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

Författarna tackar Sara Minemyer och Alexander Comerci för den språkliga revideringen.

Alla djur protokoll är godkända av den institutionella djuromsorg och användning kommittén och anslutit sig till National Institutes of Health (NIH) riktlinjer. Instrument som används för alla kirurgiska ingrepp var grundligt steriliseras.
1. inledande beredning
<ol><li>Innan injicera cancerceller i musen mjälte, autoklav och sterilisera alla instrument som skall användas under förfarandet.</li>
	<li>Sterilisera och/eller autoklav en värmedyna, kirurgiska handskar, gasväv, sax, sm...

<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>

Djur modellen som beskrivs i detta manuskript bygger på två huvudinriktningar. Den första är att erkänna förmågan hos cancerceller att lokalisera och förgöra i levern loberna. Den andra är att studera effekten av hepatisk ischemi reperfusion skada som påverkar tumörtillväxt och metastaser. Denna modell tillåter relevant studie av levermetastaser i frånvaro av sekundära metastaser i en immunkompetenta mus. Modellen är användbar för att ta itu med frågor om metastaserande effektivitet, till exempel cell...

Levern är en av de vanligaste platserna för utveckling av metastaserad sjukdom1. Dödligheten är nästan undantagslöst hänförlig till komplikationer i samband med tumörtillväxt i levern. Hos patienter med metastaserande solida tumörer i levern, kirurgi är fortfarande en avgörande intervention för sjukdomskontroll och en möjlig kurativ metod. Emellertid, den stora majoriteten av patienter i slutändan närvarande med återkommande sjukdom, främst i levern2,3. Under lever kirurgi, intraoperativ blödning är vanligt, ofta kräver blodtransfusion och olika tekniska metoder för kontroll av blödning, inklusive vaskulära kläm metoder. Emellertid, sådana åtgärder orsaka hepatisk ischemia/reperfusion (I/R) till levern vävnad. De negativa effekterna av I/R på hepatocellulär funktion har väl dokumenterade. Levern I/R förolämpning antänder inflammatoriska kaskader under återställande av blodflödet via inflammatoriska vägar4. Inte bara lever I/R skada bidra till leversvikt, men aktuella bevis visar också att I/R skada stimulerar tumör cell adhesion, och främjar förekomsten av metastaser bildas och tillväxten av befintliga micrometastatic sjukdom5. Vi har tidigare rapporterat att kirurgisk stress inducerar aktivering av immunceller som inte bara hjälper i tillväxten av den primära tumören, men också underlättar metastaser genom att fånga cancerceller i cirkulationen6.
Här beskriver vi i detalj en teknik för att etablera en levermetastaser mus tumör modell. I denna modell, vi presenterar också en metod för att inducera hepatisk ischemi reperfusion skada som fungerar som ett surrogat till den kirurgiska stressen närvarande kliniskt under hepatectomies. De kombinerade metoderna för cancer injektion och hepatisk I/R kan framgångsrikt tolka utvecklingen av CRLM hos patienter som har genomgått primär tumörresektion.

<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 ischemi och reperfusion (I/R) skada, en gemensam klinisk utmaning, är fortfarande en oundviklig patofysiologisk process som har visat sig framkalla flera vävnads-och organskador. Trots de senaste framstegen och terapeutiska metoder, den totala sjuklighet har varit otillfredsställande särskilt hos patienter med underliggande parenkymala avvikelser. I samband med aggressiv cancer tillväxt och metastaser, kirurgisk I/R misstänks vara arrangören reglerar tumör upprepning. Denna artikel syftar till att beskriva en kliniskt relevant murin modell av lever I/R och kolorektal levermetastaser. Därvid, vi strävar efter att hjälpa andra utredare att etablera och finslipa denna modell för deras rutinmässig forskning praxis för att bättre förstå effekterna av levern I/R på att främja levermetastaser.

Alla vildtyp (C57BL6) möss (n = 20) utsattes för levermetastaser-modellen med hjälp av det protokoll som beskrivs ovan. Alla injicerade möss med eller utan ischemi reperfusion skada överlevde fram till dagen för offret. Det schematiska diagrammet figur 1a i en cancer-injicerad lever illustrerar fastspänningen av portalen triaden (leverartär, Portal ven, och gallgången) som inducerar en partiell lever ischemisk (70%) förolämpning mot median och vänster laterala loberna. En ökning...

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 detalj en kliniskt relevant kolorektal cancer levermetastaser (CRLM) tumör modell och påverkan av leverischrefusion (I/R) i tumörtillväxt och metastaser. Denna modell kan bidra till att bättre förstå mekanismerna bakom kirurgi-inducerad främjande av levermetastatisk tillväxt.

