Name: image-guided resection of glioblastoma and intracranial implantation of therapeutic stem cell-seeded scaffolds
Uploaded: 2018-07-16T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Image-Guided Resection of Glioblastoma and Intracranial Implantation of Therapeutic Stem Cell-seeded Scaffolds at JoVE.com

저자 박사 캐서린 Pietrosimone에서 사설 기여를 인정합니다. PLA 건설 기계는 노스 캐롤라이나 주립 대학에서 박사 엘리자베스 Loboa의 연구소에 의해 제조 되었다. 이 작품은 UNC Lineberger 종합 암 센터의 암 연구 기금 및 UNC 변환 및 임상 과학 연구소 (KL2TR001109, UL1TR001111)에 의해 지원 되었다.

여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)의 노스 캐롤라이나 대학의 채 플 힐에서에 의해 승인 되었습니다.
참고:이 절차는 오픈 craniotomy와 쥐에 수행 Mostany와 Portera-리아우19 수술로 제거 된 뼈 조직을 삭제 점에서 프로토콜의 수정된 된 버전으로 떠나는 두뇌 설립에 대 한 접근 및 궁극적인 GBM 종양의 절제입니다. 오자와 제임스<sup...

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다음 사항을 고려 하 정밀도 극대화 하 고 시간이 걸리는 함정을 피하기 위해 하는 수술 일반적으로 마우스, 당 30 분 안에 완료할 수 있습니다. 먼저, 마우스는 제대로 절차를 시작 하기 전에 stereotaxic 악기에 배치 됩니다 확인 합니다. 원치 않는 머리 움직임에서 craniotomy의 외과 정확도, 종양 이식 및 종양 절제의 위치를 제한 합니다. 절제, 전에 완전히 종양을 취재 하는 경질의 부분을 제거 합니다...

세포종 (GBM)은 성인, 단지 12-15 개월1,2,3,,45의 음침한 메디아 생존에 가장 일반적인 기본 뇌 암. 생존은 최대한 외과 절제술 방사선 및 수 반하 및 보조 temozolomide 요법의 현재 임상 표준 때 20056,7채택 이후 크게 개선 하지. 이 치료 환자 증상의 임시 구호를 제공, 치료 치료의 표준 변함없이 결과 하지 되풀이 침략 암 foci 절제를 회피 하 고 체계적인 치료에서 혈액-뇌 장벽 (BBB)에 의해 보호 됩니다. 침략 적인 종양 foci BBB를 우회 하는 동안 대상 전략 시급히이 공격적이 고 쇠 약 질병에 대 한 견인을 얻기 위해 필요 합니다.
인간 중간 엽 줄기 세포 (MSCs) 마약 배달 차량 때문에 그들의 네이티브 종양 차 있는 굴곡 운동8,9GBM 약속 표시. MSCs에 대 한 수용 체를 소유 하 고 stromal 세포 유래 인자 1α를 포함 하 여 종양 분 비 성 요인으로 마이그레이션 (자위대-1α), 매트릭스 metalloproteinase-1 (MMP-1), 및 monocyte chemoattractant 단백질-1 (MCP-1) 다른 사람의 사이에서10, 11 , 12 , 13. 표현 하 고 분 비 세포 독성 약물 엔지니어링 MSCs 종양 유도 마약 배달 차량으로 다룰 수 있도록. 조작된 MSCs 침략 적인 종양 foci 쪽으로 이동 하 고 치료 단백질을 제공 합니다. 이 방법은 다양 한 전 임상 GBM 모델9,14에서 타당성을 설명 했다. 그러나, 이러한 모델의 대부분에는이 구성의 임상 관련성에도 불구 하 고 수술 절제를 포함 되지 않습니다. 신흥 연구 절제의 새로운 모델을 사용 하 여 공개 외과 종양 제거 수술 구멍15에 직접 주입 하는 줄기 세포의 고집을 감소. 생존 능력의 손실 귀착되 었 다 감소 효능, 침략 적인 종양 foci 감소 복용량에 약물의 기간으로 인해 전달.
높이기 위해 줄기 세포 생존 능력 및 약물 전달, MSCs 건설 기계 주입 이전에 시드할 수 있습니다. 이 프로토콜, 생체 및 resorbable electrospun nanofibrous poly(lactic acid) (PLA) MSCs PLA flexes 및 이식, 치료 범위를 최대화 하 고 최소화 시 절제 구멍의 모양에 대 한 발판으로 사용 합니다 거리 MSCs는 종양 세포에 도달 여행 해야 합니다. MSCs 주입 동안 발판에 유지 하 고 주입16,17후 종양 세포를 향해 비 계에서 마이그레이션합니다. MSCs와 그들이 다음에 수행 하는 세포 독성 약물 종양 foci에서 축적. 종양 세포 독성 약물의 배달 MSC 생존 및 지 속성, 둘 다 건설 기계에 이식 하 여 주 었 필요 합니다.
이 절차에서는 lentiviral 벡터 (시험관에 있는 추적) 형광 및 발광 (vivo에서 추적)의 안정적인 식 유도 하 되 암과 줄기 세포 라인에 마커. 인간의 GBM 라인 U87 mCherry와 반딧불 luciferase (U87 mCh-플로리다), 그리고 GFP와 renilla luciferase (MSC GFP-Rluc)와 비 치료 MSCs 감염입니다. MSCs의 치료 변종 TNFα 관련 apoptosis 유도 하는 리간드 (MSC-트레일)을 표현 한다. 트레일, constitutively 분 비 단백질, 암에 죽음 수용 체 근처에 바인딩합니다 세포 및 caspase 중재 apoptosis18시작.
여기, 우리는 전 임상 이미지 기반 GBM 외과 절제술 및 MSC 시드 장비의 이식에 대 한 프로토콜을 제공합니다. 간단히, 누드 마우스의 U87 mCh-설정할 기본 종양 정위 적 orthotopic 주입 후 3 일 뒤 craniotomy를 받는다. 약 1 주일 동안 engrafted 종양 성장. PLA 건설 기계는 절제 수술 전에 MSCs 48 h 시드. 종양은 다음 형광 지도, 절제 하 고 MSC 로드 비 절제술 구멍으로 이식. 종양 및 마우스 생존 다음 post-operatively (BLI) 이미징 하는 생물 발광으로 추적 됩니다. 이 절차의 타임 라인 (그림 1) 아래 제공 됩니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57452/57452fig1.jpg"> 그림 1: 절차의 타임 라인. 마우스 처음 두개골 창 (0 일) 받을 수 있습니다. 종양은 3 일의 회복 기간 후 (3 일)를 이식 하 고 약 1 주일에 대 한 성장. 건설 기계 종양 절제와 이식 절차 (10 일)에 앞서 2 일 MSCs (8 일)와 시드 있습니다. 종양의 진행 및 치료 효능은 수술 후 그 후 이미징 (하루 10 +)을 통해 평가 됩니다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57452/57452fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</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

세포종 (GBM), 가장 일반적이 고 적극적인 1 차 뇌 암, 12-15 개월의 평균 수명이 운반합니다. 짧은 수명은 침략 적인 종양 foci 제거 현재 치료, 방사선 및 화학 요법, 수술 절제의 구성의 무 능력 때문에 부분 이다. 이러한 foci의 처리 청소년 인간 중간 엽 줄기 세포 (MSCs)와 함께 향상 될 수 있습니다. MSCs는 강력한 종양 차 있는 굴곡 운동 전시 하 고 종양 세포를 죽 일 익스프레스 치료 단백질 설계 될 수 있다. 전 임상 모델에서 발전 그 외과 절제술 조 MSC 손실 유도 및 치료 효능을 감소를 나타냅니다. MSC 치료의 효능 시드 MSCs 생 분해성 poly(lactic acid) (PLA) 비 계에 향상 될 수 있습니다. PLA 비 계에 외과 절제술 캐비티에 MSC 배달 셀 보존, 지 속성, 및 종양 살해를 복원합니다. GBM에 MSC 시드 PLA 이식의 효과 공부 하는 정확한 전 임상 모델 필요 합니다. 여기 뒤에 MSC 시드 비 계 주입 면역 결핍 쥐에 GBM의 이미지 기반 종양 절제 수술 하는 임상 프로토콜을 제공 합니다. MSCs는 lentiviral 구문 constitutively을 표현 하 고 치료 TNFα 관련 apoptosis 유도 ligand (흔적)로 형광 추적 있도록 녹색 형광 단백질 (GFP) 분 비와 함께 설계 되었습니다. 마찬가지로, U87 종양 세포는 표현 mCherry와 반딧불 luciferase, 듀얼 형광/발광 추적 제공 하도록 설계 됩니다. 현재 조사 하 고 중재 하는 줄기 세포 치료제의 배달에 사용 하는 동안이 프로토콜 다른 GBM 개입에 외과 절제술의 영향을 조사 하 수정 될 수 있습니다.

U87 종양 세포 표현 mCherry와 반딧불 luciferase (U87 mCh-플로리다) 주입, 이전 및 이미지 기반 절제 및 생물 발광 (그림 2A-C)을 추적 가능 하도록 설계 했다. 줄기 세포 마찬가지로 진단 GFP-Rluc (MSC-GFP) 또는 치료 GFP-재판 (MSC-트레일) 설계 되었고 첨부 파일 및 확산 (그림 2D-F) PLA 건설 기계에 시드.
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Image-Guided Resection of Glioblastoma and Intracranial Implantation of Therapeutic Stem Cell-seeded Scaffolds

세포종과 치료 줄기 세포 시드 장비의 Intracranial 주입의 이미지 기반 절제

종양을 추구 치료 중간 엽 줄기 세포 (MSCs) 침략 세포종에 대 한 치료로 서 약속을 보여줍니다. 최적의 이식 건설 기계에 종양 절제술 구멍으로 MSCs의 납품을 포함 한다. 여기, MSC 세포종의 치료를 공부 하기 전 임상 기술을 포함 하 여 제공 됩니다: 이미지 기반 종양 절제술; 주입 장비의 MSC 시드; 그리고 수술 후 치료 추적입니다.

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 ...

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