Name: murine model of metastatic liver tumors in the setting of ischemia reperfusion injury
Uploaded: 2019-08-30T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Murine Model of Metastatic Liver Tumors in the Setting of Ischemia Reperfusion Injury at JoVE.com

Forfatterne takker Sara Minemyer og Alexander Comerci for den sproglige revision.

Alle animalske protokoller er godkendt af den institutionelle dyrepleje og brug udvalg og overholdt de nationale Institutes of Health (NIH) retningslinjer. Instrumenter, der anvendes til enhver kirurgisk procedure, er grundigt steriliseret.
1. indledende forberedelse
<ol><li>Før injektion kræftceller i musen milt, autoklave og sterilisere alle instrumenter, der skal anvendes under proceduren.</li>
	<li>Steriliser og/eller autoklave en varmepude, kirurgiske handsker, gaze, par saks, små kl...

<ol>
	<li>Riihim&#228;ki, M., Hemminki, A., Sundquist, J., Hemminki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+metastasis+in+colon+and+rectal+cancer.">Patterns of metastasis in colon and rectal cancer.</a> Scientific Reports. 6 (1), 29765 (2016).</li><li>Oki, 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=Recent+advances+in+treatment+for+colorectal+liver+metastasis.">Recent advances in treatment for colorectal liver metastasis.</a> Annals of gastroenterological surgery. 2 (3), 167-175 (2018).</li><li>Wolpin, B. M., Mayer, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+treatment+of+colorectal+cancer.">Systemic treatment of colorectal cancer.</a> Gastroenterology. 134 (5), 1296-1310 (2008).</li><li>van Golen, R. F., Reiniers, M. J., Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Heger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sterile+inflammation+in+hepatic+ischemia/reperfusion+injury:+present+concepts+and+potential+therapeutics.">Sterile inflammation in hepatic ischemia/reperfusion injury: present concepts and potential therapeutics.</a> Journal of Gastroenterology and Hepatology. 28 (3), 394-400 (2013).</li><li>Demicheli, R., Retsky, M. W., Hrushesky, W. J. M., Baum, M., Gukas, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+surgery+on+tumor+growth:+a+century+of+investigations.">The effects of surgery on tumor growth: a century of investigations.</a> Annals of Oncology. 19 (11), 1821-1828 (2008).</li><li>Tohme, 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=Neutrophil+Extracellular+Traps+Promote+the+Development+and+Progression+of+Liver+Metastases+after+Surgical+Stress.">Neutrophil Extracellular Traps Promote the Development and Progression of Liver Metastases after Surgical Stress.</a> Cancer Research. 76 (6), 1367-1380 (2016).</li><li>Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+mouse+model+of+colorectal+cancer.">Orthotopic mouse model of colorectal cancer.</a> Journal of Visualized Experiments. (10), 484 (2007).</li><li>Elkin, M., Vlodavsky, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tail+vein+assay+of+cancer+metastasis.">Tail vein assay of cancer metastasis.</a> Current Protocols in Cell Biology. 19 (19.2), (2001).</li><li>Thalheimer, A., 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=The+intraportal+injection+model:+A+practical+animal+model+for+hepatic+metastases+and+tumor+cell+dissemination+in+human+colon+cancer.">The intraportal injection model: A practical animal model for hepatic metastases and tumor cell dissemination in human colon cancer.</a> BMC Cancer. 9 (1), 29 (2009).</li><li>Frampas, E., Maurel, C., Thedrez, P., Le Sa&#235;c, P. R. e. m. a. u. d. -., Faivre-Chauvet, A., Barbet, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+intraportal+injection+model+for+liver+metastasis:+Advantages+of+associated+bioluminescence+to+assess+tumor+growth+and+influences+on+tumor+uptake+of+radiolabeled+anti-carcinoembryonic+antigen+antibody.">The intraportal injection model for liver metastasis: Advantages of associated bioluminescence to assess tumor growth and influences on tumor uptake of radiolabeled anti-carcinoembryonic antigen antibody.</a> Nuclear Medicine Communications. 32 (2), 147-154 (2011).</li><li>Goddard, E. T., Fischer, J., Schedin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Portal+Vein+Injection+Model+to+Study+Liver+Metastasis+of+Breast+Cancer.">A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer.</a> Journal of Visualized Experiments. (118), (2016).</li><li>Limani, P., 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=Selective+portal+vein+injection+for+the+design+of+syngeneic+models+of+liver+malignancy.">Selective portal vein injection for the design of syngeneic models of liver malignancy.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 310 (9), G682-G688 (2016).</li></ol>

Den dyremodel, der er beskrevet i dette manuskript, er baseret på to store tilgange. Den første er at anerkende kræftcellernes evne til at lokalisere og formere sig i leveren lobes. Den anden er at studere effekten af hepatisk iskæmi reperfusion skade påvirker tumorvækst og metastaser. Denne model tillader den relevante undersøgelse af levermetastaser i fravær af sekundære metastaser i en immun kompetent mus. Modellen er nyttig til at behandle spørgsmålene om metastatisk effektivitet, såsom celle overlevelse ...

