Name: targeted and selective treatment of pluripotent stem cell-derived teratomas using external beam radiation in a small-animal model
Uploaded: 2019-02-17T13:00:00
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저자는 국립 연구소의 건강 R01 HL134830 (PKN), K08 HL135343 (KS), 및 5F32HL134221를 감사 하 고 싶습니다 (JWR); 하 워드 휴즈 의학 연구소 (ASL); 그리고 그들의 지원에 대 한 스탠포드 심장 혈관 연구소 (ASL).

이 동물 실험 승인 하 고 제도적 검토 보드와 스탠포드 대학에서 실험실 동물 관리에 관리 패널에서 수행 했다.
1. Ipsc의 세포 배양
<ol><li>인간의 Ipsc lentiviral 프로그래밍 6 잘 플레이트 지하실 멤브레인 매트릭스 (예: matrigel, 라고도 매트릭스 hereon) 코팅에 의해 파생 된 성장.</li>
	<li>매일 변경 풍부한 문화 매체와 Ipsc의 미디어 (참조 테이블의 자료) 37 ° C, 5% CO2...

<ol>
	<li>Sallam, K., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryonic+stem+cell+biology:+insights+from+molecular+imaging.">Embryonic stem cell biology: insights from molecular imaging.</a> Methods in Molecular Biology. 660, 185-199 (2010).</li><li>Lee, A. S., Tang, C., Rao, M. S., Weissman, I. L., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumorigenicity+as+a+clinical+hurdle+for+pluripotent+stem+cell+therapies.">Tumorigenicity as a clinical hurdle for pluripotent stem cell therapies.</a> Nature Medicine. 19 (8), 998-1004 (2013).</li><li>Amariglio, N., 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=Donor-derived+brain+tumor+following+neural+stem+cell+transplantation+in+an+ataxia+telangiectasia+patient.">Donor-derived brain tumor following neural stem cell transplantation in an ataxia telangiectasia patient.</a> PLOS Medicine. 6 (2), e1000029 (2009).</li><li>Kuriyan, A. E., 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=Vision+Loss+after+Intravitreal+Injection+of+Autologous+&amp;#34;Stem+Cells&amp;#34;+for+AMD.">Vision Loss after Intravitreal Injection of Autologous &amp;#34;Stem Cells&amp;#34; for AMD.</a> The New England Journal of Medicine. 376 (11), 1047-1053 (2017).</li><li>Berkowitz, A. 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=Glioproliferative+Lesion+of+the+Spinal+Cord+as+a+Complication+of+&amp;#34;Stem-Cell+Tourism&amp;#34.">Glioproliferative Lesion of the Spinal Cord as a Complication of &amp;#34;Stem-Cell Tourism&amp;#34.</a> The New England Journal of Medicine. 375, 196-198 (2016).</li><li>Zhang, W. Y., de Almeida, P. E., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teratoma+formation:+A+tool+for+monitoring+pluripotency+in+stem+cell+research.">Teratoma formation: A tool for monitoring pluripotency in stem cell research.</a> StemBook. , (2012).</li><li>Scott, C. T., Magnus, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wrongful+termination:+lessons+from+the+Geron+clinical+trial.">Wrongful termination: lessons from the Geron clinical trial.</a> STEM CELLS Translational Medicine. 3 (12), 1398-1401 (2014).</li><li>Strauss, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geron+trial+resumes,+but+standards+for+stem+cell+trials+remain+elusive.">Geron trial resumes, but standards for stem cell trials remain elusive.</a> Nature Biotechnology. 28 (10), 989-990 (2010).</li><li>Coghlan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unexpected+mutations+put+stem+cell+trial+on+hold.">Unexpected mutations put stem cell trial on hold.</a> New Scientist. 227 (3033), 9 (2015).</li><li>Tang, C., 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=An+antibody+against+SSEA-5+glycan+on+human+pluripotent+stem+cells+enables+removal+of+teratoma-forming+cells.">An antibody against SSEA-5 glycan on human pluripotent stem cells enables removal of teratoma-forming cells.</a> Nature Biotechnology. 29 (9), 829-834 (2011).</li><li>Lee, A. S., 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=Effects+of+cell+number+on+teratoma+formation+by+human+embryonic+stem+cells.">Effects of cell number on teratoma formation by human embryonic stem cells.</a> Cell Cycle. 8 (16), 2608-2612 (2009).</li><li>Tano, 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=A+novel+in+vitro+method+for+detecting+undifferentiated+human+pluripotent+stem+cells+as+impurities+in+cell+therapy+products+using+a+highly+efficient+culture+system.">A novel in vitro method for detecting undifferentiated human pluripotent stem cells as impurities in cell therapy products using a highly efficient culture system.</a> PLoS One. 9 (10), e110496 (2014).</li><li>Kuroda, T., 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=Highly+sensitive+in+vitro+methods+for+detection+of+residual+undifferentiated+cells+in+retinal+pigment+epithelial+cells+derived+from+human+iPS+cells.">Highly sensitive in vitro methods for detection of residual undifferentiated cells in retinal pigment epithelial cells derived from human iPS cells.</a> PLoS One. 7 (5), e37342 (2012).</li><li>Cao, F., 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=In+vivo+visualization+of+embryonic+stem+cell+survival,+proliferation,+and+migration+after+cardiac+delivery.">In vivo visualization of embryonic stem cell survival, proliferation, and migration after cardiac delivery.</a> Circulation. 113 (7), 1005-1014 (2006).</li><li>Cao, F., 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=Molecular+imaging+of+embryonic+stem+cell+misbehavior+and+suicide+gene+ablation.">Molecular imaging of embryonic stem cell misbehavior and suicide gene ablation.</a> Cloning Stem Cells. 9 (1), 107-117 (2007).</li><li>Kotini, A. G., de Stanchina, E., Themeli, M., Sadelain, M., Papapetrou, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escape+Mutations,+Ganciclovir+Resistance,+and+Teratoma+Formation+in+Human+iPSCs+Expressing+an+HSVtk+Suicide+Gene.">Escape Mutations, Ganciclovir Resistance, and Teratoma Formation in Human iPSCs Expressing an HSVtk Suicide Gene.</a> Molecular Therapy - Nucleic Acids. 5, e284 (2016).</li><li>Smith, A. J., 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=Apoptotic+susceptibility+to+DNA+damage+of+pluripotent+stem+cells+facilitates+pharmacologic+purging+of+teratoma+risk.">Apoptotic susceptibility to DNA damage of pluripotent stem cells facilitates pharmacologic purging of teratoma risk.</a> STEM CELLS Translational Medicine. 1 (10), 709-718 (2012).</li><li>Choo, A. B., 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=Selection+against+undifferentiated+human+embryonic+stem+cells+by+a+cytotoxic+antibody+recognizing+podocalyxin-like+protein-1.">Selection against undifferentiated human embryonic stem cells by a cytotoxic antibody recognizing podocalyxin-like protein-1.</a> Stem Cells. 26 (6), 1454-1463 (2008).</li><li>Yorke, E., Gelblum, D., Ford, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient+safety+in+external+beam+radiation+therapy.">Patient safety in external beam radiation therapy.</a> American Journal of Roentgenology. 196 (4), 768-772 (2011).</li><li>Zhou, 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=Development+of+a+micro-computed+tomography-based+image-guided+conformal+radiotherapy+system+for+small+animals.">Development of a micro-computed tomography-based image-guided conformal radiotherapy system for small animals.</a> International Journal of Radiation Oncology &#8226; Biology &#8226; Physics. 78 (1), 297-305 (2010).</li><li>Slatkin, D. N., Spanne, P., Dilmanian, F. A., Gebbers, J. O., Laissue, 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=Subacute+neuropathological+effects+of+microplanar+beams+of+x-rays+from+a+synchrotron+wiggler.">Subacute neuropathological effects of microplanar beams of x-rays from a synchrotron wiggler.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (19), 8783-8787 (1995).</li><li>Lee, A. S., 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=Brief+Report:+External+Beam+Radiation+Therapy+for+the+Treatment+of+Human+Pluripotent+Stem+Cell-Derived+Teratomas.">Brief Report: External Beam Radiation Therapy for the Treatment of Human Pluripotent Stem Cell-Derived Teratomas.</a> Stem Cells. 35 (8), 1994-2000 (2017).</li><li>Berkowitz, A. 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=Glioproliferative+Lesion+of+the+Spinal+Cord+as+a+Complication+of+&amp;#34;Stem-Cell+Tourism&amp;#34.">Glioproliferative Lesion of the Spinal Cord as a Complication of &amp;#34;Stem-Cell Tourism&amp;#34.</a> The New England Journal of Medicine. 375 (2), 196-198 (2016).</li><li>Swijnenburg, R. J., 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=In+vivo+imaging+of+embryonic+stem+cells+reveals+patterns+of+survival+and+immune+rejection+following+transplantation.">In vivo imaging of embryonic stem cells reveals patterns of survival and immune rejection following transplantation.</a> Stem Cells and Development. 17 (6), 1023-1029 (2008).</li><li>Cao, F., 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=Noninvasive+de+novo+imaging+of+human+embryonic+stem+cell-derived+teratoma+formation.">Noninvasive de novo imaging of human embryonic stem cell-derived teratoma formation.</a> Cancer Research. 69 (7), 2709-2713 (2009).</li><li>Priddle, 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=Bioluminescence+imaging+of+human+embryonic+stem+cells+transplanted+in+vivo+in+murine+and+chick+models.">Bioluminescence imaging of human embryonic stem cells transplanted in vivo in murine and chick models.</a> Cloning and Stem Cells. 11 (2), 259-267 (2009).</li><li>Dale, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dose-rate+effects+in+targeted+radiotherapy.">Dose-rate effects in targeted radiotherapy.</a> Physics in Medicine &amp; Biology. 41 (10), 1871-1884 (1996).</li></ol>

전 임상 데이터와 "줄기 세포 관광"의 피해자에서 일화 적인 사례 teratomas를 개발의 위험 PSC 치료23와 관련 된 심각한 단점이 되는지 확인 합니다. 방지 하 고 치료 하는 줄기 세포 치료와 관련 된 종양 약 위험 주의 접근의 발달은, 그러므로, 재생 줄기 세포 치료의 임상 번역 촉진에 중요 한 단계. 이 문서에서 우리는 PSC 관련 teratomas EBRT를 사용 하 여 마우스 모델에서의 치료 대상?...

조직 재생을 위한 줄기 세포 치료의 개발이 발생 했습니다 장벽 수를 지난 몇 십년에 효율적인 임상 배포에 대 한 노력을 방해. 이러한 장애물에 전달, 줄기 세포 immunogenicity 및 양식 teratomas1종양 약 잠재력의 사이트에서 가난한 셀 보존을 포함 됩니다. Tumorigenicity은 특정 임상 관심사의 줄기 세포 이식 받는 사람2를 손상 시킬 수 있습니다. 종양의 형성 때문에 관계가 없는 줄기 세포 주사의 계정은 이미 여러 임상 설정3,,45에 보고 되었습니다. 기형종 형성을 위한 잠재력은 가장 자주 만능 줄기 세포 (PSC) 개발에서 임상 관심사를 인용 했다 지연 및 여러 높은 프로필 배아 줄기 세포 (ESC)의 취소 귀착되 고 유도 만능 줄기 세포 (iPSC) 실험6,7,,89. 따라서, 이러한 의원 성 종양 발생 해야 적절 한 치료를 제공 하는 쪽으로 전용 변환 조사에 대 한 긴급 한 필요는 있다.
날짜 하려면, 줄기 세포 비행 제어를 대부분 전략 tumorigenic 잠재적인2,10Psc의 수를 줄임에 집중 했다. 불행 하 게도, (예를 들어., 1 x 104 1 x 105 셀11) 잔여 세포 수가 적은 검출 한계 보다 훨씬 현재 사용할 수 있는 분석12, 에 의해 인용 된다 기형종 형성에 필요한 13. 이러한 preseparation 메서드를 사용 하 여 다른 제한 등 낮은 효율 및 높은 비용, 새로운 조직 공학 접근, 및 세포의 잠재적인 손상에 대 한 적절 하지 않을 수 있습니다 단일 셀 정지에 대 한 의존도 생존 그리고 engraftment입니다.
몇 연구 치료 옵션 다음 기형종 형성 언급. 아마도 가장 잘 공부 전략으로 줄기 세포14,15"자살" 유전자의 결합 이다. 이 방법은 유전자 줄기 세포를 유도할 수 있는 apoptosis 활성화 유전자 주입된 셀 teratomas를 생산 하는 경우 그로 인하여 구조 접근을 제공 하는 약리 자극 postinjection에 의해 활성화 될 수 있는 통합 조작 포함. 그러나이 방법은,,의 Psc와 약물 저항16의 점진적 개발에 대 한 잠재력의 유전 수정 오프 대상 결과 포함 하 여 중요 한 단점이 있습니다 겪고 있다. 이와 비슷한 방식을 안티 apoptotic 통로17의 억제를 통해 Psc의 선택적 세포 죽음을 유도 하는 작은 분자를 이용 한다. 다른 그룹의 세포 죽음 같은 podocalyxin 같은 단백질 1 (PODXL)18pluripotency 표면 표식에 대 한 항 체를 사용 하 여 Psc의 대상 있다. 작은 분자 또는 항 체의 타이밍 너무 일찍 배달 하 고 있습니다 너무 늦게 전달 하는 경우 치료 효능 부족 Psc의 치료 가능성에 상당한 영향을 의미 합니다. 또한, 작은 분자와이 패션에 사용 되는 항 체의 조직 효과 하지 공부 되었습니다.
이러한 종양을 치료 하는 대체 접근 외부 광속 방사선 요법 (EBRT)를 사용 하 여 의존 하고있다. EBRT 현재19단단한 종양 치료에 고용 기본 형식 중 하나입니다. 등각 EBRT 기형종 주소 지정을 위해 이상적이 게 만들어서 정상 조직에 손상을 피하고 있는 동안 병 적인 구조의 향상 된 타겟팅 EBRT, 양성자 빔과 정위 적 radiosurgery의 개발을 포함 하 여 혁신 활성화 해부학 적인 몸의 민감한 구조20에 형성입니다. 또한,이 방법은 유전자 조작 이나 둘 다 추가적인 임상 안전 함께 고민 하는, 줄기 세포의 바이러스 성 변환 방지 및 효능 우려15. 마지막으로, 마이크로-균 장치에 진보는 설치류21에 EBRT의 응용 프로그램을 사용할 수 있습니다.
이 문서에서 우리는 인간의 Ipsc 쥐에 주입 하 여 기형종 형성의 작은 동물 모델을 만드는 방법을 보여 줍니다. 우리 다음 선택적으로 이러한 종양 vivo에서 주위 조직에 최소한의 피해를 근절 하기 위해 EBRT를 적용 하는 방법을 보여 줍니다. 이 방법은 생물학 분자 및 펩 티 드의 조직 배달은 Psc의 유전자 조작의 대상 오프 효과 피하는 동안 PSC 파생 teratomas에 대 한 타겟된 치료를 제공 합니다. 조사 가능한 목적, 생물 발광 영상 (씨)를 통해 방사선 치료 종양 응답을 추적 취재 원 유전자와 줄기 세포 transduce 위해를 제공 합니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Induced Pluripotent Stem Cell Control Line</td>
			<td>Stanford University</td>
			<td>Nguyen Lab</td>
			<td>Cell culture of iPSC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning matrigel basement membrane matrix 354234</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CB-40234</td>
			<td>Cell culture of iPSC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Essential 8 culture medium</td>
			<td>ATCC-The global bioresource center</td>
			<td>30-2203</td>
			<td>Cell culture of iPSC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryple E</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12605-036</td>
			<td>Cell culture of iPSC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Y27632 inhibitor 2 HCL (ROCK Inhibitor)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S104950MG</td>
			<td>Cell culture of iPSC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lentivirus</td>
			<td>Cyagen</td>
			<td>P170721-1001cjn</td>
			<td>Transduction of iPSC with double fusion reporter gene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyrbrene Infection/Transfection Reagent</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>TR-1003-G</td>
			<td>Transduction of iPSC with double fusion reporter gene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluc-eGFP reporter gene driven by ubiquitin promoter</td>
			<td>Stanford University</td>
			<td>Sam Gambhir lab</td>
			<td>Transduction of iPSC with double fusion reporter gene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-luciferin</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>122799</td>
			<td>Transduction of iPSC with double fusion reporter gene and BLI</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow cytometer (BD FACSARIA III)</td>
			<td>BD Biosciences&#160;</td>
			<td>FACSAria</td>
			<td>Transduction of iPSC with double fusion reporter gene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microplate spectrofluorometer (Glomax Navigator System)</td>
			<td>Promega Bio Systems, Sunnyvale, CA</td>
			<td>GM2000</td>
			<td>Transduction of iPSC with double fusion reporter gene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xenogen IVIS 200&#160;</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>124262</td>
			<td>BLI</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>CDS019936</td>
			<td>irradiation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-Rad SmART image-guided irradiator&#160;</td>
			<td>Precision X-ray Inc., North Branford, CT</td>
			<td>X-Rad SmART</td>
			<td>irradiation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RT_Image software package</td>
			<td>Stanford University (http://rtimage.sourceforge.net/)</td>
			<td>RT_Image v0.2&#946;</td>
			<td>Irradiation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

targeted and selective treatment of pluripotent stem cell-derived teratomas using external beam radiation in a small-animal model

"줄기 세포 관광," 전세계 줄기 세포의 관계가 없는 이식의 피해자의 증가 줄기 세포 이식의 안전에 대 한 우려를 제기 했다. Teratomas 아직도 이식 시 잔여 미 분화 줄기 세포의 존재에서 발생할 수 있습니다 또는에 자발적인 돌연변이에서 분화의 이식 분화 보다는 미 분화 세포는 일반적인 관행, 비록 셀입니다. 줄기 세포 치료는 종종 해부학 민감한 사이트에 전달 됩니다, 때문에 작은 종양 임상, 실명, 마비, 인지 이상, 그리고 심장 혈관 장애의 결과로 파괴 될 수 있습니다. 이 사이트에 대 한 외과 액세스 제한, 몇 가지 치료 옵션과 함께 환자를 떠나 있을 수 있습니다. 줄기 세포 비행 제어는, 따라서, 줄기 세포 치료의 임상 번역에 대 한 중요 한입니다.
외부 빔 방사선 장기 주변에 부상을 최소화 하면서 기형종 부담을 줄이려면 타겟된 치료 제공의 효과적인 수단을 제공 합니다. 또한,이 방법은 유전자 조작 방지 또는 줄기 세포는 바이러스 성 변환 추가 임상 안전성 및 효능 우려와 관련 된. 여기, 우리는 쥐에 있는 pluripotent 줄기 세포 유래 teratomas를 만들려고 하 고 선택적으로 이러한 종양 vivo에서 ablate을 외부 빔 방사선 치료를 적용 하는 프로토콜을 설명 합니다.

일반적으로 주입 된 쥐 씨 (그림 2)를 영상으로 확인 4-8 주 후 기형종 성장 형성을 시연할 예정 이다. 종양은 luciferase 신호 (그림 2)에서 크게 감소의 결과로 주어진 셀 납품 후 1 개월 18 Gy의 누적 복용량 방사선 때 극적으로 축소 됩니다. 중요 한 것은, 정상 조직의 조사 사이트에서 5mm를 가져온 어떤 상당한 피해 (?...

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Targeted and Selective Treatment of Pluripotent Stem Cell-derived Teratomas Using External Beam Radiation in a Small-animal Model

만능 줄기 세포 유래 teratomas 위한 치료 전략에 대 한 연구는 줄기 세포 치료의 임상 번역 중요 합니다. 여기, 우리 첫째, 쥐에서 그리고, 선택적으로 대상 줄기 세포 유래 teratomas를 생성 하 고 생체 조건 작은 동물 irradiator를 사용 하 여 이러한 종양을 치료 하는 프로토콜을 설명 합니다.

만능 줄기 세포 유래 Teratomas 외부 빔 방사선을 사용 하 여 작은 동물 모델에서의 타겟 및 선택적 치료

The growing number of victims of &#34;stem cell tourism,&#34; the unregulated transplantation of stem cells worldwide, has raised concerns about the ...

이 절차의 전반적인 목표는 작은 동물 외부 빔 방사선 요법의 생체 내 효과의 평가를 위해 마우스에서 줄기 세포 유래 성각기를 선택적으로 표적으로 하는 것이다. 외부 방사선 빔 치료의 주요 장점은 체계적으로 전달 된 치료의 오프 타겟 부작용을 피하는 줄기 세포 관련 성소에 대한 표적 요법이라는 것입니다. 외부 빔 방사선 요법의 어드밴스는 정상 조직에 손상을 피하면서 작은 성소의 특정 표적을 가능하게했으며,이 치료는 방사선에 민감한 성소 를 치료하는 데 이상적입니다.이 방법은 세포 치료를 위한 최적화 전략에 대한 통찰력을 제공할 뿐만 아니라 인간 치료에 임상적으로 적용될 가능성이 있습니다. 먼저 iPSC가 들어 있는 6웰 플레이트를 복용합니다. 면역결핍동물에서 테트라토마 형성을 유도하기 위해 실온에서 5분 간 배양하는 이중 융합 기자 유전자로 변형된 인간 유도만능 줄기세포를 함유하는 6웰 플레이트의 웰당 재조합 세포 해리 효소 믹스의 1밀리리터를 첨가한다.인큐베이션의 끝에서 배관에 의해 세포를 분산시키고 각 웰에 세포 배양 배지의 동일한 볼륨을 추가하여 효소 반응을 중지한다. 계산을 위해 15 밀리리터 원판 튜브에서 단일 셀 서스펜션을 당깁니다. 원심분리가 완료되면, 상류체를 흡인하고 30 마이크로리터의 Matrigel 매트릭스 용액으로 펠릿을 재보종하여 튜브를 얼음 위에 놓습니다.이중 융합 보고원 전도 세포를 활용하는 경우, 이러한 이중 양성 영향 세포는 또한 매트릭스의 30 마이크로리터에서 중단되어야 한다. 다음으로, 각 세포 집단을 28.5 게이지 바늘을 장착한 1밀리리터 주사기에 적재하고 각 마취8주에서 10주 된 아티믹 누드 수신자 마우스에 발가락 핀치에 대한 반응이 부족한지 확인합니다. 이어서, 각 받는 동물의 등갈 측면에 하나의 세포 매트릭스 혼합물을 피하한다.접종 후 적절한 실험 시점에서 각 수령인에게 1킬로그램당 375 밀리그램을 주입합니다. 10분 후 각 마취 기자 프로브의 생물 발광 신호는 표준 생체 발광 이미징 프로토콜에 따라 5분 간격으로 1분 간의 획득 창을 사용하여 30분 동안 동물을 주입했습니다. 기종 조사의 경우, 적절한 실험 시간 지점에서, 먼저 이미지 유도 전임상 조사기의 침대에 마취 된 받는 동물을 배치하고 40 피크 킬로전압, 2 밀리암프 엑스레이 빔을 사용하여 360도 이상의 400 프로젝션 마이크로 컴퓨팅 단층 촬영 이미지 세트를 획득하고, isotropic 크기의 부피 영상으로 이미지를 재구성합니다.성수기의 체적 이미지를 재구성하는 것이 중요합니다. 이 심상은 주변 조직의 오프 타겟 방사선을 최소화하면서, 단지 성수기에게 치료의 특정 납품을 위한 방사선 처리를 계획하는 것을 도울 것입니다. 그런 다음 마이크로 CT 이미지와 RT 이미지 소프트웨어 패키지를 사용하여 방사선 처리 프로토콜을 계획합니다.표적 종양에 총 18개의 회색을 전달하기 위해 3일 연속 치료를 투여한다. 주입된 마우스는 전형적으로 생물 발광 화상 진찰에 의해 확인된 종양 세포 주입 후에 4주에서 eigth 주를 기적으로 보여줍니다. 세포 전달 후 한 달 후 18개의 회색의 누적으로 조사되면 종양이 급격히 수축되어 루시파아제 신호가 현저히 감소하게 된다.중요한 것은, 이 심상이 보여주듯이, 조사된 사이트에서 5밀리리터를 수확한 일반적인 조직 생검은 어떤 중요한 손상을 지속하지 않는 것처럼 보이지 않습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 생체 내에서 줄기 세포 유래 기종을 만들고 외부 빔 방사선으로 효과적이고 안전하게 치료하는 방법에 대한 명확한 이해가 있어야 합니다. 이 간단한 접근은 인접한 조직을 피하면서 표적 종양을 조사하기 위하여 방사선 광선 치료의 시리즈가 처방될 수 있던 후에 피사체의 고해상도 CT 심상을 취득하는 것을 요구합니다.방사선 작업은 매우 위험할 수 있으며 적절한 방패를 사용하는 것과 같은 예방 조치는 항상 이 절차를 수행하는 동안 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.

Research

JoVE Journal

Medicine

Protocol for Long Duration Whole Body Hyperthermia in Mice

마우스의 긴 기간 온 몸이 고열에 대한 프로토콜

Hyperthermia is a general term used to define the increase in core body temperature above normal. It is often used to describe the increased core body ...

연구

의학

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

작은 동물 룩 로커 반전 복구 (SALLI) 쥐의 MRI를 사용하여 심장 기능 및 심근 형태학의 평가

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

췌장암 새로운 치료 전략을 개발하기위한 전지 특성 줄기 공부

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

Scleral Cross-linking Using Riboflavin and Ultraviolet-A Radiation for Prevention of Axial Myopia in a Rabbit Model

공막 래빗 모델에 축 방향 근시의 예방 리보플라빈 및 자외선-A 방사선을 사용하여 교차 결합

Myopic individuals, especially those with severe myopia, are at higher-than-normal risk of cataract, glaucoma, retinal detachment and chorioretinal ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

Vivo에서 골절 뼈 쥐 마우스 대 퇴 골에 대 한 MRI-호환 Osteosynthesis 장치를 사용 하 여 치료 기간 동안 굳은 살 개발의 평가

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

Radiation Planning Assistant - A Streamlined, Fully Automated Radiotherapy Treatment Planning System

방사선 계획 도우미-유선형된, 완전 자동화 된 방사선 치료 계획 시스템

The Radiation Planning Assistant (RPA) is a system developed for the fully automated creation of radiotherapy treatment plans, including volume-modulated ...

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

Ex Vivo Normothermic 간 관류의 작은 동물 모델

There is a significant shortage of liver allografts available for transplantation, and in response the donor criteria have been expanded. As a result, ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Myography 와이어를 사용 하 여 마우스 Mesenteric 동맥의 isometric 수축 측정

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

줄기 세포 치료를위한 심근 경색 심부전의 돼지 모델 설립

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Sarcomere Shortening of Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes using Fluorescent-Tagged Sarcomere Proteins.

형광 태그 사코레 단백질을 사용하여 다능줄기 세포 유래 심근 세포의 Sarcomere 단축.

Pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (PSC-CMs) can be produced from both embryonic and induced pluripotent stem (ES/iPS) cells. These cells ...