Name: image-guided resection of glioblastoma and intracranial implantation of therapeutic stem cell-seeded scaffolds
Uploaded: 2018-07-16T12:30:00
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著者は、博士キャサリン Pietrosimone から編集の貢献を認めます。PLA の足場は、ノースカロライナ州立大学で博士エリザベス Loboa の研究室で製造されました。この作品は、UNC 施設の大学がん研究基金と UNC トランスレーショナルリサーチと臨床科学研究所 (KL2TR001109、UL1TR001111) によって支えられました。

ここで説明するすべての方法は、制度的動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) のノースカロライナ大学チャペルヒル校によって承認されています。
注: 開く開頭術、マウスにこの手順を実行 Mostany と・ ポルテラ Cailliau19の摘出は骨組織を破棄する前記によるプロトコルの修正されたバージョンとして設立バリアフリー脳を残して、最終的な糸球体基底膜腫瘍...

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Vis. Exp. (12), e680 (2008).</li><li>Ozawa, T., James, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+Intracranial+Brain+Tumor+Xenografts+With+Subsequent+Analysis+of+Tumor+Growth+and+Response+to+Therapy+using+Bioluminescence+Imaging.">Establishing Intracranial Brain Tumor Xenografts With Subsequent Analysis of Tumor Growth and Response to Therapy using Bioluminescence Imaging.</a> J. Vis. Exp. (41), e1986 (2010).</li></ol>

次の点を考慮に入れて精度を最大化し、時間のかかる落とし穴を避けることを考えれば通常マウスあたり 30 分以内で手術を完了できます。まず、正しく手順を開始する前に脳定位固定装置でマウスを確認します。不要な頭の動きは、開頭手術の手術の精度、腫瘍移植と腫瘍切除の程度の位置に制限されます。切除前、硬膜腫瘍の部分を完全に削除します。それを吸引中にステータス退避とタ...

膠芽腫 (GBM) は、成人、陰気な生存期間中央値は 12-15 ヶ月1,2,3,4、5の最も一般的な脳腫瘍の症例です。2005 現在の放射線と併用し、補助のテモゾロマイド化学療法に続いて最大の外科的切除の臨床標準の頃6,7を採用したので生存率は、大幅に改善しません。この治療法は、患者の症状の一時的な救済を提供しながら治療の標準に必ず結果再発浸潤癌病巣切除を回避するし、血液脳関門 (BBB) によって全身療法から保護されます。この積極的な衰弱させる病気に対するトラクションを得るためには、BBB を回避しながら腫瘍浸潤巣を対象とする戦略が急務します。
ヒト間葉系幹細胞 (MSCs) は、そのネイティブの腫瘍親和性8,9による糸球体基底膜の配送車薬として約束を示します。MSCs の受容体を持っているし、間質細胞由来因子 1 α など、腫瘍が分泌する可溶性因子への移行 (自衛隊 1 α)、マトリックス マトリックスメタロプロテアーゼ 1 (MMP 1)、および単球走化性因子タンパク質-1 (MCP-1) 他の人の間で10,11,12,13。 工学 MSCs 表現および細胞毒性薬を分泌する腫瘍ホーミング薬物送達車として活かされることができます。設計された MSCs は、腫瘍浸潤巣に向かって移動、治療用タンパク質を提供します。このアプローチは、さまざまな臨床糸球体基底膜モデル9,14の可能性を実証しています。しかし、これらのモデルの大半はこのコンポーネントの臨床関連性にもかかわらず外科的切除を含めないでください。切除の新しいモデルを用いた研究を新たな外科的摘出が摘出腔15に直接注入される幹細胞の永続性を減少させることを明らかにしました。実行可能性の損失結果減少効果、腫瘍浸潤病巣に線量そして薬剤の持続期間の減少により可能性が配信されました。
幹細胞と薬剤投与を増やす、注入前に足場に MSCs をシードできます。このプロトコルでは生体親和性と吸収性のエレクトロスピニング ナノ poly(lactic acid))、MSCs PLA 折り曲げとインプラント治療のカバレッジを最大化、最小化時に切除キャビティの形状に適合のための足場として使用されます、。MSCs の距離は、腫瘍細胞に到達する旅行する必要があります。MSCs は、注入中に足場上に残ります、注入16,17後腫瘍細胞へ足場を移行します。MSCs と彼らを運ぶ、細胞傷害性薬剤は腫瘍巣に蓄積されます。腫瘍への薬剤の配達には、MSC 生存率および足場の注入による支援の永続化が必要です。
この手順でレンチウイルスベクターを使用 (体外追跡) 蛍光と発光 (生体内での追跡) を安定に発現を誘導するがんと幹細胞ラインのマーカー。ヒト糸球体基底膜ライン U87 は mCherry とホタルのルシフェラーゼ (U87 母子-フロリダ州) と GFP および renilla ルシフェラーゼ (MSC GFP Rluc) と非治療の MSCs に感染しています。MSCs の治療のバリエーションは、tnf α 関連アポトーシス誘導リガンド (TRAIL-MSC) を表現します。近くの癌の死の受容体にバインド トレイル、構成的分泌蛋白質、細胞およびカスパーゼ - アポトーシス18を開始。
ここでは、前臨床画像誘導 GBM の外科的切除と MSC シード足場の注入のためのプロトコルを提供します。簡単に言えば、ヌードマウスに開頭手術 3 日後に原発腫瘍を確立する U87 mCh フロリダの定位の同所性注入が続きますが与えられています。明らかな移植腫瘍は、約 1 週間の期間が増加します。PLA の足場は、切除手術する前に MSCs 48 h にシードされます。蛍光の指導の下で腫瘍は切除し、MSC ロード足場が切除キャビティ内に注入されます。腫瘍の負担とマウスの生存率は、生物発光イメージング (結合) の手術後、追跡されます。これらのプロシージャのタイムラインを (図 1) を以下に示します。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57452/57452fig1.jpg"> 図 1: プロシージャのタイムライン。マウスは、当初頭蓋ウィンドウ (0 日) を受け取る。腫瘍は、3 日間の回復期間後 (日 3) を注入し、約 1 週間の成長します。足場は、腫瘍の切除と移植の手順 (10 日) の前に 2 日間 MSCs (8 日) にシードされます。腫瘍の進行と治療効果は、術後その後イメージング (日 10 +) を介して評価されます。<a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57452/57452fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Just for mouse stereotaxic instrument</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51730</td>
			<td>Maintains steady head positioning during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence dissecting stereomicroscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M165 FC&#160;</td>
			<td>Allows real-time imaging of tumor during resection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motorized integrated stereotaxic injector (ISI) system</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>53315</td>
			<td>Allows precise tumor cell injection volume and rate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vetbond tissue adhesive</td>
			<td>3M</td>
			<td>1469</td>
			<td>Sugical glue to close skin wound</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artificial tears</td>
			<td>Akorn</td>
			<td>664268</td>
			<td>Prevents eyes from drying during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Webcol alcohol preps</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>6818</td>
			<td>Sterilize incision site</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine surgical scrub</td>
			<td>Purdue Fredick Company</td>
			<td>6761815117</td>
			<td>Sterilize incision site</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton-tipped applicators</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>23-400-115</td>
			<td>Surgery tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E-vac aspirating system</td>
			<td>Argos</td>
			<td>EV310</td>
			<td>Vacuum pump used to resect tumor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibrinogen and thrombin extracted from as-received TISSEEL</td>
			<td>Baxter</td>
			<td></td>
			<td>To temporarily secure the scaffold in the resection cavity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Kinetic in vivo optical imaging system</td>
			<td>Caliper Life Science</td>
			<td></td>
			<td>Bioluminescent Imager</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin potassium salt</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>122799</td>
			<td>In vivo imaging agent</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

image-guided resection of glioblastoma and intracranial implantation of therapeutic stem cell-seeded scaffolds

膠芽腫 (GBM)、最も一般的で積極的な脳腫瘍の症例は 12-15 ヶ月の余命を運ぶ。余命の短いは、侵襲性の腫瘍巣を除去するために続いて放射線と化学療法、外科的切除から成る現在の治療のできない一部予定です。これらの病巣の治療は、抗腫瘍ヒト間葉系幹細胞 (MSCs) によって改善されること。MSCs では、強力な腫瘍親和性を展示し、腫瘍細胞を殺す表現治療タンパク質を設計することができます。前臨床モデルの進歩を示すその切除早期 MSC 喪失を誘導し、治療効果を低減します。MSC 治療の有効性は、生分解性 poly(lactic acid)) 足場に播種 MSCs によって改善できます。PLA 足場に外科的切除空洞に MSC 配信は、セルの保持、保存、および腫瘍の殺害を復元します。糸球体基底膜の PLA の MSC シード注入の効果を研究、正確な前臨床モデルが必要です。ここで注入後 MSC シード足場免疫欠損マウスにおける糸球体基底膜の画像ガイド下腫瘍切除のため前臨床外科プロトコルを提供します。MSCs は、構成を表現し、蛍光の追跡を許可する緑色蛍光タンパク質 (GFP) と同様、治療 tnf α 関連アポトーシス誘導リガンド (TRAIL) を分泌するレンチ ウイルスの構造に設計されています。同様に、U87 腫瘍細胞は、エクスプレス mCherry とホタルのルシフェラーゼ、デュアル蛍光/発光の追跡を提供する設計されています。現在、治療の幹細胞を介した配信を調査に使用、このプロトコルは糸球体基底膜の他の介入に外科的切除の影響を調査する変更でした。

U87 腫瘍細胞は、高速 mCherry しホタルのルシフェラーゼ (U87 母子-フロリダ州)、注入前と画像誘導切除および発光 (図 2 a・ C) を追跡できるように設計されました。幹細胞同様に診断 GFP-Rluc (MSC GFP) または治療の GFP 試み (MSC 歩道) で設計されて, 添付ファイル (図 2 Dの-F) の増殖を確認する PLA 足場上.</...

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Image-Guided Resection of Glioblastoma and Intracranial Implantation of Therapeutic Stem Cell-seeded Scaffolds

膠芽腫の治療の幹細胞シード足場の頭蓋内注入画像誘導切除

腫瘍を求めて治療間葉系幹細胞 (MSCs) 侵襲神経膠芽腫のための処置として約束を示します。最適な移植には、足場に腫瘍切除キャビティへの MSCs の配信が含まれます。ここでは、神経膠芽腫の MSC 治療を研究する臨床技術を含んで提供される: 画像ガイド下腫瘍切除;MSC シード足場; の注入術後療法を追跡します。

Glioblastoma (GBM), the most common and aggressive primary brain cancer, carries a life expectancy of 12-15 months. The short life expectancy is due in ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

その後の3Dと頭蓋内注入インビボでの</emマウス神経膠腫の>生物発光イメージング

The mouse glioma 261 (GL261) is recognized as an in vivo model system that recapitulates many of the features of human glioblastoma multiforme (GBM). The ...

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

定位頭蓋内注入と<emインビボ&gt;</em多形性膠芽腫のマウスモデル系における腫瘍異種移植片の&gt;生物発光イメージング

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality ...

Treatment of Osteochondral Defects in the Rabbit's Knee Joint by Implantation of Allogeneic Mesenchymal Stem Cells in Fibrin Clots

フィブリン塊における同種間葉系幹細胞の注入によってウサギの膝関節における骨軟骨欠損の治療

The treatment of osteochondral articular defects has been challenging physicians for many years. The better understanding of interactions of articular ...

Image-guided Convection-enhanced Delivery into Agarose Gel Models of the Brain

脳のアガロースゲルモデルに画像誘導対流増加送達

Convection-enhanced delivery (CED) has been proposed as a treatment option for a wide range of neurological diseases. Neuroinfusion catheter CED allows ...

Creating Anatomically Accurate and Reproducible Intracranial Xenografts of Human Brain Tumors

解剖学的に正確な作成と人間の脳の腫瘍の再現性頭蓋内異種移植片

Orthotopic tumor models are currently the best way to study the characteristics of a tumor type, with and without intervention, in the context of a live ...

High Throughput Characterization of Adult Stem Cells Engineered for Delivery of Therapeutic Factors for Neuroprotective Strategies

神経保護戦略のための治療因子の送達のために設計成体幹細胞の高スループット特性評価

Mesenchymal stem cells (MSCs) derived from bone marrow are a powerful cellular resource and have been used in numerous studies as potential candidates to ...

Bioluminescence Imaging of an Immunocompetent Animal Model for Glioblastoma

神経膠芽腫のための免疫担当動物モデルの生物発光イメージング

In contrast to commonly reported human glioma xenograft animal models, GL261 murine glioma xenografts recapitulate nearly all relevant clinical and ...

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

マウスモデルにおける膠芽細胞腫に対する治療用幹細胞の鼻腔内送達

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

Predicting Treatment Response to Image-Guided Therapies Using Machine Learning: An Example for Trans-Arterial Treatment of Hepatocellular Carcinoma

機械学習を用いた画像誘導治療治療に対する反応を予測: 肝細胞癌における経動脈的治療の例

Intra-arterial therapies are the standard of care for patients with hepatocellular carcinoma who cannot undergo surgical resection. The objective of this ...

Transaxillary First Rib Resection for Treatment of the Thoracic Outlet Syndrome

胸郭出口症候群の治療のための経腋窩第一肋骨切除術

Thoracic outlet syndrome (TOS) is a common disorder that causes a significant loss of productivity. The transaxillary first rib resection (TFRR) protocol ...