Leveren er en af de mest almindeligt forekommende steder for udvikling af metastatisk sygdom1. Dødelighed er næsten uvægerligt tilskrives komplikationer forbundet med tumorvækst i leveren. Hos patienter med metastaserende faste tumorer i leveren, kirurgi er fortsat en afgørende intervention for sygdomskontrol og en mulig helbredende tilgang. Men langt størstedelen af patienterne i sidste ende til stede med tilbagevendende sygdom, overvejende i leveren2,3. Under lever kirurgi er intraoperativ blødning almindelig, hvilket ofte nødvendiggør blodtransfusion og forskellige tekniske tilgange til kontrol af blødning, herunder vaskulære fastspændings metoder. Men, sådanne foranstaltninger forårsager hepatisk iskæmi/reperfusion (I/R) til leveren væv. De negative virkninger af I/R på hepatocellulær funktion er veldokumenterede. Leveren I/R fornærmelse antænde inflammatoriske kaskader under genoprettelsen af blodgennemstrømningen via inflammatoriske veje4. Ikke alene lever I/R skade bidrager til leversvigt, men nuværende beviser viser også, at I/R skade stimulerer tumor celle adhæsion, og fremmer forekomsten af metastaser dannelse og væksten af eksisterende micrometastatic disease5. Vi har tidligere rapporteret, at kirurgisk stress inducerer aktivering af immunceller, som ikke kun hjælper i væksten af den primære tumor, men også letter metastaser ved at fange kræftceller i omløb6.
Her beskriver vi i detaljer en teknik til at etablere en levermetastaser muse tumor model. I denne model, vi også præsentere en metode til at inducere hepatisk iskæmi reperfusion skade, der fungerer som en surrogat til kirurgisk stress nuværende klinisk under hepatectomies. De kombinerede metoder til kræft injektion og hepatisk i/R kan med held fortolke udviklingen af CRLM hos patienter, der har gennemgået primær tumor resektion.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>12-614F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>900-108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25030-081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicilin</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>15-140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stretomysin</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>15-140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SH3023701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>sh30042.02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture Flask 75cm</td>
			<td>5 Cells Star</td>
			<td>658170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15ml PP Conical Tubes</td>
			<td>BioExcell</td>
			<td>41021037</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Stain</td>
			<td>Giibco</td>
			<td>15250-061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>1376152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cautry</td>
			<td>Bovie</td>
			<td>AA01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microvascular clamp</td>
			<td>Finescience tools</td>
			<td>18055-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Serrefine clamp applicator with lock</td>
			<td>Fine science toosl</td>
			<td>FST-18056-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring scissor</td>
			<td>Fine science toosl</td>
			<td>FST-15021-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel Dilator</td>
			<td>Fine science toosl</td>
			<td>FST-00276-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic fixator Retraction system</td>
			<td>Fine science toosl</td>
			<td>FST-18200020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Adson Forceps</td>
			<td>Fine science toosl</td>
			<td>FST-11019-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Adson Forceps</td>
			<td>Fine science toosl</td>
			<td>FST-11018-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 polypropylene suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>K881H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-8826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>1443915</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clipper</td>
			<td>Oster</td>
			<td>559A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-Iodine solution</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS093945</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 1ml 25G</td>
			<td>BD safety Glide</td>
			<td>305903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe 0.5 ml</td>
			<td>BD insulin Syringes</td>
			<td>32946</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton -Tipped Applicator</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>23-400-101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>LR92240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mycoplasma Elisa Kit</td>
			<td>Roche</td>
			<td>11663925910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Putney</td>
			<td>#056344</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>NADA</td>
			<td>#139-236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ALT strip</td>
			<td>Heska</td>
			<td>15809554</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AST strip</td>
			<td>Heska</td>
			<td>15809542</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LDH strip</td>
			<td>Heska</td>
			<td>15809607</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

murine model of metastatic liver tumors in the setting of ischemia reperfusion injury

Lever iskæmi og reperfusion (I/R) skade, en fælles klinisk udfordring, er fortsat en uundgåelig patofysiologiske proces, der har vist sig at inducere flere væv og organskader. På trods af nylige fremskridt og terapeutiske tilgange er den generelle sygelighed forblevet utilfredsstillende, især hos patienter med underliggende parentchymale abnormaliteter. I forbindelse med aggressiv kræft vækst og metastase er kirurgisk I/R mistænkt for at være arrangøren, der regulerer tumor gentagelse. Denne artikel har til formål at beskrive en klinisk relevant murine model af lever I/R og kolorektal levermetastaser. I den forbindelse bestræber vi os på at hjælpe andre efterforskere med at etablere og perfektionere denne model for deres rutinemæssige forskningspraksis for bedre at forstå virkningerne af lever I/R på fremme af levermetastaser.

Alle dværg (C57BL6) mus (n = 20) blev underkastet levermetastaser model ved hjælp af den ovenfor beskrevne protokol. Alle injicerede mus med eller uden iskæmi reperfusion skade overlevede indtil datoen for offer. Det skematiske diagram figur 1a af en kræft injiceret lever illustrerer opspændingen af Portal Triaden (hepatisk arterie, portal vene og galdegangen), som inducerer en delvis leveriskæmisk (70%) fornærmelse mod median og venstre laterale lobes. En stigning i antallet af lever...

Watch this Scientific Journal Video about Murine Model of Metastatic Liver Tumors in the Setting of Ischemia Reperfusion Injury at JoVE.com

Murine Model of Metastatic Liver Tumors in the Setting of Ischemia Reperfusion Injury

Vi beskriver i detaljer en klinisk relevant kolorektal cancer levermetastaser (CRLM) tumor model og indflydelsen af leveren iskæmi reperfusion (i/R) i tumorvækst og metastase. Denne model kan bidrage til bedre at forstå de mekanismer, underliggende kirurgi-induceret fremme af leveren metastatisk vækst.

Murine model af metastatisk levertumorer i fastsættelsen af ischemia reperfusion skade

Liver ischemia and reperfusion (I/R) injury, a common clinical challenge, remains an inevitable pathophysiological process that has been shown to induce ...

Eksperimentelle og kliniske beviser viser, at lever iskæmi reperfusion kan øge dannelsen af metastatisk foci ved cirkulerende kræftceller og væksten af mikrometastatisk sygdom. Denne reproducerbare murine model tillader den relevante undersøgelse af både etablering af metastaser og væksten af allerede eksisterende tumor i leveren. Leverkirurgi, blødning, og septisk chok er alle forbundet med leveren iskæmi reperfusion og kan påvirke væksten af metastatisk sygdom.Disse teknikker tillader undersøgelse af dette fænomen i et forsøg på bedre at diagnosticere og forhindre den skadelige virkning af iskæmi reperfusion på tumorvækst i en klinisk indstilling. Efter at have bekræftet en manglende reaktion på tå knivspids i en bedøvet otte til 12-ugers gamle mandlige C57 sort 6 mus, desinficere den udsatte bugvæggen hud med en povidone-jod krat og bruge tandede arpint til at løfte huden. Ved hjælp af en kirurgisk skalpel, lave en midterlinjen snit i huden og løft bugmusklen og bughinden for at lette oprettelsen af en tre-centimeter midterlinjen snit til at afsløre maveindholdet.Efter at placere en hemostat på begge sider af snittet og under xiphoid processen, trække og tape halen nedad for at udvide maven og bruge en seks-tommer steril bomuld tip applikator til at adskille og udsætte milten fra pancreas fedtvæv. Dernæst vortex kræftcelle suspension af interesse for at adskille enhver celle klumper og indlæse cellerne i en 0,5-milliliter insulin sprøjte udstyret med en 28-gauge nål. Langsomt og forsigtigt injicere 100 mikroliter af celler i spidsen af milten, placere en bomuld spids støder op til siden af nålen punktering til at absorbere eventuelle tumor udslip i bughulen samtidig tilføje blidt tryk for at stabilisere milten under injektion.En vellykket injektion vil være tydeligt ved en ændring i farven på leveren. Når alle cellerne er leveret, skal du placere et stykke PBS-gennemblødt steril gaze over det dissekerede område og placere musen på en varmepude i 15 minutter, så kræftcellerne kan cirkulere i systemet. For at fremkalde en iskæmi og reperfusion skade, bruge to fugtet bomuld tips til forsigtigt at flytte tarmen fra hulrummet til at udsætte portalen vene og placere musen under en dissekere mikroskop.Løft medianen og venstre laterale leverlapper op mod mellemgulvet. Placer en lille fugtig vatpind mellem midterlappen og højre laterale lap for at skabe tilstrækkelig plads til fastspænding og forsigtigt passere et fartøj dilatator kraftvede bag portalen triade og ved hjælp af fartøjet dilatator kraftveske, bruge en 10-centimeter stykke 4-0 polypropylen sutur til at passere bag og løfte portalen triade. Brug en mikro-serrifin klemme applikator med en lås til at placere en mikrovaskulær klemme på venstre og median leverlapper til at okkludere alle strukturer i portalen triade.Når blanchering er observeret, fjerne 4-0 polypropylen sutur og lille vatpind og omhyggeligt returnere tarmen til bughulen. Dæk bugvæggen med et nyt stykke PBS-gennemblødt gaze og dække gaze med plastfolie for at minimere fordampningstabet. Placer derefter musen tilbage på varmepuden i 60 minutter.I hele iskæmisk interval, visualisere den blege blanchering af højre mediale, venstre mediale, og laterale lapper for at bekræfte beviser for iskæmi skade. Fjern klemmen efter skaden. For at udføre en splenektomi, forsigtigt løfte milten med glatte kraftfortævnte og bruge en håndholdt ætsning enhed til at ætse milt blodkar for at undgå overdreven blødning.Transect beholderne på cauterized sektion for at fjerne milten og straks bruge 4-0 polypropylen suturer til at lukke muskler og hud indsnit i en dobbelt-lag sutur mønster. Derefter placere musen tilbage i sit hjem bur med overvågning, indtil fuld helbredelse. Kirurgisk stress øger mængden af præ-etablerede mikrometastaser i leveren.Denne forskel er observeret selv to uger efter iskæmi reperfusion sammenlignet med ikke-iskæmi reperfused mus. Leveren iskæmi reperfusion og tumor celle injektion kan påvirkes af stuetemperatur og celle levedygtighed, så pas på at kontrollere disse variabler. Denne teknik letter studiet af virkningerne af kirurgisk stress og leverskade på væksten af metastatisk sygdom.Dette vil hjælpe forskerne til bedre at forstå fænomenet kirurgi-induceret tumorvækst.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Next Generation Sequencing for the Detection of Actionable Mutations in Solid and Liquid Tumors

Next Generation Sequencing til påvisning af søgsmål mutationer i fast og flydende tumorer

As our understanding of the driver mutations necessary for initiation and progression of cancers improves, we gain critical information on how specific ...

Advanced Animal Model of Colorectal Metastasis in Liver: Imaging Techniques and Properties of Metastatic Clones

Advanced Animal Model af kolorektal Metastase i Lever: Imaging teknikker og Ejendomsstyrelsen mod metastatiske kloner

Patients with a limited number of hepatic metastases and slow rates of progression can be successfully treated with local treatment approaches1,2. ...

A Syngeneic Mouse Model of Metastatic Renal Cell Carcinoma for Quantitative and Longitudinal Assessment of Preclinical Therapies

En syngen musemodel af metastaserende renalcellecarcinom for Kvantitativ og Longitudinal Vurdering af Prækliniske Terapier

Renal cell carcinoma (RCC) affects &#62; 60,000 people in the United States annually, and ~ 30% of RCC patients have multiple metastases at the time of ...

A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation

En mus Model af træthed induceret af perifere Bestråling

Cancer-related fatigue (CRF) is a distressing and costly condition that often affects patients receiving cancer treatments, including radiation therapy. ...

Identification and Characterization of Metastatic Factors by Gene Transfer into the Novel RIP-Tag; RIP-tva Murine Model

Identification and Characterization of Metastatic Factors by Gene Transfer into the Novel RIP-Tag; RIP-tva Murine Model

Identifikation og karakterisering af metastatisk faktorer af genoverførsel i romanen RIP-Tag; RIP-tva Murine Model

Metastatic cancer accounts for 90% of deaths in patients with solid tumors. There is an urgent need to better understand the drivers of cancer metastasis ...

Development of a Human Preclinical Model of Osteoclastogenesis from Peripheral Blood Monocytes Co-cultured with Breast Cancer Cell Lines

Udvikling af en menneskelig prækliniske Model af Osteoclastogenesis fra perifert blod monocytter Co kulturperler med bryst kræft cellelinjer

The crosstalk between tumor cells and bone cells in the bone microenvironment is crucial to understanding the mechanism of bone metastasis formation. We ...