Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Burada, kemik metastazı lezyonları olan bir fare modeli oluşturmak için insan prostat kanseri hücrelerinin intrakardiyak enjeksiyonu için bir protokol sunuyoruz.
En sık görülen erkek malignitesi olan prostat kanseri (PK), esas olarak %65-75 kemik metastazı oranı nedeniyle mortalitede ikinci sırada yer almaktadır. Bu nedenle, prostat kanseri kemik metastazının sürecini ve ilgili mekanizmalarını anlamak, yeni terapötiklerin geliştirilmesi için esastır. Bunun için, kemik metastazının bir hayvan modeli önemli bir araçtır. Burada, prostat kanseri hücrelerinin intrakardiyak enjeksiyonu yoluyla bir kemik metastazı fare modeli oluşturmak için ayrıntılı prosedürler sunuyoruz. Bir biyolüminesans görüntüleme sistemi, prostat kanseri hücrelerinin kalbe doğru bir şekilde enjekte edilip edilmediğini belirleyebilir ve metastatik lezyon gelişimini izlemede büyük avantajlara sahip olduğu için kanser hücresi metastazını izleyebilir. Bu model, kemikte mikro-metastaz oluşturmak için yayılmış kanser hücrelerinin doğal gelişimini çoğaltır ve prostat kanseri kemik metastazının patolojik sürecini taklit eder. Moleküler mekanizmaların ve bu hastalığın in vivo terapötik etkilerinin daha fazla araştırılması için etkili bir araç sağlar.
Prostat kanseri, 112 ülkede erkeklerde en sık görülen kanserdir ve yüksek insani gelişme endeksi ülkelerinde ölüm oranı açısından ikinci sırada yer almaktadır 1,2. Prostat kanseri hastalarında ölümlerin çoğu metastazdan kaynaklanır ve vakaların yaklaşık% 65-75'inde kemik metastazı gelişir 3,4. Bu nedenle, prostat kanseri hastalarının klinik sonuçlarını iyileştirmek için prostat kanseri kemik metastazlarının önlenmesi ve tedavisine acilen ihtiyaç vardır. Kemik metastazının hayvan modeli, prostat kanseri kemik metastazının her aşamasında yer alan çok aşamalı süreci ve moleküler mekanizmaları keşfetmek, böylece terapötik hedefleri belirlemek ve yeni terapötikler geliştirmek için vazgeçilmez bir araçtır5.
Prostat kanseri kemik metastazının deneysel hayvan modellerini oluşturmak için en yaygın yöntemler, ortotopik, intra-diyafiz (intra-tibial gibi) ve prostat kanseri hücrelerinin intra-kardiyak enjeksiyonunu içerir. Ortotopik enjeksiyonlu kemik metastazı modeli, prostat kanseri hücrelerinin bir farenin prostatına doğrudan enjekte edilmesiyle oluşturulur 6,7. Bu deneysel hayvan modeli, prostat kanseri kemik metastazı ile çok benzer klinik özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, metastaz esas olarak kemikte değil, aksiller lenf nodu ve akciğerde gerçekleşir 8,9. Prostat kanseri için intra-tibial enjeksiyon modeli, prostat kanseri hücrelerini kemikte yüksek tümör oluşum hızına sahip tibiaya doğrudan enjekte eder (tibia)10,11; Bununla birlikte, kemik korteksi ve kemik iliği boşluğu kolayca zarar görebilir. Ek olarak, tibial enjeksiyon yöntemi, kanser hücrelerinin dolaşım yoluyla kemiği kolonize ettiği prostat kanseri kemik metastazının patolojik sürecini uyaramaz. Kanser hücrelerinin dolaşımını, vasküler ekstravazasyonunu ve daha yüksek kemik metastazı oranı ile uzak metastazlarını araştırmak için, prostat kanseri hücrelerinin farenin sol ventrikülüne doğrudan enjekte edilmesiyle intrakardiyak enjeksiyon tekniği geliştirilmiştir 8,12,13. Bu, onu kemik metastazı araştırması için değerli bir hayvan modeli yapar8. İntrakardiyak enjeksiyon yöntemi, ortotopik enjeksiyon yönteminden çok daha yüksek olan yaklaşık %759,14'lük bir kemik metastazı oranı göstermektedir. Bu nedenle, intra-kardiyak enjeksiyon, prostat kanseri kemik metastazı olan bir hayvan modeli oluşturmak için ideal bir yöntemdir.
Bu çalışma, prostat kanseri kemik metastazlarının fare modelini oluşturma sürecini tanımlamayı ve okuyucuların model kuruluşunu görselleştirmelerini sağlamayı amaçlamaktadır. Mevcut çalışma, atimik farelerde insan prostat kanseri hücrelerinin intra-kardiyak enjeksiyonu yoluyla bir kemik metastazı ksenograft modeli oluşturmak için ayrıntılı süreçler, önlemler ve açıklayıcı resimler sunmaktadır. Bu yöntem, prostat kanseri kemik metastazının moleküler mekanizmalarını ve in vivo terapötik etkilerini daha fazla araştırmak için etkili bir araç sağlar.
Altı ila sekiz haftalık erkek BALB / c atimik fareler (n = 10), SPF yemine ve steril suya serbest erişime sahip, 12 saatlik aydınlık / karanlık döngü koşulları altında spesifik patojen içermeyen (SPF) bir hayvan odasında ayrı ayrı havalandırılan farelerin kafeslerine (5 fare / kafes) yerleştirildi. Fareler, deneylerden önce bir hafta boyunca uyarlanabilir bir şekilde beslendi. Tüm hayvan deneyleri, Şangay Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi hayvan refahı komitesi tarafından onaylandı.
1. Hücre hazırlığı
2. İnsan prostat kanseri hücrelerinin intrakardiyak enjeksiyonu için cerrahi
NOT: İntrakardiyak enjeksiyon için kullanılan cerrahi aparat 1 mL'lik bir şırıngadır (Şekil 1). Hayvanın anesteziden kurtulmasına kadar prosedür boyunca termal destek sağlayın.
3. Patolojik araştırma
Biyolüminesans görüntüleme, intrakardiyak enjeksiyon modeli için metastatik lezyon gelişiminin izlenmesinde muazzam avantajlar sunmaktadır. Kanser hücresi enjeksiyonundan kısa bir süre sonra (24 saat içinde), genel dolaşıma giren kanser hücrelerini görselleştirmek için biyolüminesans görüntüleme kullanıldı (Şekil 3A). Vücudun her yerinde belirgin biyolüminesans sinyali, kanser hücreleri arteriyel dolaşıma düzgün bir şekilde enjekte edildiğinde görülecektir....
Kemik metastazı oluşturmak için insan prostat kanseri hücrelerinin intrakardiyak enjeksiyonu, prostat kanseri kemik metastazının fonksiyonlarını ve mekanizmalarını araştırmak ve terapötik etkinliği değerlendirmek için ideal bir fare modelidir. Çalışmalar, kemik hasarının büyük olasılıkla proksimal tibia ve distal femur17'de meydana geldiğini ve bunun da yüksek vaskülarizasyon ve metabolik aktivitelerinden kaynaklanabileceğini göstermiştir.
Tüm yazarlar birbiriyle çelişen finansal çıkarlar olmadığını beyan eder.
Bu çalışma, Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (2018YFC1704300 ve 2020YFE0201600), Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81973877 ve 82174408), Şangay Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi (2021LK047) bütçesi dahilindeki araştırma projeleri ve Şangay İşbirliği İnovasyon Merkezi Hastane TCM Hazırlığı Endüstriyel Dönüşüm Merkezi tarafından desteklenmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL syringes and needles | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd | 20200411 | The cells were injected into the ventricles of mice |
Anesthesia machine | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | R500IP | Equipment for anesthetizing mice |
Automatic cell counter | Shanghai Simo Biological Technology Co., Ltd | IC1000 | For counting cells |
BALB/c athymic mice | Shanghai SLAC Laboratory Animal Co, Ltd. | Male | 6-8 week old, male mice |
Bioluminescence imaging system | Shanghai Baitai Technology Co., Ltd | Vieworks | For tracking the tumor growth and pulmonary metastasis if the injected cells are labeled by luciferase |
Centrifuge tube (15 mL, 50 mL) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 430790, Corning | |
EDTA solution | Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd | G1105 | For decalcification of bone tissure |
F-12 medium | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 21700075, GIBCO | Cell culture medium |
Formalin solution | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | BL539A | For fixing the specimen of each mouse |
Isoflurane | Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd | VETEASY | For anesthesia |
Lipofectamine 2000 | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 11668027, Thermo fisher | Plasmid transfection reagent |
PC-3 cell line | Cell Bank of Chinese Academy of Sciences | TCHu 158 | Prostate cancer cell line |
Phosphate-buffered saline | Beyotime Biotechnology | ST447 | Wash the human osteosarcoma cells |
Trypsin (0.25%) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | 25200056, Gibco | For detaching the cells |
Vector (pLV-luciferase) | Shanghai YueNian Biotechnology Co., Ltd | VL3613 | Plasmid for transfection |
X-ray imaging system | Brook (Beijing) Technology Co., Ltd | FX PRO | For obtaining x-ray images to detect tumor growth |
μCT80 | Shenzhen Fraun Technology Service Co., Ltd | Scanco Medical AG,Switzerland | For detection of bone destruction. The mico-CT is equipped with 3DCalc, cone reconstruction, and μCT Ray V3.4A model visualization software. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır