Name: orthotopic xenografting of human luciferase-tagged malignant peripheral nerve sheath tumor cells for in vivo testing of candidate therapeutic agents
Uploaded: 2011-03-07T13:30:00
Duration: 7 min 10 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents at JoVE.c

Dit werk werd ondersteund door het Nationaal Instituut voor Neurologische Ziekten en Stroke (R01 NS048353 naar SLC), het National Cancer Institute (R01 CA122804 naar SLC, R01 CA134773 Kevin A. Roth en SLC en CA13148-35 tot KRZ) en het Ministerie van defensie (X81XWH-09-1-0086 naar SLC). Fondsen ter ondersteuning van de werking van de UAB Comprehensive Cancer Center beeldvorming van kleine proefdieren Shared facility werden verstrekt door een NCI Core ondersteuning te verlenen (P30 CA13148-35, E. Partridge, PI). Wij danken de Alabama Neuroscience Blueprint Core Center (P30 NS57098) en de UAB Neuroscience Core Center (P30 NS47466) voor hun hulp. De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en niet noodzakelijkerwijs het officiële standpunt van de National Institutes of Health of het ministerie van Defensie.

<ol>
	<li>Rosenberg, M. P., Bortner, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+transgenic+and+knockout+animal+models+should+be+used+(for+drug+efficacy+studies+in+cancer).">Why transgenic and knockout animal models should be used (for drug efficacy studies in cancer).</a> Cancer Met. Rev. 17, 295-299 (1999).</li><li>Killion, J. J., Radinsky, R., Fidler, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+models+are+necessary+to+predict+therapy+of+transplantable+tumors+in+mice.">Orthotopic models are necessary to predict therapy of transplantable tumors in mice.</a> Cancer Met. Rev. 17, 279-284 (1999).</li><li>Carroll, S. L., Ratner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+does+the+Schwann+cell+lineage+form+tumors+in+NF1?.">How does the Schwann cell lineage form tumors in NF1?.</a> Glia. 56, 1590-1605 (2008).</li><li>Woodruff, J. M., Kourea, H. P., Louis, D. N., Scheithauer, B. W., Kleihues, P., Cavenee, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Pathology and Genetics of Tumours of the Nervous System. , 172-174 (2000).</li><li>DeClue, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidermal+growth+factor+receptor+expression+in+neurofibromatosis+type+1-related+tumors+and+NF1+animal+models.">Epidermal growth factor receptor expression in neurofibromatosis type 1-related tumors and NF1 animal models.</a> J. Clin. Invest. 105, 1233-1241 (2000).</li><li>Byer, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tamoxifen+inhibits+malignant+peripheral+nerve+sheath+tumor+growth+via+an+estrogen+receptor-independent+mechanism.">Tamoxifen inhibits malignant peripheral nerve sheath tumor growth via an estrogen receptor-independent mechanism.</a> Neuro-Oncology. , (2010).</li><li>Zinn, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+bioluminescence+imaging+in+small+animals.">Noninvasive bioluminescence imaging in small animals.</a> ILAR J. 49, 103-115 (2008).</li><li>Wu, J. C., Sundaresan, G., Iyer, M., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+optical+imaging+of+firefly+luciferase+reporter+gene+expression+in+skeletal+muscles+of+living+mice.">Noninvasive optical imaging of firefly luciferase reporter gene expression in skeletal muscles of living mice.</a> Mol. Therapy. 4, 297-306 (2001).</li><li>Luker, G. D., Leib, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Luciferase+real-time+bioluminescence+imaging+for+the+study+of+viral+pathogenesis.">Luciferase real-time bioluminescence imaging for the study of viral pathogenesis.</a> Methods Mol. Biol. 292, 285-296 (2005).</li><li>Dahlberg, W. K., Little, J. B., Fletcher, J. A., Suit, H. D., Okunieff, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiosensitivity+in+vitro+of+human+soft+tissue+sarcoma+cell+lines+and+skin+fibroblasts+derived+from+the+same+patients.">Radiosensitivity in vitro of human soft tissue sarcoma cell lines and skin fibroblasts derived from the same patients.</a> Int. J. Radiat. Biol. 63, 191-198 (1993).</li><li>Badache, A., DeVries, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurofibrosarcoma-derived+Schwann+cells+overexpress+platelet-derived+growth+factor+(PDGF)+receptors+and+are+induced+to+proliferate+by+PDGF.">Neurofibrosarcoma-derived Schwann cells overexpress platelet-derived growth factor (PDGF) receptors and are induced to proliferate by PDGF.</a> BB. J. Cell. Physiol. 177, 334-342 (1998).</li><li>Muir, D., Neubauer, D., Lim, I. T., Yachnis, A. T., Wallace, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumorigenic+properties+of+neurofibromin-deficient+neurofibroma+Schwann+cells.">Tumorigenic properties of neurofibromin-deficient neurofibroma Schwann cells.</a> Am. J. Pathol. 158, 501-513 (2001).</li></ol>

De gedetailleerde orthotope xenografting hier gepresenteerde methode is er een die we ontwikkeld met behulp van ST88-14 MPNST cellen, een lijn die veel gebruikt wordt in studies van deze NF1-geassocieerde perifere zenuw schede tumoren. Echter, deze methode is eenvoudig aan te passen voor preklinische studies met andere MPNST cellijnen. Zo hebben we ook uitgevoerd orthotope xenografting met STS-26T 10 cellen, een lijn afgeleid van een sporadisch voorkomende MPNST en T265-2c 11 cellen, die zijn afgeleid van een NF1-geassocieerde MPNST, met succes vergelijkbaar met die we waargenomen met ST88 -14 cellen. Dat gezegd hebbende, we zouden er rekening mee dat de exacte voorwaarden die we hier beschrijven voor orthotope xenografting van de ST88-14 cellen die niet rechtstreeks kan worden vastgesteld voor het enten van andere MPNST lijnen. In plaats daarvan moeten de belangrijkste parameters van de methodologie empirisch worden bepaald voor elke cellijn. Deze parameters zijn onder meer het aantal MPNST cellen in eerste instantie geënt, de termijn voor het kweken van de ontwikkeling en, in mindere mate, het volume waarin de tumorcellen worden geïnjecteerd. Om vast te stellen van deze parameters voor een nieuwe lijn, we enten groepen van muizen (5 muizen per groep) met 03 tot 05 oktober x 10 6 tumorcellen, het controleren van twee concentraties van cellen voor elke orde van grootte (dat wil zeggen, 10 3 cellen, 5 x 10 3 cellen, 10 cellen 4, 5 x 10 4 cellen, etc.). Grotere aantallen tumorcellen (&gt; 10 6) worden geïnjecteerd in een groter volume, we hebben ontdekt dat tot 5 ml kan worden geïnjecteerd zonder verlies van cellen van de geënte zenuw. We hebben ook gevonden dat niet meer dan 5 x 10 6 tumorcellen per 5 ml volume kan worden geïnjecteerd als dichter suspensies in toenemende mate gevoelig zijn voor shear die de tumorcellen doodt. We volgen deze muizen tot ten minste drie dieren binnen elke categorie hebben voelbare tumoren, waarna we eindigen die groep en histologisch onderzoek van de zenuwen te enten groei te bevestigen. Uiteraard is de tijd die nodig is om te bereiken dit punt zullen verschillen afhankelijk van het aantal van de geïnjecteerde cellen, in het algemeen, zijn we op zoek naar een concentratie van cellen die maximaal toelaatbare groei van de tumor zullen bereiken binnen 30-60 dagen. Meer snelle groei kan het moeilijk maken om voorafgaand realiseren van effectieve therapeutische concentraties de beëindiging van het experiment en / of het verzamelen van voldoende bioluminescentie beeldvorming datapunten te voorkomen in de loop van de experimenten. Een tijdsverloop langer dan 60 dagen maakt het aanpassen van experimentele parameters log en onnodig verlengt de duur van de geplande experimenten. Tot slot willen we ook rekening mee dat we deze orthotope xenografting gebruikte methodologie met ST88-14 cellen geënt in NIH III muizen om de therapeutische werkzaamheid van tamoxifen 6 aan te tonen. Een gedetailleerde beschrijving van de methodes die we regelmatig gebruiken om de effecten van kandidaat-therapeutische middelen op orthotope xenotransplantaten te beoordelen kan gevonden worden in dat manuscript. Het is ook aangetoond dat neurofibroom cellen met succes kan worden geënt in de perifere zenuwen 12, wat suggereert dat, met wijzigingen, zijn de procedures in dit protocol kan worden gebruikt om preklinische studies uit te voeren met de kandidaat-therapeutische middelen tegen neurofibromen.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Foxchase outbred SCID mice</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Charles River </td>
<td>#236</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>NIH III mice</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Taconic </td>
<td>#NIHBNX</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>NOD-SCID&gamma; mice</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Jackson Laboratories </td>
<td>#005557</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Cell Stripper</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>25-056-cl</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Vetbond surgical glue</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>3M</td>
<td>1469SB</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Hamilton syringe</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hamilton Company</td>
<td>#80030</td>
<td>10 &mu;L volume</td>
</tr>
<tr>
<td>Hamilton syringe needles</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hamilton Company</td>
<td>#7803-05</td>
<td>33 Ga., 0.5 inch, PT4 (custom made)</td>
</tr>
<tr>
<td>Ear tags</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>National Band and Ear Tag Co.</td>
<td>1005-1</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ophthalmic ointment</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dechra</td>
<td>NDC 17033-211-38</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

orthotopic xenografting of human luciferase-tagged malignant peripheral nerve sheath tumor cells for in vivo testing of candidate therapeutic agents

Hoewel in vitro-schermen zijn essentieel voor de initiële identificatie van kandidaat-therapeutische middelen, een zorgvuldige beoordeling van het vermogen van de drug te remmen groei van de tumor moet worden uitgevoerd in een geschikt diermodel. Het type van dierlijke model dat het beste is voor dit doel is een onderwerp van hevige discussie. Er zijn aanwijzingen geeft aan dat preklinische studies te onderzoeken medicijn effecten op de tumoren die ontstaan ​​in transgene muizen zijn meer voorspellend voor klinische uitkomst en zo een kandidaat-therapeutische middelen worden vaak getest in deze modellen. Helaas, transgene modellen zijn niet beschikbaar voor vele typen tumoren. Verder transgene modellen hebben vaak andere beperkingen, zoals bezorgdheid over hoe goed de muis tumor modellen zijn menselijke tegenhanger, onvolledige penetrantie van de tumor fenotype en een onvermogen om te voorspellen wanneer tumoren zullen ontwikkelen. Dus veel onderzoekers gebruik xenotransplantaatmodellen (menselijke tumorcellen geënt in immunodeficiënte muizen) voor de preklinische proeven indien nodig transgene tumor modellen zijn niet beschikbaar. Zelfs als transgene modellen beschikbaar zijn, zijn ze vaak een partnerschap aangegaan met xenotransplantaatmodellen dat laatste te vergemakkelijken een snelle bepaling van de therapeutische bereik. Verder is dit partnership maakt een vergelijking van de effectiviteit van het middel in transgene tumoren en echte menselijke tumorcellen. Historisch gezien is xenografting vaak uitgevoerd door het inspuiten van tumorcellen subcutaan (ectopische xenotransplantaten). Deze techniek is snel en reproduceerbaar is, relatief goedkoop en staat continue kwantificering van de groei van tumoren in de therapeutische periode 2. Echter, de subcutane ruimte is niet de normale micro-omgeving voor de meeste gezwellen en zo verkregen resultaten met ectopische xenografting kan misleidend zijn als gevolg van factoren, zoals een afwezigheid van orgaan-specifieke expressie van gastheer weefsel en tumor genen. Het is dus ten zeerste aanbevolen dat ectopische enten studies worden vervangen of aangevuld door studies waarin menselijke tumorcellen worden geënt in hun weefsel van herkomst (orthotope xenografting) 2. Helaas is de uitvoering van deze aanbeveling vaak gedwarsboomd door het feit dat orthotope xenografting methodieken nog niet zijn ontwikkeld voor vele typen tumoren. Maligne perifere zenuw schede tumoren (MPNSTs) zijn zeer agressief sarcomen die sporadisch of in samenwerking gebeuren met neurofibromatose type 1 3 en meest voordoen in de heupzenuw 4. Hier beschrijven we een technisch eenvoudige methode waarbij vuurvlieg luciferase-gemerkte menselijke cellen MPNST orthopically worden xenografted in de heupzenuw van immunodeficiënte muizen. Onze benadering van het beoordelen van het succes van de transplantatie procedure bij individuele dieren en de daarop volgende niet-vooringenomen randomisatie in de werkgroepen wordt ook besproken.

Watch this Scientific Journal Video about Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents at JoVE.c

Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents

Een methode voor het betrouwbaar enten van luciferase-gemerkte menselijke maligne perifere zenuwschede tumorcellen in de heupzenuw van immunodeficiënte muizen wordt beschreven. Het gebruik van bioluminescentie imaging om een ​​goede invoering van de tumor enten en criteria voor willekeurige scheiding van dieren in studiegroepen aan te tonen worden ook besproken.

Orthotope Xenografting van de Mens Luciferase-label maligne perifere zenuwschede tumorcellen voor In vivo Het testen van de kandidaat-therapeutische middelen

Although in vitro screens are essential for the initial identification of candidate therapeutic agents, a rigorous assessment of the drug's ability to ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Xenografting of Human Luciferase-Tagged Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells for in vivo Testing of Candidate Therapeutic Agents

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Multi-foton Imaging van de tumorcel invasie in een orthotope Muis Model van Oral plaveiselcelcarcinoom

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular (ICV) and Intravenous (IV) Injection in Mice

Delivery of Therapeutic Agents Through Intracerebroventricular ICV and Intravenous IV Injection in Mice

Levering van therapeutische middelen door intracerebroventriculaire (ICV) en intraveneuze (IV) injectie in Muizen

Despite the protective role that blood brain barrier plays in shielding the brain, it limits the access to the central nervous system (CNS) which most ...

MAME Models for 4D Live-cell Imaging of Tumor: Microenvironment Interactions that Impact Malignant Progression

MAME Modellen voor 4D live-cell imaging van de tumor: micro-omgeving interacties die van invloed zijn Maligne Progression

We have developed 3D coculture models, which we term MAME (mammary architecture and microenvironment engineering), and used them for live-cell imaging in ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel Hoge-resolutie<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging techniek om de Dynamic Response van intracraniële structuren om tumorgroei en Therapeutics Studie

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19 F MRI voor mobiele Tracking

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mammary Fat Pad of Mice to Study Tumor Growth.

Orthotopische Injectie van borstkankercellen in de uiervet Pad van Muizen tumorgroei te bestuderen.

Breast cancer growth can be studied in mice using a plethora of models. Genetic manipulation of breast cancer cells may provide insights into the ...

Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine

Het testen van de werkzaamheid van farmacologische middelen in een Pericardvocht Target Delivery Model in het Swine

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Studeren alvleesklier- Stamcel Kenmerken voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingsstrategieën

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

TRUE Gene Silencing: Screening of a Heptamer-type Small Guide RNA Library for Potential Cancer Therapeutic Agents

TRUE Gene Silencing: Screening van een heptameer-type Kleine Gids RNA bibliotheek voor potentiële Cancer Therapeutische Agents

TRUE gene silencing (termed after tRNase ZL-utilizing efficacious gene silencing) is one of the RNA-directed gene silencing technologies, which utilizes ...

Generation of Microtumors Using 3D Human Biogel Culture System and Patient-derived Glioblastoma Cells for Kinomic Profiling and Drug Response Testing

Genereren van Microtumors Met behulp van 3D Human Biogel Cultuur System en Patient afgeleide glioblastoma Cellen voor Kinomic Profiling and Drug Response Testen

The use of patient-derived xenografts for modeling cancers has provided important insight into cancer biology and drug responsiveness. However, they are ...