גליומה אורתוטופית ראשונית קסנוגרפטים recapitulate צמיחה הסתננות איזוציטראט דהידרוגנאז אני מוטציה

Published: January 14th, 2014

DOI:

10.3791/50865

J. Geraldo Valadez¹, Anuraag Sarangi¹, Christopher J. Lundberg¹, Michael K. Cooper^1,2,3

¹Department of Neurology, Vanderbilt University Medical Center, ²Vanderbilt Ingram Cancer Center, Vanderbilt University Medical Center, ³Neurology Service, Veteran Affairs TVHS

גליומות ממאירות מהוות קבוצה הטרוגנית של ניאופלסמות גליה מסתננות מאוד עם תכונות קליניות ומולקולריות מובהקות. קסנוגרפטים אורתוטופיים ראשוניים מסכמים מחדש את התכונות ההיסטופתולוגיות והמולקולריות של תת-סוגים ממאירים של גליומה במודלים פרה-קוליניים של בעלי חיים. כדי מודל WHO ציונים III ו IV גליומות ממאירות מבחני השתלה, תאים סרטניים אנושיים הם xenografted לתוך אתר אורתוטופי, המוח, של עכברים immunocompromised. בניגוד לשנאת זרים משנית המשתמשת בתאי גידול מתורבתים, תאי גליומה אנושיים מנותקים מדגימות שננשכו ומושתלים ללא מעבר קודם בתרבית הרקמות כדי ליצור קסנוגרפטים ראשוניים. ההליך בדו"ח זה מפרט הכנת מדגם הגידול, השתלה תוך נדרית לעכברים immunocompromised, ניטור תחריט הגידול וקציר הגידול למעבר הבא לתוך בעלי חיים המטופל או ניתוח. הכנת תאים סרטניים דורשת 2 שעות והליך כירורגי דורש 20 דקות / בעל חיים.

גליומות ממאירות הן גידולי גליה ראשוניים של מערכת העצבים המרכזית המתרחשים במוח ולעיתים בחוט השדרה. Gliomas מסווגים על ידי ארגון הבריאות העולמי (WHO) על פי הדמיון היסטולוגי אסטרוציטים, אוליגודנדרוציטים או תאים ependymal ולאחר מכן מדורגים מספרית (אני עד IV) עבור תכונות פתולוגיות של ממאירות. תת-הסוגים ההיסטולוגיים הנפוצים ביותר הם אסטרוציטומות, אוליגודאנדרוגליומות ואוליגואסטרוציטומות מעורבות. גליומות ממאירות המקיפות את ציוני WHO II עד IV מאופיינים בצמיחה פולשנית ו recalcitrance לטיפולים הנוכחיים. בכל שנה בארצות הברית, כ 15,750 אנשים מאובחנים עם גליומה ממאירה וכ -12,740 חולים נכנעים למחלה זו. נתונים סטטיסטיים אלה מדגישים את האופי הקטלני במיוחד של גליומות ממאירות ואת הצורך ....

1. הכנת השעיית תאים סרטניים

שים לב: אישורים מוסדיים מתאימים לשימוש בחומר החולה ובעלי חיים נדרשים להקים ולתחזק גליומה אורתוטופית ראשונית xenografts. במרכז הרפואי של אוניברסיטת ונדרבילט, חומר גידול חתוך כי הוא מעבר לזה הנדרש למטרות אבחון נאסף בהסכמת המטופל למאגר רקמת מחק?.......

תאי גליומה מנותקים מושתלים ישירות במוחם של עכברים חיסוניים כדי להשיג קווי קסנוגרפט אורתוטופיים ראשוניים. כל דגימת גידול מוקצית מספר אקראי לפני ההשתלה, כחלק מתהליך deidentification כדי להסיר מידע בריאותי מוגן. אנו משתמשים במספר מסד נתונים REDcap בן 5 ספרות למטרה זו. איור 1 ממחיש את התהליך ואת.......

קווי תאים מתורבתים, קסנוגרפטים ועכברים מהונדסים גנטית הם השיטות הנפוצות ביותר למידול גליומות, ויש יתרונות ומגבלות ברורים עבור כל מערכת מודל^3,13,14. היתרונות הרלוונטיים של גליומה אורתוטופית ראשונית xenografts כוללים צמיחה חדירה המאפיין גליומות מפוזרות ושמירה על שינויים גנטיים ומנגנוני אי.......

אנו חבים במיוחד לחולים במרכז הרפואי של אוניברסיטת ונדרבילט שסיפקו חומר מחקרי שלא יסולא בפז עבור בנק הרקמות הנוירוכירורגיות המולקולריות. אנו מודים לאלה שהקימו ומתחזקים את בנק הרקמות, ריד ס. תומפסון MD (החוקר הראשי), צ'רל קינארד RN (אחות מחקר) ולארי פירס טרשת נפוצה (מנהל). השירותים ההיסטולוגיים בוצעו, בין השאר, על ידי המרכז הרפואי של אוניברסיטת ונדרבילט (VUMC) משאב משותף פתולוגיה תרגום (נתמך על ידי פרס 5P30 CA068485 למרכז הסרטן ונדרבילט-אינגרם). עבודה זו נתמכה על ידי מענקים ל- MKC מן NINDS (1R21NS070139), קרן Wellcome בורוז וקרנות פיתוח VMC. MKC נתמך על ידי המחלקה לענייני חיילים משוחררים, מינהל בריאות ותיקים, משרד המחקר והפיתוח, מחקר ופיתוח מעבדה ביו רפואית באמצעות מענק....

Name	Company	Catalog Number	Comments
Phosphate buffered saline	Life Technologies	14040-133
Papain dissociation system	Worthington Biochemical Corp.	LK003150
Trypan blue solution 0.4%	Life Technologies	15250061
Ketamine HCl	Obtained from institutional pharmacy or local veterinary supply company
Xylazine HCl
Ketoprofen
Ophthalmic ointment
Povidone-iodine	Fisher Scientific	190061617
Cryopreservation medium and proliferation supplement	StemCell Technologies	05751
0.2% Heparin sodium salt in PBS	StemCell Technologies	07980
Penicillin-streptomycin	Life Technologies	15140-122
Dimethyl sulfoxide	Sigma-Aldrich	D6250-5X10ML
NOD.Cg-Prkdc^scid I/2rg^tm1Wjl/SzJ mice	The Jackson Laboratory	005557	NSG mice
Anti-human vimentin antibody	Dako	M7020	Use 1:200 to 1:800
Anti-human IDH1 R132H antibody	Dianova	DIA-H09	Use 1:100 to 1:400

Material	Company	Catalogue Number	Comments
Centrifuge with swinging bucket rotor
Pipetter with dispensing speed control
Disposable hemocytometer	Fisher Scientific	22-600-100
Sterile surgical gloves	Fisher Scientific	11-388128
Disposable gown	Fisher Scientific	18-567
Surgical mask	Fisher Scientific	19-120-1256
Tuberculin syringe	BD	305620
Alcohol pads	Fisher Scientific	22-246-073
Portable electronic scale	Fisher Scientific	01-919-33
Zoom stereomicroscope
Surgical clipper	Stoelting	51465
Scalpel handle	Fine Science Tools	10003-12
Scalpel blades, #10
Stereotaxic instrument	Stoelting	51730
High-speed drill	Stoelting	51449
Drill bit, 0.6 mm	Stoelting	514552
Hamilton syringe	Hamilton	80336
Autoclip, 9 mm	BD	427630
Circulating water warming pad	Kent Scientific	TP-700 TP-1215EA
Hot bead dry sterilizer	Kent Scientific	INS300850
Surgical scissors	Fine Science Tools	14101-14
Fine scissors	Fine Science Tools	14094-11
Spring scissors	Fine Science Tools	15018-10
Dumont forceps	Fine Science Tools	11251-30
Semimicro spatulas	Fisher Scientific	14374
Mouse brain slicer matrix	Zivic Instruments	BSMAS002-1
Cryogenic storage vials	Fisher Scientific	12-567-501

Johnson, J. I., et al. Relationships between drug activity in NCI preclinical in vitro and in vivo models and early clinical trials. Br. J. 84, 1424-1431 (2001).
Witt Hamer, D. e., C, P., et al. The genomic profile of human malignant glioma is altered early in primary cell culture and preserved in spheroids. Oncogene. 27, 2091-2096 (2008).
Lee, J., et al. Tumor stem cells derived from glioblastomas cultured in bFGF and EGF more closely mirror the phenotype and genotype of primary tumors than do serum-cultured cell lines. Cancer Cell. 9, 391-403 (2006).
Pandita, A., Aldape, K. D., Zadeh, G., Guha, A., James, C. D. Contrasting in vivo and in vitro fates of glioblastoma cell subpopulations with amplified EGFR. Genes Chromosomes Cancer. 39, 29-36 (2004).
Daniel, V. C., et al. A primary xenograft model of small-cell lung cancer reveals irreversible changes in gene expression imposed by culture in vitro. Cancer Res. 69, 3364-3373 (2009).
Piaskowski, S., et al. Glioma cells showing IDH1 mutation cannot be propagated in standard cell culture conditions. Br. J. Cancer. 104, 968-970 (2011).
Vescovi, A. L., Galli, R., Reynolds, B. A. Brain tumour stem cells. Nat. Rev. 6, 425-436 (2006).
Sasai, K., et al. Shh pathway activity is down-regulated in cultured medulloblastoma cells: implications for preclinical studies. Cancer Res. 66, 4215-4222 (2006).
Shu, Q., et al. Direct orthotopic transplantation of fresh surgical specimen preserves CD133+ tumor cells in clinically relevant mouse models of medulloblastoma and glioma. Stem Cells. 26, 1414-1424 (2008).
Suggitt, M., Bibby, M. C. 50 years of preclinical anticancer drug screening: empirical to target-driven approaches. Clin. Cancer Res. 11, 971-981 (2005).
Kerbel, R. S. Human tumor xenografts as predictive preclinical models for anticancer drug activity in humans: better than commonly perceived-but they can be improved. Cancer Biol. Ther. 2, 134-139 (2003).
Park, C. Y., Tseng, D., Weissman, I. L. Cancer stem cell-directed therapies: recent data from the laboratory and clinic. Mol. Ther. 17, 219-230 (2009).
Carlson, B. L., Pokorny, J. L., Schroeder, M. A., Sarkaria, J. N. Establishment, maintenance and in vitro and in vivo applications of primary human glioblastoma multiforme (GBM) xenograft models for translational biology studies and drug discovery. Curr. Protoc. Pharmacol. Chapter. 14, (2011).
Hambardzumyan, D., Parada, L. F., Holland, E. C., Charest, A. Genetic modeling of gliomas in mice: new tools to tackle old problems. Glia. 59, 1155-1168 (2011).
Sarangi, A., et al. Targeted inhibition of the Hedgehog pathway in established malignant glioma xenografts enhances survival. Oncogene. 28, 3468-3476 (2009).
Valadez, J. G., et al. Identification of Hedgehog pathway responsive glioblastomas by isocitrate dehydrogenase mutation. Cancer Lett. 328, 297-306 (2013).
Bar, E. E., et al. Cyclopamine-mediated hedgehog pathway inhibition depletes stem-like cancer cells in glioblastoma. Stem Cells. 25, 2524-2533 (2007).
Ehtesham, M., et al. Ligand-dependent activation of the hedgehog pathway in glioma progenitor cells. Oncogene. 26, 5752-5761 (2007).
Kelly, J. J., et al. Oligodendroglioma cell lines containing t(1;19)(q10;p10. Neuro-oncology. 12, 745-755 (2010).
Quintana, E., et al. Efficient tumour formation by single human melanoma cells. Nature. 456, 593-598 (2008).
Shultz, L. D., et al. Human lymphoid and myeloid cell development in NOD/LtSz-scid IL2R gamma null mice engrafted with mobilized human hemopoietic stem cells. J. Immunol. 174, 6477-6489 (2005).
Singh, S. K., et al. Identification of human brain tumour initiating cells. Nature. 432, 396-401 (2004).

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: