Este trabalho foi financiado pelo National Health and Medical Research Council, na Austrália (1008865), o Australian Research Council (LE110100125), o Instituto Nacional do Câncer (CA138687-01), Erica Sloan é apoiado por uma bolsa de carreira precoce do cancro da mama Nacional Fundação, na Austrália. Corina Kim-Fuchs é apoiado por uma bolsa da Liga Cancer suíço e uma bolsa HDR a partir de Monash Instituto de Ciências Farmacêuticas. Eliane Angst é apoiado por uma bolsa da Bern Cancer League.

O protocolo que está sendo demonstrado é realizada sob a orientação e aprovação de cuidados com os animais da instituição do autor e comitê uso. Todos os experimentos são executados em conformidade com todas as diretrizes, regulamentos e agências reguladoras. 1. Transdução pancreáticas linhas celulares de cancro <ol><li> Transduzir as células de cancro do pâncreas para expressar luciferase, tal como descrito anteriormente. 12,13 Panc-1 e Capan-1 linhas de células de cancro pancreático transduzidas com luciferase do pirilampo são usados ​​aqui. </li></ol> Nota: a luciferase de Renilla, ou luciferase bacteriana podem também ser usados. 2. Pancreatic Cancer celular Preparação <ol><li> Cultura transduzidas células de câncer pancreático até 70% confluentes. </li><li> Levante as células pancreáticas e assegurar a viabilidade é superior a 90%. </li><li> Ressuspender a 2 x 10 7 células / ml numa mistura 03:02 de Matrigel refrigerados sal fosfato tamponadoine (PBS). </li><li> Manter a suspensão de células de Matrigel em gelo antes da injecção no pâncreas. </li></ol> Notas: Para assegurar uma rápida solidificação de Matrigel, reduzir o volume de PBS para ter em conta o volume do sedimento celular. Pega Matrigel utilizando instrumentos gelados e seringas em todos os momentos para evitar a solidificação, antes da injecção. O número de células é sugerido um guia e deve ser determinada empiricamente para cada linha celular. 3. Rato Preparação <ol><li> Anestesiar o mouse usando inalado 2-3% de isoflurano. Determinar a profundidade da anestesia por falta de pedal reflexo de uma pitada dedo gentil. </li><li> Aplique lubrificante para os olhos para evitar a dessecação. </li><li> Posicione o mouse sobre a sua volta em uma almofada de aquecimento ° C 37 e vire suavemente o mouse para levantar o lado esquerdo do abdômen. </li><li> Preparar o abdómen com uma solução a 10% de iodo povidona. </li></ol> Notas: Injectable anestesia pode ser usado em vez da anestesia por inalação. Jejum pré-operatório, não é necessário. 4. Laparotomia <ol><li> Usando instrumentos cirúrgicos estéreis fazer uma incisão de 1,5 cm na pele de aproximadamente 1 cm lateral esquerdo da linha média. </li><li> Faça uma incisão de 1,5 cm no músculo abdominal subjacente. </li><li> Mostrar o baço utilizando a pinça e retirar cuidadosamente o baço a partir da cavidade abdominal. Fixe o baço ao longo de um cotonete estéril para expor o pâncreas subjacente. </li><li> Localizar a cauda do pâncreas adjacente ao baço. </li><li> Utilizando uma seringa de 0,3 ml de L insulina 29, injecta-se 20 ul da suspensão de células no pâncreas Matrigel. </li><li> Após a injecção, segure a seringa no pâncreas por 30-60 segundos até que o Matrigel solidificou. Este passo importante minimiza fugas célula. </li><li> Inspecione o local da injeção para garantir que não haja vazamento ocorreu. </li><li> Devolver o baço e pâncreas, na cavidade abdominal. </li></ol> Nota: Tome cuidado para evitar a perfuração do lado dorsal do pâncreas que pode ser fino. 5. Fechamento da parede abdominal <ol><li> Feche a musculatura abdominal do rato com uma sutura absorvível 4-0 trançada com uma agulha rodada meio de sutura contínua. </li><li> Feche a pele externa com um monofilamento não absorvível 6-0 com agulha cortante meio de sutura contínua. </li><li> Remova o mouse do anestésico inalatório e injetado 0,05-0,1 mg / kg de buprenorfina subcutânea. </li><li> Permitir que o rato se recuperar a sua gaiola colocada sobre uma almofada de aquecimento ° C, 37 º C com acesso livre a comida e água. Se os ratos demonstrar sinais de dor como hunching ou com mobilidade reduzida, a buprenorfina pode ser dada a cada 12 horas durante um período de 36 horas. </li><li> Após a cicatrização de feridas (7-10 dias), anestesiar o mouse e remover as suturas externas. </li></ol> 6. Rastreamento bioluminescente do Canc pâncreaser Progressão <ol><li> Anestesiar o mouse usando isoflurano inalado. </li><li> Injectar 150 mg / kg de D-luciferina, através da veia da cauda. </li><li> Posicione o mouse no sistema de imagem de bioluminescência e capturar imagens de luz branca e bioluminescência como descrito anteriormente. 14,15 </li><li> Remova o mouse do anestésico inalatório e permitir que ele se recuperar em sua gaiola. </li></ol> Nota: a imagem de bioluminescência é não-invasiva e pode ser realizada periodicamente para investigar a cinética de crescimento do tumor. Para tumor imagem na cauda do pâncreas é importante colocar o mouse sobre o seu lado esquerdo, de modo que os pontos do tumor para a câmera. Nós fotografada uma vez por semana com a freqüência aumentada até três vezes por semana, antes do ponto final experimental utilizando um sistema de imagem II Lumina (Perkin-Elmer, ex-Caliper Life Sciences) rodando software 4.3.1 Imagem de estar com binning 4, FOV 12.5, F-stop 1, exposição de 1 - 60 seg (determinada pela maior exposure sem saturação de pixels).

<ol>
	<li>American Cancer Society. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Facts and Figures. , (2013).</li><li>Hariharan, D., Saied, A., Kocher, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+mortality+rates+for+pancreatic+cancer+across+the+world.">Analysis of mortality rates for pancreatic cancer across the world.</a> HPB (Oxford). 10, 58-62 (2008).</li><li>Li, D., Xie, K., Wolff, R., Abbruzzese, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreatic+cancer.">Pancreatic cancer.</a> Lancet. 363, 1049-1057 (2004).</li><li>Oettle, 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=Adjuvant+chemotherapy+with+gemcitabine+vs+observation+in+patients+undergoing+curative-intent+resection+of+pancreatic+cancer:+a+randomized+controlled+trial.">Adjuvant chemotherapy with gemcitabine vs observation in patients undergoing curative-intent resection of pancreatic cancer: a randomized controlled trial.</a> JAMA. 297, 267-277 (2007).</li><li>Andersson, R., 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=Gemcitabine+chemoresistance+in+pancreatic+cancer:+molecular+mechanisms+and+potential+solutions.">Gemcitabine chemoresistance in pancreatic cancer: molecular mechanisms and potential solutions.</a> Scand. J. Gastroenterol. 44, 782-786 (2009).</li><li>Angst, E., 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=Bioluminescence+imaging+of+angiogenesis+in+a+murine+orthotopic+pancreatic+cancer+model.">Bioluminescence imaging of angiogenesis in a murine orthotopic pancreatic cancer model.</a> Mol. Imaging Biol. 12, 570-575 (2010).</li><li>Angst, E., 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=N-myc+downstream+regulated+gene-1+expression+correlates+with+reduced+pancreatic+cancer+growth+and+increased+apoptosis+in+vitro+and+in+vivo.">N-myc downstream regulated gene-1 expression correlates with reduced pancreatic cancer growth and increased apoptosis in vitro and in vivo.</a> Surgery. 149, 614-624 (2011).</li><li>Hotz, H. G., 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=An+orthotopic+nude+mouse+model+for+evaluating+pathophysiology+and+therapy+of+pancreatic+cancer.">An orthotopic nude mouse model for evaluating pathophysiology and therapy of pancreatic cancer.</a> Pancreas. 26, 89-98 (2003).</li><li>Partecke, L. I., 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=A+syngeneic+orthotopic+murine+model+of+pancreatic+adenocarcinoma+in+the+C57/BL6+mouse+using+the+Panc02+and+6606PDA+cell+lines.">A syngeneic orthotopic murine model of pancreatic adenocarcinoma in the C57/BL6 mouse using the Panc02 and 6606PDA cell lines.</a> Eur. Surg. Res. 47, 98-107 (2011).</li><li>Hingorani, S. R., 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=Preinvasive+and+invasive+ductal+pancreatic+cancer+and+its+early+detection+in+the+mouse.">Preinvasive and invasive ductal pancreatic cancer and its early detection in the mouse.</a> Cancer Cell. 4, 437-450 (2003).</li><li>Sloan, E. K., 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=The+sympathetic+nervous+system+induces+a+metastatic+switch+in+primary+breast+cancer.">The sympathetic nervous system induces a metastatic switch in primary breast cancer.</a> Cancer Res. 70, 7042-7052 (2010).</li><li>Wang, X., McManus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lentivirus+production.">Lentivirus production.</a> J. Vis. Exp. (32), e1499 (2009).</li><li>Morizono, K., 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=Lentiviral+vector+retargeting+to+P-glycoprotein+on+metastatic+melanoma+through+intravenous+injection.">Lentiviral vector retargeting to P-glycoprotein on metastatic melanoma through intravenous injection.</a> Nat. Med. 11, 346-352 (2005).</li><li>Saha, D., 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=In+vivo+bioluminescence+imaging+of+tumor+hypoxia+dynamics+of+breast+cancer+brain+metastasis+in+a+mouse+model.">In vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics of breast cancer brain metastasis in a mouse model.</a> J. Vis. Exp. (56), e3175 (2011).</li><li>Lim, E., 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=Monitoring+tumor+metastases+and+osteolytic+lesions+with+bioluminescence+and+micro+CT+imaging.">Monitoring tumor metastases and osteolytic lesions with bioluminescence and micro CT imaging.</a> J. Vis. Exp. (52), e2775 (2011).</li><li>Burton, J. B., 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=Adenovirus-mediated+gene+expression+imaging+to+directly+detect+sentinel+lymph+node+metastasis+of+prostate+cancer.">Adenovirus-mediated gene expression imaging to directly detect sentinel lymph node metastasis of prostate cancer.</a> Nat Med. 14, 882-888 (2008).</li><li>Vezeridis, M. P., Doremus, C. M., Tibbetts, L. M., Tzanakakis, G., Jackson, B. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invasion+and+metastasis+following+orthotopic+transplantation+of+human+pancreatic+cancer+in+the+nude+mouse.">Invasion and metastasis following orthotopic transplantation of human pancreatic cancer in the nude mouse.</a> J. Surg. Oncol. 40, 261-265 (1989).</li><li>Fu, X., Guadagni, F., Hoffman, R. 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+metastatic+nude-mouse+model+of+human+pancreatic+cancer+constructed+orthotopically+with+histologically+intact+patient+specimens.">A metastatic nude-mouse model of human pancreatic cancer constructed orthotopically with histologically intact patient specimens.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89, 5645-5649 (1992).</li><li>Reyes, G., 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=Orthotopic+xenografts+of+human+pancreatic+carcinomas+acquire+genetic+aberrations+during+dissemination+in+nude+mice.">Orthotopic xenografts of human pancreatic carcinomas acquire genetic aberrations during dissemination in nude mice.</a> Cancer Res. 56, 5713-5719 (1996).</li><li>Kim, M. P., 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=Generation+of+orthotopic+and+heterotopic+human+pancreatic+cancer+xenografts+in+immunodeficient+mice.">Generation of orthotopic and heterotopic human pancreatic cancer xenografts in immunodeficient mice.</a> Nat Protoc. 4, 1670-1680 (2009).</li><li>Furukawa, T., Kubota, T., Watanabe, M., Kitajima, M., Hoffman, R. 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+novel+"patient-like"+treatment+model+of+human+pancreatic+cancer+constructed+using+orthotopic+transplantation+of+histologically+intact+human+tumor+tissue+in+nude+mice.">A novel "patient-like" treatment model of human pancreatic cancer constructed using orthotopic transplantation of histologically intact human tumor tissue in nude mice.</a> Cancer Res. 53, 3070-3072 (1993).</li><li>Lewis, C. E., Pollard, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+role+of+macrophages+in+different+tumor+microenvironments.">Distinct role of macrophages in different tumor microenvironments.</a> Cancer Res. 66, 605-612 (2006).</li><li>Brembeck, F. 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=The+mutant+K-ras+oncogene+causes+pancreatic+periductal+lymphocytic+infiltration+and+gastric+mucous+neck+cell+hyperplasia+in+transgenic+mice.">The mutant K-ras oncogene causes pancreatic periductal lymphocytic infiltration and gastric mucous neck cell hyperplasia in transgenic mice.</a> Cancer Res. 63, 2005-2009 (2003).</li></ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Aqui nós descrevemos um modelo ortotópico de avaliação longitudinal do desenvolvimento do tumor de pâncreas e progressão. Cinética de crescimento do tumor primário são reprodutíveis (Figura 3) e podem ser não-invasiva monitorizada utilizando imagem de bioluminescência de células marcadas com luciferase, por exemplo, para análises da resposta do tumor a novas terapêuticas anti-cancro do pâncreas. Consistente com a doença humana, o modelo mostra invasão pancreático local <stron...

O câncer de pâncreas é a quarta principal causa de morte relacionada ao câncer, com uma taxa de sobrevida em 5 anos de 4-6%. 1,2 Apenas 15% dos pacientes são diagnosticados logo no início da doença para ser elegível para a cirurgia, e os tumores se repetir em&gt; 80% dos pacientes. 3,4 gemcitabina é utilizada para o tratamento do adenocarcinoma pancreático, no entanto, quimiorresistência é comum e muitas vezes a droga tem pouco impacto na sobrevivência global. cinco novas estratégias farmacológicas para o tratamento de cancro pancreático são urgentemente necessárias. Seu desenvolvimento depende melhorou significativamente a compreensão das principais etapas de progressão da doença que podem ser sensíveis à intervenção terapêutica. Modelos ortotópico de câncer de pâncreas emular os principais aspectos da doença humana, tornando-as ferramentas ideais para o estudo da biologia do câncer de pâncreas. 6-9 Em contraste com os ensaios in vitro com células de comportamento de células de câncer de pâncreas umad subcutânea modelos in vivo de câncer de pâncreas, os modelos ortotópico permitir a investigação das interações de células tumorais com o microambiente pancreático. A cinética de progressão da doença são altamente reprodutível em modelos ortotópico e ocorrem ao longo de um curto espaço de tempo (semanas), o que os torna adequados para testes pré-clínicos de novas terapias. Isto está em contraste com os modelos transgénicos, onde o início da doença ocorre ao longo de um período mais e mais variáveis ​​de tempo (meses a 1 ano). 10 Quando utilizado com linhas de células mais agressivas, os modelos ortotópicos de cancro do pâncreas têm padrões de metástases espontâneas semelhantes aos observados em pacientes. 8 Expressão de genes repórter bioluminescentes como vaga-lume luciferase facilita o acompanhamento longitudinal do crescimento tumoral, disseminação metastática, recorrência e resposta à terapêutica 6,11. Aqui nós descrevemos um modelo ortotópico de câncer pancreático que utiliza Matrigel para entrega localizada de células e em imagiologia in vivo de bioluminescência para monitorização não invasiva da progressão do tumor. Este modelo ortotópico de câncer pancreático permite análises não invasivas de progressão da doença e resposta a intervenções terapêuticas em modelos singênicos ou heteróloga.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Equipment</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Clean Bench coat</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Heating pad</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Set to 37 &deg;C </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ivis Lumina ll Bioluminescent imager</td>
 <td>Caliper </td>
 <td></td>
 <td>Alternative bioluminescent imaging systems include In vivo F PRO (Carestream) and Photon Imager (Biospace Lab)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dissecting scissors</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Iris forceps (serrated)</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Needle holder</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>27 G 0.3 ml insulin syringe</td>
 <td>Terumo</td>
 <td>T35525M2913</td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

bioluminescent orthotopic model of pancreatic cancer progression

<p class="jove_content"&gt; O câncer de pâncreas tem uma taxa de sobrevivência de cinco anos extremamente pobre de 4-6%. Novas opções terapêuticas são urgentemente necessárias e dependem de uma melhor compreensão da biologia do câncer de pâncreas. Para entender melhor a interação das células cancerosas com o microambiente pancreático, demonstramos um modelo ortotópico de câncer pancreático que permite o monitoramento não-invasivo de progressão do cancro. Células de câncer pancreático luciferase marcadas são ressuspendidas em Matrigel e entregue na cauda do pâncreas durante a laparotomia. Matrigel solidifica à temperatura do corpo para evitar a fuga das células cancerosas durante a injecção. O crescimento do tumor primário e as metástases para órgãos distantes são monitorizados após a injecção do substrato de luciferase luciferina, usando<em&gt; In vivo</em&gt; Imagiologia de emissão bioluminescência das células cancerosas.<em&gt; In vivo</em&gt; Imagem também pode ser usado para controlar a recorrência após a ressecção do tumor primário. Este modelo ortotópico é adequada tanto para os modelos de xenoenxerto singeneicos e que pode ser utilizado em ensaios pré-clínicos para investigar o impacto das novas terapias anti-cancro no crescimento do tumor pancreático primário e metástases.</p&gt;

Este método descreve um modelo ortotópico de câncer de pâncreas através de procedimentos cirúrgicos, incluindo a indução da anestesia, laparotomia, a injeção de células cancerosas no fechamento Matrigel e abdominal (Figura 1A). As células injectadas formar uma bolha na superfície do pâncreas (Figura 1B). A progressão do cancro do pâncreas podem ser monitorizados de forma não invasiva através de imagiologia in vivo bioluminescência para controlar a pr...

Watch this Scientific Journal Video about Bioluminescent Orthotopic Model of Pancreatic Cancer Progression at JoVE.com

Bioluminescent Orthotopic Model of Pancreatic Cancer Progression

Uma melhor compreensão da biologia do câncer de pâncreas é criticamente necessário para permitir o desenvolvimento de melhores opções terapêuticas para o tratamento de câncer no pâncreas. Para atender a essa necessidade, nós demonstramos um modelo ortotópico de câncer pancreático que permite o monitoramento não-invasivo de progressão do câncer usando<em&gt; In vivo</em&gt; Imagem de bioluminescência.

Modelo ortotópico bioluminescente de progressão do câncer de pâncreas

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%.  New therapeutic options are critically needed and depend on improved ...

bioluminescent-orthotopic-model-of-pancreatic-cancer-progression

Research

JoVE Journal

Medicine

26.7K visualizações.  Monash University. Uma melhor compreensão da biologia do câncer de pâncreas é criticamente necessário para permitir o desenvolvimento de melhores opções terapêuticas para o tratamento de câncer no pâncreas. Para atender a essa necessidade, nós demonstramos um modelo ortotópico de câncer pancreático que permite o monitoramento não-invasivo de progressão do câncer usando In vivo Imagem de bioluminescência.