Name: intranasal delivery of therapeutic stem cells to glioblastoma in a mouse model
Uploaded: 2017-06-04T15:00:00
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Alle Tierverfahren müssen vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) oder gleichwertig genehmigt werden. Wenn es irgendeine Ungewissheit bezüglich der hier beschriebenen spezifischen Verfahren gibt, gehen Sie nicht vor. Klären Sie mit dem IACUC des Instituts und einem benannten tierärztlichen Mitarbeiter. 1. Sicherstellung der Sterilität von kultivierten Zellen und Verfolgungsprinzipien von aseptischen Techniken <ol><li> Befolgen Sie die übliche gute Laborpraxis in allen...

<ol>
	<li>Shah, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell-based+therapies+for+tumors+in+the+brain:+are+we+there+yet?.">Stem cell-based therapies for tumors in the brain: are we there yet?.</a> Neuro Oncol. 18 (8), 1066-1078 (2016).</li><li>Balyasnikova, I. V., 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=Intranasal+delivery+of+mesenchymal+stem+cells+significantly+extends+survival+of+irradiated+mice+with+experimental+brain+tumors.">Intranasal delivery of mesenchymal stem cells significantly extends survival of irradiated mice with experimental brain tumors.</a> Mol Ther. 22 (1), 140-148 (2014).</li><li>Reitz, M., 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=Intranasal+delivery+of+neural+stem/progenitor+cells:+a+noninvasive+passage+to+target+intracerebral+glioma.">Intranasal delivery of neural stem/progenitor cells: a noninvasive passage to target intracerebral glioma.</a> Stem Cells Transl Med. 1 (12), 866-873 (2012).</li><li>Dey, M., 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=Intranasal+Oncolytic+Virotherapy+with+CXCR4-Enhanced+Stem+Cells+Extends+Survival+in+Mouse+Model+of+Glioma.">Intranasal Oncolytic Virotherapy with CXCR4-Enhanced Stem Cells Extends Survival in Mouse Model of Glioma.</a> Stem Cell Reports. 7 (3), 471-482 (2016).</li><li>Ahmed, A. U., 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+preclinical+evaluation+of+neural+stem+cell-based+cell+carrier+for+targeted+antiglioma+oncolytic+virotherapy.">A preclinical evaluation of neural stem cell-based cell carrier for targeted antiglioma oncolytic virotherapy.</a> J Natl Cancer Inst. 105 (13), 968-977 (2013).</li><li>Kim, S. K., 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=Human+neural+stem+cells+target+experimental+intracranial+medulloblastoma+and+deliver+a+therapeutic+gene+leading+to+tumor+regression.">Human neural stem cells target experimental intracranial medulloblastoma and deliver a therapeutic gene leading to tumor regression.</a> Clin Cancer Res. 12 (18), 5550-5556 (2006).</li><li>Lee, D. H., 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=Targeting+rat+brainstem+glioma+using+human+neural+stem+cells+and+human+mesenchymal+stem+cells.">Targeting rat brainstem glioma using human neural stem cells and human mesenchymal stem cells.</a> Clin Cancer Res. 15 (15), 4925-4934 (2009).</li><li>Lesniak, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+therapy+for+malignant+glioma:+neural+stem+cells.">Targeted therapy for malignant glioma: neural stem cells.</a> Expert Rev Neurother. 6 (1), 1-3 (2006).</li><li>Robinson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GLPs+and+the+Importance+of+Standard+Operating+Procedures.">GLPs and the Importance of Standard Operating Procedures.</a> BioPharm International. 16 (8), (2003).</li><li>World Health Organization on behalf of the Special Programme for Research and Training in Tropical Diseases. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook: Good Laboratory Practice (GLP). , (2009).</li><li>NIH. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Number: NOT-OD-16-011. Implementing Rigor and Transparency) in NIH &amp; AHRQ Research Grant Applications. , (2015).</li><li>Wakimoto, H., 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=Maintenance+of+primary+tumor+phenotype+and+genotype+in+glioblastoma+stem+cells.">Maintenance of primary tumor phenotype and genotype in glioblastoma stem cells.</a> Neuro Oncol. 14 (2), 132-144 (2012).</li><li>Cheng, S. H., 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=Dynamic+In+Vivo+SPECT+Imaging+of+Neural+Stem+Cells+Functionalized+with+Radiolabeled+Nanoparticles+for+Tracking+of+Glioblastoma.">Dynamic In Vivo SPECT Imaging of Neural Stem Cells Functionalized with Radiolabeled Nanoparticles for Tracking of Glioblastoma.</a> J Nucl Med. 57 (2), 279-284 (2016).</li><li>Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+rodent+surgery+for+the+new+surgeon.">Principles of rodent surgery for the new surgeon.</a> J Vis Exp. (47), (2011).</li><li>Clark, A. J., Fakurnejad, S., Ma, Q., Hashizume, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescence+Imaging+of+an+Immunocompetent+Animal+Model+for+Glioblastoma.">Bioluminescence Imaging of an Immunocompetent Animal Model for Glioblastoma.</a> J Vis Exp. (107), (2016).</li><li>Ulasov, I. V., 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=Survivin-driven+and+fiber-modified+oncolytic+adenovirus+exhibits+potent+antitumor+activity+in+established+intracranial+glioma.">Survivin-driven and fiber-modified oncolytic adenovirus exhibits potent antitumor activity in established intracranial glioma.</a> Hum Gene Ther. 18 (7), 589-602 (2007).</li><li>Danielyan, L., 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=Intranasal+delivery+of+cells+to+the+brain.">Intranasal delivery of cells to the brain.</a> Eur J Cell Biol. 88 (6), 315-324 (2009).</li><li>Dhuria, S. V., Hanson, L. R., Frey, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intranasal+delivery+to+the+central+nervous+system:+mechanisms+and+experimental+considerations.">Intranasal delivery to the central nervous system: mechanisms and experimental considerations.</a> J Pharm Sci. 99 (4), 1654-1673 (2010).</li><li>Gross, E. A., Swenberg, J. A., Fields, S., Popp, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+morphometry+of+the+nasal+cavity+in+rats+and+mice.">Comparative morphometry of the nasal cavity in rats and mice.</a> J Anat. 135 (Pt 1), 83-88 (1982).</li><li>Marieb, E. N., Hoehn, 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> Human Anatomy &amp; Physiology. , (2007).</li></ol>

Obwohl der intranasale Weg der Arzneimittelabgabe für kleine Moleküle, Nanomedizin und Proteinverbindungen gleichermaßen 18 weitgehend untersucht wurde, ist die Anwendung von therapeutischen Stammzellen für das intranasale Hirntumor-Targeting im Spektrum der Hirntumor-Therapeutika unter Entwicklung 2 , 3 , 4 Es gibt intrinsische Komplexitäten, die sich auf das Verhalten der Stammzellen in der Nasenh...

Niedrige Toxizität, niedrige Immunogenität und intrinsischer Hirntumortropismus menschlicher Stammzellen sind attraktive Merkmale für die Lieferung von therapeutischen Fahrzeugen 1 . Neuartige Stammzell-basierte Therapeutika für maligne Hirntumoren sind vielversprechende Innovationen, die in den letzten Jahren entwickelt wurden, und die intranasale Anpassung dieser therapeutischen Strategie stellt einen Sprung zur klinischen Übersetzung dar, da nicht-invasive und wiederholte Verabreichung die Barriere für Patientenanwendungen drastisch reduzieren könnte Kann für ambulante Dienstleistungen ohne allgemeine Anästhesie oder langwierigen stationären Dienst, die mit invasiven chirurgischen Verfahren 1 , 2 , 3 , 4 verbunden sind , anpassbar sein. Wir und andere haben den intranasalen Weg der Stammzell-Anlieferung an Hirntumoren vorangetrieben und haben die Grundlagen für einige der Grundprinzipien gelegtDer Translationsforschung mit den Maus-Xenotransplantatmodellen 2 , 3 , 4 sowie die Migration von Stammzellen in vivo mittels Magnetresonanztomographie (MRI) Reagenzträger 2 untersucht. Durch diese Pilot-Explorationen haben wir umfangreiche Erfahrungen gesammelt und sich erkundigt, wie man eine robuste präklinische Evaluationsstrategie mit gut etablierten Patient-Xenotransplantat (PDX) -Mausmodellen des malignen Glioms konstruiert und dabei die Untersuchungslösung zur Untersuchung der Nuancierte mechanistische Details der anspruchsvollen biologischen Phänomene des intranasalen Hirneintrags von therapeutischen Stammzellen, die an die Nasenhöhle abgegeben wurden. Hier beschreiben wir die Prinzipien eines standardisierten Betriebsprotokolls, um den aktuellen Stand der experimentellen Untersuchungen unter Verwendung einer gut etablierten menschlichen neuralen Stammzelllinie HB1.F3.CD 5 zu demonstrieren <sup&gt;, 6 , 7 , 8 , die leicht modifizierbar ist, um sich an spezifische Tumormodelle oder Strategien anzupassen, die menschliche Stammzellen als therapeutische Träger verwenden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="774">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Stereotaxic frame</td>
			<td style="width:221px;">Kopf Instruments</td>
			<td style="width:119px;">Model 900</td>
			<td style="width:199px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Hypoxic Cell Culture Incubator</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">VIOS 160i</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Cell culture supplies (Plastics)</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td>Replaceable with any source</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:236px;">Legend Micro 21R Refrigerated Microcentrifuge</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">75002490</td>
			<td>Replaceable with any source</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Bench centrifuge Sorvall ST16R&#160;</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">75004240</td>
			<td>Replaceable with any source</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:236px;">Micro syringe 702N 25&#181;l (22S/2&#34;/2)</td>
			<td style="width:221px;">Hamilton Company</td>
			<td style="width:119px;">80400</td>
			<td>Flat tip</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:236px;">Sample Tray for Irradiator</td>
			<td style="width:221px;">Best Theratronics</td>
			<td style="width:119px;">A13826</td>
			<td style="width:199px;">To set up mice protection with lead shield</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Leica DMi8 Microscope</td>
			<td style="width:221px;">Leica Microsystem</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom setup</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Leica CM1860 UV cryostat</td>
			<td style="width:221px;">Leica Microsystem</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom setup</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Exel International Insulin Syringe</td>
			<td style="width:221px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-841-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Corning Phosphate Buffer Saline</td>
			<td style="width:221px;">Corning Cellgro/ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:236px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium&#160;</td>
			<td style="width:221px;">Corning Cellgro/ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">11965-084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Trypsin 0.05%</td>
			<td style="width:221px;">Corning Cellgro/ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">25300054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:236px;">Hyaluronidase from bovine testes</td>
			<td style="width:221px;">MilliporeSigma</td>
			<td style="width:119px;">H3506</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intranasal delivery of therapeutic stem cells to glioblastoma in a mouse model

Der intrinsische Tropismus gegenüber Gehirnmalignitäten macht Stammzellen als vielversprechende Träger von Therapeutika gegen bösartige Tumore. Die Bereitstellung von therapeutischen Stammzellen über die intranasale Route ist eine kürzlich entdeckte Alternativstrategie mit einem starken Potenzial für die klinische Translation aufgrund ihrer nicht-invasiven Natur im Vergleich zur intrakraniellen Implantation oder Lieferung über systemische Wege. Der Mangel an Blut-Hirn-Schranke stärkt das therapeutische Potenzial von Stammzellen, die sich dem intranasalen Hirneintritt unterziehen. Dieser Artikel fasst die wesentlichen Techniken zusammen, die in unseren Studien verwendet werden, und skizziert die Grundprinzipien der intranasalen Strategie für die Stammzelllieferung unter Verwendung eines Mausmodells von intrakranialen Gliom-Xenotransplantaten. Wir zeigen die optimierten Verfahren, die mit konkreten und reproduzierbaren Ergebnissen konsequent und reproduzierbare Ergebnisse liefern und Leitlinien für einen effizienteren Arbeitsablauf bieten, die eine effiziente Ausführung und einen zuverlässigen Erfahrungsprozess gewährleistenNtal Ergebnis Der Artikel soll als Grundlage für weitere experimentelle Anpassung auf der Grundlage von Hypothesen, Stammzelltypen oder Tumorspezifika dienen.

Sowohl die hypoxische Vorbehandlung ( 4A ) 4 als auch die CXCR4-Überexpression ( 4B und 4C ) 4 signifikant hochregulieren die Zelle Membran Präsenz von CXCR4-Rezeptoren, wie durch Durchflusszytometrie gezeigt. Der Tumor-Tropismus, der von NSCs (blaue Pfeile) gezeigt wird, wird in der Tumorgewebe-Histologie (roter Kreis) gezeigt. Die Anwesenheit von MPIO-markierten ( <strong c...

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Intranasal Delivery of Therapeutic Stem Cells to Glioblastoma in a Mouse Model

Stammzellen sind vielversprechende therapeutische Träger, um Hirntumoren aufgrund ihrer intrinsischen Tumor-Tropismus zu behandeln. Nicht-invasive intranasale Stammzell-Abgabe umgeht die Blut-Hirn-Schranke und zeigt ein starkes Potenzial für die klinische Übersetzung. Dieser Artikel fasst die Grundprinzipien der intranasalen Stammzellabgabe in einem Mausmodell des Glioms zusammen.

Intranasale Abgabe von therapeutischen Stammzellen an Glioblastom in einem Mausmodell

The intrinsic tropism towards brain malignancies renders stem cells as promising carriers of therapeutic agents against malignant tumors. The delivery of ...

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