Name: fluorescent orthotopic mouse model of pancreatic cancer
Uploaded: 2016-09-20T08:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer at JoVE.com

We thank the Western University of Health Sciences for the Intramural Grant.

הפרוטוקול המתואר להלן מבוצע תחת הדרכתו ואישור של טיפול בבעלי חיים מערבי אוניברסיטת ועדת שימוש. כל הניסויים מבוצעים בהתאם לכל ההנחיות הרלוונטיות, רגולציה רשויות רגולטוריות. 1. תרבית תאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;di...

<ol>
	<li>Smyth, E., Cunningham, D., Kasper, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Harrison's Principles of Internal Medicine. , (2015).</li><li>Mahipal, A., Frakes, J., Hoffe, S., Kim, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+borderline+resectable+pancreatic+cancer.">Management of borderline resectable pancreatic cancer.</a> World J Gastrointest Oncol. 7, 241-249 (2015).</li><li>De La Cruz, M. S., Young, A. P., Ruffin, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis+and+management+of+pancreatic+cancer.">Diagnosis and management of pancreatic cancer.</a> Am Fam Physician. 89, 626-632 (2014).</li><li>Frese, K. K., Tuveson, 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=Maximizing+mouse+cancer+models.">Maximizing mouse cancer models.</a> Nat Rev Cancer. 7, 645-658 (2007).</li><li>Hoffman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient-derived+orthotopic+xenografts:+better+mimic+of+metastasis+than+subcutaneous+xenografts.">Patient-derived orthotopic xenografts: better mimic of metastasis than subcutaneous xenografts.</a> Nat Rev Cancer. 15, 451-452 (2015).</li><li>Hoffman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+multiple+uses+of+fluorescent+proteins+to+visualize+cancer+in+vivo.">The multiple uses of fluorescent proteins to visualize cancer in vivo.</a> Nat Rev Cancer. 5, 796-806 (2005).</li><li>Jiang, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+an+orthotopic+pancreatic+cancer+mouse+model:+cells+suspended+and+injected+in+Matrigel.">Establishment of an orthotopic pancreatic cancer mouse model: cells suspended and injected in Matrigel.</a> World J Gastroenterol. 20, 9476-9485 (2014).</li><li>Arranz, A., Ripoll, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+optical+imaging+for+pharmacological+studies.">Advances in optical imaging for pharmacological studies.</a> Front Pharmacol. 6, 189 (2015).</li><li>Metildi, C. A., Kaushal, S., Hoffman, R. M., Bouvet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+serial+selection+of+human+pancreatic+cancer+cells+in+orthotopic+mouse+models+produces+high+metastatic+variants+irrespective+of+Kras+status.">In vivo serial selection of human pancreatic cancer cells in orthotopic mouse models produces high metastatic variants irrespective of Kras status.</a> J Surg Res. 184, 290-298 (2013).</li><li>Kim, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+orthotopic+and+heterotopic+human+pancreatic+cancer+xenografts+in+immunodeficient+mice.">Generation of orthotopic and heterotopic human pancreatic cancer xenografts in immunodeficient mice.</a> Nat Protoc. 4, 1670-1680 (2009).</li><li>Katz, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+efficacy+of+adjuvant+cytosine-analogue+CS-682+in+a+fluorescent+orthotopic+model+of+human+pancreatic+cancer.">Survival efficacy of adjuvant cytosine-analogue CS-682 in a fluorescent orthotopic model of human pancreatic cancer.</a> Cancer Res. 64, 1828-1833 (2004).</li><li>Bouvet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+optical+imaging+of+primary+tumor+growth+and+multiple+metastatic+events+in+a+pancreatic+cancer+orthotopic+model.">Real-time optical imaging of primary tumor growth and multiple metastatic events in a pancreatic cancer orthotopic model.</a> Cancer Res. 62, 1534-1540 (2002).</li></ol>

אנו מתארים מודל בעכברים orthotopic של סרטן הלבלב המבטא GFP, ובכך מאפשר ניטור פולשני של הגידול באמצעות הגוף כולו בתחום ההדמיה ניאון vivo (איור 1). טכניקה זו מאפשרת לנו לפקח על התפתחות גידולים בזמן אמת (איור 3); זה יכול להיות כלי חשוב לחוקרים ללמוד את הי...

סרטן הלבלב מאובחן עם שכיחות מוגברת בהשוואה לסוגים אחרים של סרטן, והוא הגורם המוביל 4 th של מקרי מוות הקשורים לסרטן בארצות הברית. מרגע אבחון, מעל 90% מהחולים מתים תוך חמש שנים 1,2. נכון לעכשיו, הסרת גידול כירורגית היא התרופה היחידה לסרטן לבלב, אך פחות מ -20% מהחולים כשירים לעבור ניתוח בעיקר בגלל בעת אבחנת המחלה נמצאת בשלב מתקדם יש גרורות 3,4. היעדר סימפטומים ספציפיים עושה סרטן לבלב מחלה שקטה; חלק מהתסמינים כולל כאבי בטן, כאבי גב, חוסר תיאבון, צהבת ובחילות; אשר יכול להתפרש בקלות כמו מחלות עיכול נפוצות 4. מסיבה זו, חשוב לפתח כלים תרופתיים חדשים כדי לסייע באבחון והטיפול בסרטן לבלב. השימוש במודלים של בעלי החיים מאפשר לנו להבין את הביולוגיה של pancreסרטן atic ומספק תובנה יישום הידע הזה לבני אדם. מודלים orthotopic xenograft של סרטן הלבלב הם מציאותיים, כי גידולים לגדול האיבר ממוצא 5. בניגוד למודלי heterotopic, שבו שורות תאים או שברי גידול הם מושתלים מתחת לעור, דוגמנות orthotopic מאפשרת הבילוי של microenvironment הגידול ומחק את האינטראקציה של תאים סרטניים עם סביבתה 6. המודל xenograft המתואר כאן נובעת גידולים משורת תאים סרטניים אנושיים הלבלב GFP Panc-1, אשר מהונדסים גנטית כדי לבטא את חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP). זיהוי GFP מאפשר עבור הדמיה לא פולשנית וניטור של גידול וגרור 7. התפתחות גידולים מתרחשת במהירות, באופן ספונטני, דומה מאוד לזה של גידולים ראשוניים של חולי סרטן לבלב אנושיים 8. מודלי Orthotopic לספק חיזוי מדויק יותר של יעילות תרופה בתגובת סוכנים טיפוליים, תוךמחקה את המיקרו-סביבה של הגידול. כאמור, מודל זה חי מאפשר זיהוי ניאון של גידול וגרור בזמן אמת. איתור פלורסנט מאפשר הדמיה ישירה / חיות לעומת הארה. עם קרינת האור הנפלט היא תוצאה של עירור על ידי אור אחר של אורך גל קצר יותר; ואילו הארה, האור הנפלט הוא התוצאה של תגובה כימית, וייתכן שלא יהיה 9 פליטה חזקה. יתר על כן, כל הגוף הדמיה ניאון vivo אינה מזיקה החיה מאפשר לחוקרים לעקוב אחר גדילת הגידול לאורך זמן בתגובה לטיפולים.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>RPMI media 1640&#160;</td>
			<td>Caisson Labs&#160;</td>
			<td>RPL03-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10437-077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin Streptomycin&#160;&#160;</td>
			<td>Thermo Ficher Sci</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel HC&#160;</td>
			<td>Corning&#160;</td>
			<td>354248</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SutureVet PGA 6-0 PGA</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>39010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcare or Foamed Antiseptic Handrub</td>
			<td>Steris</td>
			<td>639680</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS (Dubelcco&#39;s Phosphate-Buffered saline)&#160;</td>
			<td>Thermo Ficher Sci</td>
			<td>21300025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TB Syringe 27G1/2</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>305620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane&#160;</td>
			<td>Blutler Schein</td>
			<td>50562</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketoprofen&#160;</td>
			<td>Fort Dodge Animal Health&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Scissors, 5.5&#34;straight mayo&#160;</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>22-1600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PANC-1 GFP cell line&#160;</td>
			<td>Anticancer, Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Animal Imaging System:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iBOx Scientia, UVP :</td>
			<td>UVP, LLC&#160; Upland, CA.&#160;</td>
			<td colspan="2">Small Animal Imaging System to observe the fluorescent tumor in live animals</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fluorescent orthotopic mouse model of pancreatic cancer

סרטן לבלב נשאר אחד מסוגי הסרטן עבורו הישרדות לא השתפרה באופן משמעותי בעשורים האחרונים. רק 7% מהחולים מאובחנים ישרדו יותר מחמש שנים. על מנת להבין לחקות את המיקרו-סביבה של גידולים בלבלב, השתמשנו במודל orthotopic Murine של סרטן הלבלב, המאפשרת הדמיה לא פולשנית של התקדמות הגידול בזמן אמת. תאי סרטן לבלב לבטא חלבון פלואורסצנטי ירוק (Panc-1 GFP) הושעו במטריצת קרום במרתף, ריכוז גבוה, (למשל, Matrigel HC) עם סרום ללא מדיה ולאחר מכן מוזרק לתוך הזנב של הלבלב באמצעות פיום בטן. השעית התא במטריצת הקרום במרתף ריכוז הגבוה הופכת חומר דמוי ג&#39;ל ברגע שהוא מגיע לטמפרטורת חדר; ולכן, זה ג&#39;לים כאשר הוא בא במגע עם הלבלב, יצירת חותם במקום ההזרקה ומניעת דליפת תא. צמיחת גידולים וגרורות לאיברים אחרים מנוטרים חיחיות באמצעות קרינה. זה קריטי להשתמש במסנני מתאים עירור ופליטה של ​​GFP. הצעדים להשתלה orthotopic מפורטים במאמר זה כל כך החוקרים יכולים לשכפל את ההליך בקלות בעכברים בעירום. השלבים העיקריים של פרוטוקול זה הם הכנת תרחיף תאים, ההשתלה כירורגית, ו פלורסנט הגוף כולו בתחום ההדמיה vivo. מודל orthotopic זה נועד לחקור את היעילות של הרפוי רומן על גידולים ראשוניים גרורתי.

שיטה זו מתארת ​​השתלת orthotopic כירורגית של תאי סרטן לבלב אנושיים פלורסנט, התמקדות הכנת השעית התא להזרקה, הרדמה תקינה מכרסמים, משלוח של תרחיף תאים באמצעות פיום בטן, ושימוש ניאון in vivo הדמית חיה קטנה. הגילוי של אותות קרינה ירוקים (אות ה- GFP) בין שניים ו...

Watch this Scientific Journal Video about Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer at JoVE.com

Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer

דגם פלורסנט Orthotopic עכבר של סרטן הלבלב

A procedure to implant green fluorescent protein-expressing pancreatic cancer cells (PANC-1 GFP) orthotopically into the pancreas of Balb-c Ola Hsd-Fox1nu mice to assess tumor progression and metastasis is presented here.

Pancreatic cancer remains one of the cancers for which survival has not improved substantially in the last few decades. Only 7% of diagnosed patients will ...

The overall goal of this procedure is to develop a mouse orthotopic model of fluorescent pancreatic cancer that can be monitored non-invasively in a live animal. This model allows a non-invasive study of the effects of a specific drug of interest on a primary tumor and its metastasis in a live animal. The main advantage of this technique is that the effects of the treatments can be easily observed in situ.Begin by thawing an aliquot of high-concentration Matrigel according to the manufacturer's instructions. Next, wash each flask of cells with five milliliters of DPBS, and harvest the cultures with trypsin. After adding RPMI medium, transfer the resulting cell suspensions into 15-milliliter tubes and spin down the cells.At the end of the centrifugation, transfer the cells to a bio-safety cabinet and re-suspend the pellets in 10 milliliters of fresh DPBS with gentle pipetting. After counting, centrifuge the cells again and dilute the cell suspensions to a concentration of three times 10 to the sixth cells per 50 microliters of ice-cold, serum-free medium and Matrigel, a high-concentration, basement-matrix membrane. Then, gently vortex the samples and place them on ice.To implant the cells, first apply ointment to an anesthetized mouse's eyes and place the animal on a heating pad covered with a sterile drape. Then, gently disinfect the flank of the animal with three iodine scrubs, followed by three 70%ethanol rinses. After confirming a lack of response to toe pinch, load approximately 200 microliters of the prepared cells into a pre-cooled one-milliliter TB syringe equipped with an 18-gauge needle.Replace the 18-gauge needle with a 27-gauge needle and place the cells back on ice. Then, locate the general area of the spleen in the upper left quadrant of the abdomen. Using forceps, pinch the skin above the spleen and make an approximately one-centimeter incision to create a pocket.Then, pinch the smooth muscle on top of the spleen and cut through the tissue to access the peritoneal cavity. Next, gently grab the caudal end of the spleen and pull it out of the body cavity. Using a wet, sterile, cotton swab, spread the pancreas attached to the end of the spleen to locate the pancreatic tail.Deliver 50 microliters of the cells into the pancreatic tail, then slowly rotate the needle out of the pancreas. A successful implantation will look like a superficial bubble without any leaks. Return the organs to the peritoneal cavity and enclose everything with the muscle and skin.Then, use a 6-0 suture to close the incision. Afterwards, inject the animals with ketoprofen and monitor them until they are fully recovered. At the appropriate experimental time point, use a commercial small-animal image system to image the tumor growth in the live animal under anesthesia and select the appropriate excitation and emission filters.Next, obtain an initial image using white light only. Keeping the animal in the same position, switch to the GFP filters and acquire a second image. To analyze the tumor growth, superimpose the white and fluorescent images to assess the fluorescent area and intensity of the tumor cells.The detection of a green fluorescent signal between two and three weeks post-implantation provides a visual cue for confirming the presence of a developing pancreatic cancer tumor, as the animals that do not develop tumors do not exhibit a GFP signal. Further, this method allows non-invasive monitoring of the tumor growth progression, with an increase in the GFP signal observed over time as the tumor size increases. Metastasis of the tumor to specific organs can be confirmed upon removal of the tissues of interest for further ex vivo fluorescent imaging.Once mastered, this technique can be completed in six to eight minutes and can be used to study the effects of different chemotherapeutic agents on pancreatic cancer and its metastasis. While attempting this procedure, it's important to keep the Matrigel in ice, or else the gel will be hard to inject. Also, it is important to remember to use aseptic techniques and to monitor all the anesthesia levels at all times.After watching this video, you should have a good understanding on how to produce an orthotopic model of pancreatic cancer in mice. Don't forget that working with human cancer cell lines can be hazardous, and that precautions such as wearing protective equipment and properly disposing biological waste, should be taken at all times.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Isolation of Circulating Tumor Cells in an Orthotopic Mouse Model of Colorectal Cancer

בידוד של תאים סרטניים במחזור מודל עכבר אורתופטי של סרטן המעי הגס

Despite the advantages of easy applicability and cost-effectiveness, subcutaneous mouse models have severe limitations and do not accurately simulate ...

A Syngeneic Pancreatic Cancer Mouse Model to Study the Effects of Irreversible Electroporation

דגם העכבר סרטן הלבלב Syngeneic ללמוד את השפעות בלתי הפיכות אלקטרופורציה

Pancreatic cancer (PC), a disease which kills approximately 40,000 patients each year in the US, has successfully evaded several therapeutic approaches ...

A Bioluminescent and Fluorescent Orthotopic Syngeneic Murine Model of Androgen-dependent and Castration-resistant Prostate Cancer

דגם Syngeneic Orthotopic זוהרים, פלורסנט מאתר של סירוס עמידים ו אנדרוגן תלויי סרטן הערמונית

Orthotopic tumor modeling is a valuable tool for pre-clinical prostate cancer research, as it has multiple advantages over both subcutaneous and ...

Immunophenotyping of Orthotopic Homograft (Syngeneic) of Murine Primary KPC Pancreatic Ductal Adenocarcinoma by Flow Cytometry

Immunophenotyping of Orthotopic Homograft Syngeneic of Murine Primary KPC Pancreatic Ductal Adenocarcinoma by Flow Cytometry

Immunophenotyping של Orthotopic מאותו מין (Syngeneic) של KPC העיקרי מאתר אדנוקרצינומה Ductal הלבלב על ידי Cytometry זרימה

Homograft (syngeneic) tumors are the workhorse of today&#39;s immuno-oncology (I/O) preclinical research. The tumor microenvironment (TME), particularly ...

Patient-derived Heterogeneous Xenograft Model of Pancreatic Cancer Using Zebrafish Larvae as Hosts for Comparative Drug Assessment

מטופל-נגזר הטרוגנית מודל Xenograft של סרטן הלבלב באמצעות הזחלים Zebrafish כפונדקאים עבור הערכת סמים השוואתי

Patient-derived tumor xenograft (PDX) and cell-derived tumor xenograft (CDX) are important techniques for preclinical assessment, medication guidance and ...

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model

לומדת משולשת סרטן השד שלילי באמצעות אורתובנושא שד סרטן השד מודל

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less ...

Ultrasound-Guided Orthotopic Implantation of Murine Pancreatic Ductal Adenocarcinoma

אולטרה סאונד-הדרכה אורתודפית של הלבלב מורלין אדנוקרצינומה

The recent success of immune checkpoint blockade in melanoma and lung adenocarcinoma has galvanized the field of immuno-oncology as well as revealed the ...

Generation of Orthotopic Pancreatic Tumors and Ex vivo Characterization of Tumor-Infiltrating T Cell Cytotoxicity

Generation of Orthotopic Pancreatic Tumors and Ex vivo Characterization of Tumor-Infiltrating T Cell Cytotoxicity

הדור של הלבלב אורתוטואט גידולים ואפיון Vivo Ex של תאים הסתננות של הגידול תא T

In vivo models of pancreatic cancer provide invaluable tools for studying disease dynamics, immune infiltration and new therapeutic strategies. The ...

An Orthotopic Resectional Mouse Model of Pancreatic Cancer

מודל עכבר כריתה אורתוטופי של סרטן הלבלב

There is a lack of satisfactory animal models to study adjuvant and/or neoadjuvant therapy in patients being considered for surgery of pancreatic cancer ...

Generation of an Orthotopic Xenograft of Pancreatic Cancer Cells by Ultrasound-Guided Injection

Pancreatic cancer (PCa) represents one of the deadliest cancer types worldwide. The reasons for PCa malignancy mainly rely on its intrinsic malignant ...