JoVE Logo
Faculty Resource Center

Sign In

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Representative Results

Discussion

Acknowledgements

Materials

References

Medicine

Xenoinjertos de glioma ortotópico primario Recapitulan el crecimiento infiltrativo y la mutación de la isocitrato deshidrogenasa I

Published: January 14th, 2014

DOI:

10.3791/50865

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

Las gliomas malas constituyen un grupo heterogéneo de neoplasmas glial altamente infiltrativos con las características clínicas y moleculares distintas. Los xenografts orthotopic primarios recapitulan las características histopatológicas y moleculares de los subtipos malos de la glioma en modelos animales preclínicos.

Las gliomas malas constituyen un grupo heterogéneo de neoplasmas glial altamente infiltrativos con las características clínicas y moleculares distintas. Los xenografts orthotopic primarios recapitulan las características histopatológicas y moleculares de los subtipos malos de la glioma en modelos animales preclínicos. Para modelar gliomas malignos de grado III e IV de la OMS en ensayos de trasplante, las células tumorales humanas se xenoinjerten en un sitio ortotópico, el cerebro, de ratones inmunocomprometidos. En contraste con los xenoinjertos secundarios que utilizan las células cultivadas del tumor, las células humanas de la glioma se disocian de especímenes resecados y se trasplantan sin el paso anterior en cultura del tejido para generar xenoinjertos primarios. El procedimiento en este informe detalla la preparación de la muestra del tumor, el trasplante intracraneal en ratones immunocompromised, la supervisión para el engraftment del tumor y la cosecha del tumor para el paso subsecuente en animales o análisis receptores. La preparación de células tumorales requiere 2 horas y el procedimiento quirúrgico requiere 20 min/animal.

Los gliomas malignos son tumores gliales primarios del sistema nervioso central que ocurren en el cerebro y ocasionalmente en la médula espinal. Los gliomas son clasificados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) según el parecido histológico con los astrocitos, oligodendrocitos o células ependimarias y luego se clasifican numéricamente (I a IV) por las características patológicas de la malignidad. Los subtipos histológicos más comunes son astrocitomas, oligodendrogliomas y oligoastrocitomas mixtos. Los gliomas malignos que abarcan los grados II a IV de la OMS se caracterizan por un crecimiento invasivo y una recalcitrante a las terapias actuales. Cada año en l....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. Preparación de la suspensión de células tumorales

Nota: Las aprobaciones institucionales apropiadas para el uso del material paciente y de los animales se requieren para establecer y para mantener xenoinjertos ortotopic primarios de la glioma. En el Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt, el material tumoral resecado que excede el requerido para fines de diagnóstico se recopila con el consentimiento del paciente para un repositorio de tejidos de investigación. L.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Las células disociadas del glioma se trasplantan directamente en los cerebros de ratones immunocompromised para obtener líneas ortotopic primarias del xenoinjerto. A cada muestra de tumor se le asigna un número aleatorio antes del trasplante, como parte del proceso de desidentificación para eliminar la información de salud protegida. Utilizamos un número de base de datos REDcap de 5 dígitos para este propósito. La Figura 1 ilustra el proceso y la nomenclatura para establecer una línea de xenoinj.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Las líneas celulares cultivadas, los xenoinjertos y los ratones genéticamente modificados son los métodos más comunes para modelar gliomas, y existen distintos beneficios y limitaciones para cada sistema modelo3,13,14. Las ventajas relevantes de xenoinjertos ortotópicos primarios del glioma incluyen el crecimiento infiltrativo que tipifica gliomas difusos y la retención de alteraciones genéticas y de los mecanismos importantes de la señalización que pueden ser excesivamente difíciles de mantener en c.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Estamos particularmente en deuda con los pacientes del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt que proporcionaron material de investigación invaluable para el Banco de Tejido Neuroquirúrgico Molecular. Agradecemos a aquellos que establecieron y mantienen el Banco de Tejidos, Reid C. Thompson MD (investigador principal), Cherryl Kinnard RN (enfermera de investigación) y Larry A. Pierce MS (gerente). Los servicios histológicos fueron realizados, en parte, por el Recurso Compartido de Patología Traslacional del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt (VUMC) (apoyado por el premio 5P30 CA068485 al Centro Oncológico Vanderbilt-Ingram). Este trabajo fue apoyado ....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

NameCompanyCatalog NumberComments

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-Prkdcscid I/2rgtm1Wjl/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 mmStoelting514552

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Piaskowski, S., et al. Glioma cells showing IDH1 mutation cannot be propagated in standard cell culture conditions. Br. J. Cancer. 104, 968-970 (2011).
  7. Vescovi, A. L., Galli, R., Reynolds, B. A. Brain tumour stem cells. Nat. Rev. 6, 425-436 (2006).
  8. Sasai, K., et al. Shh pathway activity is down-regulated in cultured medulloblastoma cells: implications for preclinical studies. Cancer Res. 66, 4215-4222 (2006).
  9. 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).
  10. Suggitt, M., Bibby, M. C. 50 years of preclinical anticancer drug screening: empirical to target-driven approaches. Clin. Cancer Res. 11, 971-981 (2005).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Sarangi, A., et al. Targeted inhibition of the Hedgehog pathway in established malignant glioma xenografts enhances survival. Oncogene. 28, 3468-3476 (2009).
  16. Valadez, J. G., et al. Identification of Hedgehog pathway responsive glioblastomas by isocitrate dehydrogenase mutation. Cancer Lett. 328, 297-306 (2013).
  17. Bar, E. E., et al. Cyclopamine-mediated hedgehog pathway inhibition depletes stem-like cancer cells in glioblastoma. Stem Cells. 25, 2524-2533 (2007).
  18. Ehtesham, M., et al. Ligand-dependent activation of the hedgehog pathway in glioma progenitor cells. Oncogene. 26, 5752-5761 (2007).
  19. Kelly, J. J., et al. Oligodendroglioma cell lines containing t(1;19)(q10;p10. Neuro-oncology. 12, 745-755 (2010).
  20. Quintana, E., et al. Efficient tumour formation by single human melanoma cells. Nature. 456, 593-598 (2008).
  21. 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).
  22. 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

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved