Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Двухступенчатый кожный канцерогенез индуцируется двумя местно прикладными химическими веществами. Мутаген 7,12-диметилбенцзазазазас) вызывает мутации в эпидермальных клетках и непрерывное применение стимулятора общего роста 12-O-Tetradecanoyl phorbol-13-ацетат ускоряет формирование папилломы кожи.
Рак является одним из самых разрушительных заболеваний человека. Экспериментальные модели рака важны для получения информации о сложном интерплене различных типов клеток и генов в продвижении прогрессирования опухоли и предоставить платформу для тестирования эффективности различных терапевтических подходов. Одной из наиболее часто используемых экспериментальных моделей воспалительного рака является двухступенчатая модель канцерогенеза DMBA-TPA. Формирование опухоли индуцируется в этой модели путем местного применения двух различных химических веществ, 7,12-диметилбенза (DMBA) и 12-O-Tetradecanoyl форбол-13-ацетат (TPA), которые вместе вызывают образование папилломы в коже. В качестве основного результата является формирование папилломы в коже, модель является идеальным, надежным и воспроизводимым способом решения как инициации опухоли (без опухолевого выживания) и прогрессирования опухоли (количество и размер видимых опухолей). Эффекты лечения DMBA-TPA передаются через воспалительный механизм, что делает эту модель особенно подходящей для изучения роли иммунной системы в формировании опухоли. Тем не менее, эта модель ограничивается кожи и других поверхностей, где химические вещества могут быть применены на. Подробный протокол предоставляется в этой статье, чтобы успешно использовать модель.
Рак является одной из ведущих причин смерти в мире. Поэтому существует спрос на разработку надежных экспериментальных моделей заболеваний, чтобы лучше понять болезнь, а также изучить потенциальные терапевтические подходы. Один из наиболее часто используемых экспериментальных моделей in vivo для изучения развития рака кожи является химически индуцированной двухступенчатой модели канцерогенеза кожи1,2. Модель предоставляет инструмент для изучения инициации опухоли, поощрения и прогрессирования в дополнение к конкретным событиям, таким как инфильтрация иммунных клеток и ангиогенез.
Для использования двухступенчатой модели канцерогенеза кожи, задняя кожа мышей лечится двумя различными химическими веществами, которые вместе вызывают образование опухоли. Модель инициируется с низкой дозой мутагена, DMBA, а затем длительное воздействие опухолевого промотора, TPA3 (Рисунок 1). DMBA устраняет ДНК случайнымобразом,образуя ковалентные аддукты с ДНК эпидермальных клеток и первичных кератиноцитов стволовых клеток4,5,6,7. Некоторые из этих случайных мутаций происходят в протоонкогене, таких как Hras1 (мутации в Красе и Нрасе также обнаружены) и преобразование протоонкогенов в онкогены приводит к образованию опухоли при надлежащих стимулах. TPA, в свою очередь, является наиболее часто используемым средством роста опухоли. Его молекулярная цель - протеина киназа C (PKC)8. TPA также активирует Wnt / катенин сигнализации, что имеет решающее значение для формирования опухоли в модели9. Повторное и длительное воздействие рекламирующего агента приводит к усилению клеточной сигнализации, увеличению выработки факторов роста и локальной воспалительной реакции, которые проявляются из-за повышенного синтеза ДНК и проникновения воспалительных клеток в обработанную кожу.
Ключевые воспалительные посредники в модели DMBA-TPA были определены10. Интерлейкин-17А (IL-17A), как известно, особенно опухолевых в модели DMBA-TPA11,12. Он работает в синергии с интерлейкином 6 (IL-6) и участвует в макрофаге и нейтрофилов вербовки13,14. Кроме того, было показано, что CD4и Т-клетки и нейтрофилы опухолевые в модели DMBA-TPA. Наконец, макрофаги могут также способствовать опухолевому в модели15,16,17.
Во время этапа продвижения, пролиферация клеток мутировавших клеток усиливается и устойчивая гиперплазия эпидермиса поддерживается1. Это приводит к развитию папилломы в коже через 10-20 недель, после чего папилломы начинают преобразовываться в злокачественные опухоли, плоскоклеточные карциномы (СКК)2. Однако, менее 10% папиллом прогрессирует до злокачественных новообразований, хотя этот процент также зависит от генетического фона мышей2,18. На протяжении десятилетий не было известно, какой тип клеток были первоначально мутировали в опухолях, ведущих к злокачественности, хотя некоторые исследования сообщили четко различные особенности в злокачественных опухолей по сравнению с доброкачественными папилломы19,20. Тем не менее, недавние исследования значительно увеличили наше понимание клонального происхождения образования опухоли в модели DMBA-TPA21. 22. 23. Было продемонстрировано, что как костного мозга полученных эпителиальных клеток и волосяного фолликула стволовых клеток способствуют образованию опухоли22. Этап конкретных линий отслеживания исследований обнародовал, что доброкачественные папилломы моноклонального происхождения, но они вербуют новые эпителиальные популяции клеток21,23. Однако, только один из клонов клетки действует как водитель для канцерогенеза; он содержит мутацию Hras23. Прогрессирование к образованию карциномы связано с клональной развертки23.
Канцероген DMBA инициирует формирование папилломы и TPA способствует росту опухоли. Таким образом, инициация опухоли может быть изучена отдельно от продвижения, прервав эксперимент до периода лечения TPA. По мере того как прогрессирование тумора изучено еженедельно оно предлагает большую возможность для детального анализа роста тумора в течении изучения. Поскольку опухоли генерируются внешними химическими веществами, онкогенная мутация в зародышевой линии не нужна. Таким образом, изучение влияния генетического фона (например, нокаут/трансген против дикого типа) на опухолевый генез является простым2. В целом, модель рака кожи DMBA/TPA является особенно полезным подходом для изучения роли иммунной системы в прогрессировании опухоли, а также для оценки инициирования опухоли и продвижения шагов независимо или взаимозависимо.
Рисунок 1: DMBA-TPA-индуцированной кожи канцерогенез модели контура. Канцероген DMBA местно применяется для индуцирования мутаций ДНК в фазе инициации модели. Стимулирующий рост агент TPA вводится 2 раз в неделю для повышения пролиферации клеток на этапе продвижения, что приводит к развитию папиллом в коже. Звери приносятся в жертву после того, как папиллома ответ достигает плато, как правило, в течение нескольких недель 15-20, в зависимости от генетического фона мышей. Небольшая часть папиллом может далее развиваться в SCCs в течение 20-50 недель. Для изучения ранних событий на этапе посвящения и раннего продвижения могут быть собраны образцы (например, вскоре после второго применения TPA). Представленная фотография и гематоксилин и эозин окрашенных сечение папилломы на c57BL/6 мыши кожи после 19 недель лечения показаны. Шкала бар 0,1 мм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Описанный здесь протокол был одобрен Национальным комитетом по этике животных Финляндии (протокольный номер ESAVI/23659/2018).
1. Экспериментальные животные, реагенты и оборудование
2. Индукция и продвижение папилломы кожи
3. Пожертвование животных и коллекция образцов
4. Статистика
Основным результатом является выживание (т.е. папиллома бесплатно) время между лечением или генотипгруппы. Вторичным результатом является количество папиллом в неделю в каждой группе(рисунок 2). Ожидаемые результаты являются статистически значимой разницей в свободно?...
DMBA-TPA-индуцированных рака кожи является одним из наиболее часто используемых моделей рака, поскольку он является высоко воспроизводимым и предоставляет информацию о прогрессии опухоли от начала до злокачественности. Ключевой показатель исхода, образование папилломы, легко и надежно ?...
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа финансировалась Академией Финляндии (гранты 25013080481 и 25013142041 (I.J.), 286377 и 295814 (M.P.), 287907 (T.J.)), P'ivikki и Sakari Sohlberg Foundation (M.P., T.J.), Финский медицинский фонд (T.P.), Конкурентное государственное исследование Финансирование экспертной зоны ответственности университетской больницы Тампере (грант 9V049 и 9X044 (M.P.), 9X011 и 9V010 (T.J.)), Конкурентное государственное научно-исследовательское финансирование экспертной зоны ответственности лабораторий Fimlab (грант X51409 (I.J.)), Tays Фонд поддержки (I.J., M.P., T.J.), Фонд туберкулеза Тампере (I.J., M.P., T.J.), Финский культурный фонд (M.V.), Фонд Пауло (T.P.), Онкологическое общество Финляндии (M.P.) и Фонд Эмиля Аалтонена (T.P.).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1000 ul RPT XL Graduated Filter Tip (Sterile), Refill | Starlab | S1182-1730-C | |
300 ul RTP Graduated Filter Tip (sterile), Refill | Starlab | S1180-9710-C | |
7,12-Dimethylbenz[a]anthracene (DMBA) | Sigma | D3254-100MG | Harmful if swallowed and may cause cancer. Store protected from light. |
Acetone | Sigma | 1000141011 | Evaporates rapidly and is inflammable. |
Attane vet 1000 mg/g | Piramal Critical Care Limited | Liquid isoflurane for inhalation | |
Battery-Operated Clipper Isis | Albert Kerlb GmbH | GT421 | For shaving the fur |
CONTRAfluran-Restgasfilter | ZeoSys GmbH | For anesthesia | |
Linex Nature N1030 Ruler 30 cm | Staples Business Advantage | 60383 | For measuring papillomas |
Medium CO2 Chamber 300 x 200 x 200mm - Red | VetTech Solutions Ltd | AN045AR | For sacrifice |
Mekasoft | Mekalasi | 23008 | Table cover |
Mice (Balb/c JRj) | Janvier labs | Other strains also possible | |
Mice (C57BL/6JRj) | Janvier labs | Other strains also possible | |
Panasonic Lumix DMC-FS5 Digital Camera | Panasonic | ||
Paraformaldehyde | Merck | 30525-89-4 | For histology samples |
Phorbol 12-myristate 13-acetate aka 12-Otetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) | Enzo | BML-PE160-0001 | |
Precision balance PLJ-C/PLJ-G | KERN & SOHN GmbH | PLJ 600-3CM | |
Pre-Set CO2 System-2 Chamber-S/S Housing | VetTech Solutions Ltd | AN044BX | For sacrifice |
RNAlater | Qiagen | 76104 | For nucleic acid samples |
Tacta pipette 100-1000 ul | Sartorius | LH-729070 | |
Tacta pipette 20-200 ul | Sartorius | LH-729060 | |
UNO Anaesthetic Key Filler | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO Face Mask for Mouse | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO FM2200 Flowmeter | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO Gas Exhaust Unit | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO Induction Box | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia | |
UNO200VAP Vaporizer | Scintica instrumentation inc. | For anesthesia |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены