed Vet Clipper with size 50 bladeOster078005-050-002 (clipper), 078919-006-005 (blade)
Nair Lotion with baby oilChurch & Dwight Co., Inc.
Silk 6-0Surgical Specialties Corp752B
Prolene (polypropylene) suture 6-0Ethicon8680G
Vicryl (Polyglactin 910) suture 4-0 EthiconJ386H
Fisherbrand Applicators (Purified cotton)Fisher Scientific23-400-115
GelFoam Absorbable Dental Sponges - Size 4Pfizer Pharmaceutical9039605
Autoclip Wound Clip ApplierBD427630
Stereo MicroscopeOlympusSZ61
Autoclip removerBD427637
Aound clipBD427631
MRI 7 TeslaBruker Corporation
Paravision 5.0 softwareBruker Corporation
CO2 Euthanasia systemVetEquip
25 G 5/8 Needle (for heart-puncture)BD305122
0.1 ml syringe (for heart-puncture)TerumoSS-01T
K3-EDTA Micro tube 1.3 mlSarstedt41.1395.105
10% Neutral Buttered FormalinFisher ScientificSF100-4

참고문헌

  1. Lessnick, S. L., Ladanyi, M. Molecular pathogenesis of Ewing sarcoma: new therapeutic and transcriptional targets. Annu Rev Pathol. 7, 145-159 (2012).
  2. Ladenstein, R. Primary disseminated multifocal Ewing sarcoma: results of the Euro-EWING 99 trial. J Clin Oncol. 28, 3284-3291 (2010).
  3. Dunst, J., Ahrens, S., Paulussen, M., Burdach, S., Jurgens, H. Prognostic impact of tumor perfusion in MR-imaging studies in Ewing tumors. Strahlenther Onkol. 177, 153-159 (2001).
  4. Aryee, D. N. Hypoxia modulates EWS-FLI1 transcriptional signature and enhances the malignant properties of Ewing's sarcoma cells in vitro. Cancer Research. 70, 4015-4023 (2010).
  5. Knowles, H. J., Schaefer, K. L., Dirksen, U., Athanasou, N. A. Hypoxia and hypoglycaemia in Ewing's sarcoma and osteosarcoma: regulation and phenotypic effects of Hypoxia-Inducible Factor. BMC cancer. 10, 372 (2010).
  6. Tilan, J. U. Hypoxia shifts activity of neuropeptide Y in Ewing sarcoma from growth-inhibitory to growth-promoting effects. Oncotarget. 4, 2487-2501 (2013).
  7. Franzius, C. Successful high-resolution animal positron emission tomography of human Ewing tumours and their metastases in a murine xenograft model. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 33, 1432-1441 (2006).
  8. Hauer, K. DKK2 mediates osteolysis, invasiveness, and metastatic spread in Ewing sarcoma. Cancer Research. 73, 967-977 (2012).
  9. Manara, M. C. Preclinical in vivo study of new insulin-like growth factor-I receptor--specific inhibitor in Ewing's sarcoma. Clin Cancer Res. 13, 1322-1330 (2007).
  10. Scotlandi, K. Murine model for skeletal metastases of Ewing's sarcoma. J Orthop Res. 18, 959-966 (2000).
  11. Vormoor, J. Establishment of an in vivo model for pediatric Ewing tumors by transplantation into NOD/scid mice. Pediatr Res. 49, 332-341 (2001).
  12. Picarda, G. Preclinical evidence that use of TRAIL in Ewing's sarcoma and osteosarcoma therapy inhibits tumor growth, prevents osteolysis, and increases animal survival. Clin Cancer Res. 16, 2363-2374 (2010).
  13. Vormoor, B. Development of a preclinical orthotopic xenograft model of ewing sarcoma and other human malignant bone disease using advanced in vivo imaging. PLoS One. 9, e85128 (2014).
  14. Wang, Y. Platelet-derived growth factor receptor beta inhibition increases tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) sensitivity: imatinib and TRAIL dual therapy. Cancer. 116, 3892-3902 (2010).
  15. Wang, Y. X. Inhibiting platelet-derived growth factor beta reduces Ewing's sarcoma growth and metastasis in a novel orthotopic human xenograft model. In Vivo. 23, 903-909 (2009).
  16. Odri, G. A. Zoledronic acid as a new adjuvant therapeutic strategy for Ewing's sarcoma patients. Cancer Research. 70, 7610-7619 (2010).
  17. Merchant, M. S. Interferon gamma enhances the effectiveness of tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand receptor agonists in a xenograft model of Ewing's sarcoma. Cancer Research. 64, 8349-8356 (2004).
  18. Hong, S. H. High neuropeptide Y release associates with Ewing sarcoma bone dissemination - in vivo model of site-specific metastases. Oncotarget. 6, 7151-7165 (2015).
  19. Lee, E. W. Neuropeptide Y induces ischemic angiogenesis and restores function of ischemic skeletal muscles. J Clin Invest. 111, 1853-1862 (2003).
  20. Tilan, J. U. Platelet neuropeptide Y is critical for ischemic revascularization in mice. FASEB J. , (2013).
  21. Toffoli, S., Michiels, C. Intermittent hypoxia is a key regulator of cancer cell and endothelial cell interplay in tumours. The FEBS journal. 275, 2991-3002 (2008).
  22. Das, B. Hypoxia enhances tumor stemness by increasing the invasive and tumorigenic side population fraction. Stem cells (Dayton, Ohio). 26, 1818-1830 (2008).
  23. Arndt, C. A., Rose, P. S., Folpe, A. L., Laack, N. N. Common musculoskeletal tumors of childhood and adolescence. Mayo Clin Proc. 87, 475-487 (2012).
  24. Mendoza, A. A novel noninvasive method for evaluating experimental lung metastasis in mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 52, 584-589 (2013).
  25. Feldman, D. B., Seely, J. C. . Necropsy Guide: Rodents and the Rabbit. , (1988).
  26. Parkinson, C. M. Diagnostic necropsy and selected tissue and sample collection in rats and mice. J Vis Exp. , (2011).
  27. Raymond, A. K., Lazar, A. J., PP, L. i. n., S, P. a. t. e. l. . Bone Sarcoma. , (2013).
  28. Dietel, M., Arps, H., Gerding, D., Trapp, M., Niendorf, A. Establishment of primary cell cultures: experiences with 155 cell strains. Klin Wochenschr. 65, 507-512 (1987).
  29. Varghese, A. J., Gulyas, S., Mohindra, J. K. Hypoxia-dependent reduction of 1-(2-nitro-1-imidazolyl)-3-methoxy-2-propanol by Chinese hamster ovary cells and KHT tumor cells in vitro and in vivo. Cancer Research. 36, 3761-3765 (1976).

재인쇄 및 허가

JoVE'article의 텍스트 или 그림을 다시 사용하시려면 허가 살펴보기

허가 살펴보기

더 많은 기사 탐색

118

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

개인 정보 보호

이용 약관

정책

연구

교육

JoVE 소개

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. 판권 소유