Murin modell av metastaserande levertumörer i inställningen av ischemia reperfusion skada

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

Experimentella och kliniska bevis visar att lever ischemi reperfusion kan öka bildandet av ögonbevarande högborgar genom cirkulerande cancerceller och tillväxten av micrometastatic sjukdom. Denna reproducerbara murin modell tillåter den relevanta studien av både inrättandet av metastaser och tillväxten av redan existerande tumör i levern. Leverkirurgi, blödning, och septisk chock är alla associerade med leverischemi reperfusion och kan påverka tillväxten av metastaserande sjukdom.Dessa tekniker gör det möjligt att studera detta fenomen i ett försök att bättre diagnostisera och förhindra den skadliga effekten av ischemi reperfusion på tumörtillväxt i en klinisk miljö. Efter att ha bekräftat en brist på svar på tå nypa i en sövd åtta till 12-veckors gamla manliga C57 svart 6 mus, desinficera den exponerade bukväggen huden med en povidone-jod scrub och använda tandade tlys för att lyfta huden. Med hjälp av en kirurgisk skalpell, gör en mittlinjen snitt i huden och lyft bukmuskeln och bukhinnan för att underlätta skapandet av en tre centimeter mittlinjen snitt att exponera buken innehållet.Efter att ha placerat en hemostat på båda sidor av snittet och under xiphoid processen, dra och tejpa svansen nedåt för att förlänga buken och använda en sex-tums steril bomullsspets applikator för att separera och exponera mjälten från bukspottskörteln fettvävnaden. Därefter virvel cancercell suspension av intresse för att separera alla cell klumpar och ladda cellerna i en 0,5-milliliter insulinspruta utrustad med en 28-gauge nål. Injicera långsamt och försiktigt 100 mikroliter celler i mjältens spets, placera en bomullsspets intill sidan av nålpunktionen för att absorbera eventuella tumörspill i peritonealhålan samtidigt som den tillförs ett försiktigt tryck för att stabilisera mjälten under injektionen.En lyckad injektion kommer att vara uppenbart genom en förändring i leverns färg. När alla celler har levererats, placera en bit PBS-indränkt steril gasväv över dissekerade området och placera musen på en värmedyna i 15 minuter så att cancercellerna att cirkulera i systemet. För att inducera en ischemi och reperfusion skada, använd två fuktade bomullsspetsar för att försiktigt flytta tarmen från hålrummet för att exponera portalvenen och placera musen under ett dissekerande mikroskop.Lyft median och vänster laterala leverlober upp mot membranet. Placera en liten fuktig bomullspinne mellan medianloben och den högra laterala loben för att skapa tillräckligt med utrymme för fastspänning och passera försiktigt en kärldilator forceps bakom portaltriad och, med hjälp av kärletdilator-forceps, använd en 10-centimeters bit 4-0 polypropylen sutur för att passera bakom och lyfta portalen triad. Använd en mikro-serrifin klämma applikator med ett lås för att placera en mikrovaskulär klämma på vänster och median lever loberna att occlude alla strukturer i portalen triaden.När blanchering observeras, ta bort 4-0 polypropylen sutur och liten bomullspinne och försiktigt tillbaka tarmen till bukhålan. Täck bukväggen med en ny bit PBS-indränkt gasväv och täck gasbindningen med plastfolie för att minimera avdunstningsförlusten. Placera sedan tillbaka musen på värmedynan i 60 minuter.Under hela ischemisk intervall, visualisera blek blanchering av rätt medial, vänster mediala och laterala lober att bekräfta bevis på ischemi skada. Vid slutet av skadeperioden, ta bort klämman. För att utföra en splenektomi, försiktigt lyfta mjälten med släta tång och använda en handhållen cautery enhet för att kauterisera de splenic blodkärlen för att undvika kraftig blödning.Transect kärlen vid cauterized avsnitt för att ta bort mjälte och omedelbart använda 4-0 polypropylen suturer för att stänga muskeln och hud snitt i ett dubbelt lager suturmönster. Placera sedan tillbaka musen i sin hembur med övervakning tills full återhämtning. Kirurgisk stress ökar avsevärt mängden på förhand etablerade mikrometastaser i levern.Denna skillnad observeras även två veckor efter ischemi reperfusion jämfört med icke-ischemi reperfused möss. Levern ischemi reperfusion och tumör cell injektion kan påverkas av rumstemperatur och cellens livskraft, så var noga med att kontrollera dessa variabler. Denna teknik underlättar studiet av effekterna av kirurgisk stress och leverskada på tillväxten av metastaserande sjukdom.Detta kommer att hjälpa forskare att bättre förstå fenomenet kirurgi-inducerad tumörtillväxt.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

Nästa generations sekvense för detektion av vilken talan Mutationer i fast och flytande tumörer

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 djurmodell av Colorectal metastas i Lever: avbildningsmetoder och egenskaper av metastaserande 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

Ett syngent musmodell av metastaserad njurcellscancer för kvantitativ och Longitudinal Bedömning av Prekliniska 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 musmodell av trötthet inducerad av perifera bestrålning

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

Identifiering och karakterisering av metastaserande faktorer av genöverföring i romanen RIP-taggen; RIP-tva murina modell

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

Utveckling av en mänsklig preklinisk modell av Osteoclastogenesis från perifert blod monocyter Co odlade med Breast Cancer cellinjer

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