Name: drug screening of primary patient derived tumor xenografts in zebrafish
Uploaded: 2020-04-10T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Drug Screening of Primary Patient Derived Tumor Xenografts in Zebrafish at JoVE.com

Bu araştırma V Vakfı V Scholar Ödülü ve NIH Grants DP2CA228043, R01CA227656 (J.S. Blackburn için) ve NIH Eğitim Hibe T32CA165990 (M.G. Haney için) tarafından desteklenmiştir.

Bu protokolde açıklanan tüm prosedürler Kentucky Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (protokol 2015-2225) tarafından onaylanmıştır. Hasta örnekleri University of Kentucky Kurumsal İnceleme Kurulu (protokol 44672) altında toplanmıştır. Bu protokolden sonra yapılan tüm hayvan deneyleri kullanıcının Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylanmalıdır.
1. Erime Primer Hasta Akut Lenfoblastik Lösemi Hücreleri
<ol><li>37 °C'lik bir...

<ol>
	<li>Lee, L. M., Seftor, E. A., Bonde, G., Cornell, R. A., Hendrix, M. 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+fate+of+human+malignant+melanoma+cells+transplanted+into+zebrafish+embryos:+assessment+of+migration+and+cell+division+in+the+absence+of+tumor+formation.">The fate of human malignant melanoma cells transplanted into zebrafish embryos: assessment of migration and cell division in the absence of tumor formation.</a> Developmental Dynamics. 233 (4), 1560-1570 (2005).</li><li>Topczewska, J. M., 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=Embryonic+and+tumorigenic+pathways+converge+via+Nodal+signaling:+role+in+melanoma+aggressiveness.">Embryonic and tumorigenic pathways converge via Nodal signaling: role in melanoma aggressiveness.</a> Nature Medicine. 12 (8), 925-932 (2006).</li><li>Haldi, M., Ton, C., Seng, W. L., McGrath, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+melanoma+cells+transplanted+into+zebrafish+proliferate,+migrate,+produce+melanin,+form+masses+and+stimulate+angiogenesis+in+zebrafish.">Human melanoma cells transplanted into zebrafish proliferate, migrate, produce melanin, form masses and stimulate angiogenesis in zebrafish.</a> Angiogenesis. 9 (3), 139-151 (2006).</li><li>Corkery, D. P., Dellaire, G., Berman, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukaemia+xenotransplantation+in+zebrafish--chemotherapy+response+assay+in+vivo.">Leukaemia xenotransplantation in zebrafish--chemotherapy response assay in vivo.</a> British Journal of Haematology. 153 (6), 786-789 (2011).</li><li>Rennekamp, A. J., Peterson, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=15+years+of+zebrafish+chemical+screening.">15 years of zebrafish chemical screening.</a> Current Opinion in Chemical Biology. 24, 58-70 (2015).</li><li>Ghotra, V. 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=Automated+whole+animal+bio-imaging+assay+for+human+cancer+dissemination.">Automated whole animal bio-imaging assay for human cancer dissemination.</a> PLoS One. 7 (2), 31281 (2012).</li><li>Chang, T. -. Y. Y., Pardo-Martin, C., Allalou, A., W&#228;hlby, C., Yanik, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+automated+cellular-resolution+vertebrate+screening+platform+with+parallel+animal+processing.">Fully automated cellular-resolution vertebrate screening platform with parallel animal processing.</a> Lab On a Chip. 12 (4), 711-716 (2012).</li><li>Pardo-Martin, 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=High-throughput+in+vivo+vertebrate+screening.">High-throughput in vivo vertebrate screening.</a> Nature Methods. 7 (8), 634-636 (2010).</li><li>Pulak, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tools+for+automating+the+imaging+of+zebrafish+larvae.">Tools for automating the imaging of zebrafish larvae.</a> Methods. 96, 118-126 (2016).</li><li>Henn, K., Braunbeck, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dechorionation+as+a+tool+to+improve+the+fish+embryo+toxicity+test+(FET)+with+the+zebrafish+(Danio+rerio).">Dechorionation as a tool to improve the fish embryo toxicity test (FET) with the zebrafish (Danio rerio).</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology &amp; Pharmacology. 153 (1), 91-98 (2011).</li><li>White, R. M., 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=Transparent+adult+zebrafish+as+a+tool+for+in+vivo+transplantation+analysis.">Transparent adult zebrafish as a tool for in vivo transplantation analysis.</a> Cell Stem Cell. 2 (2), 183-189 (2008).</li><li>Paatero, I., Alve, S., Gramolelli, S., Ivaska, J., Ojala, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+Embryo+Xenograft+and+Metastasis+Assay.">Zebrafish Embryo Xenograft and Metastasis Assay.</a> Bio-Protocol. 8 (18), (2018).</li><li>Rosen, J. N., Sweeney, M. F., Mably, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microinjection+of+zebrafish+embryos+to+analyze+gene+function.">Microinjection of zebrafish embryos to analyze gene function.</a> Journal of Visualized Experiments. (25), e1115 (2009).</li><li>Cold Spring Harbor Laboratory Press. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=E3+medium+(for+zebrafish+embryos).">E3 medium (for zebrafish embryos).</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2011 (10), (2011).</li><li>Wertman, J., Veinotte, C. J., Dellaire, G., Berman, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Zebrafish+Xenograft+Platform:+Evolution+of+a+Novel+Cancer+Model+and+Preclinical+Screening+Tool.">The Zebrafish Xenograft Platform: Evolution of a Novel Cancer Model and Preclinical Screening Tool.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 916, 289-314 (2016).</li><li>Tang, Q., 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=Optimized+cell+transplantation+using+adult+rag2+mutant+zebrafish.">Optimized cell transplantation using adult rag2 mutant zebrafish.</a> Nature Methods. 11 (8), 821-824 (2014).</li><li>Moore, J. 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=Single-cell+imaging+of+normal+and+malignant+cell+engraftment+into+optically+clear+prkdc-null+SCID+zebrafish.">Single-cell imaging of normal and malignant cell engraftment into optically clear prkdc-null SCID zebrafish.</a> The Journal of Experimental Medicine. 213 (12), 2575-2589 (2016).</li><li>Yan, 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=Visualizing+Engrafted+Human+Cancer+and+Therapy+Responses+in+Immunodeficient+Zebrafish.">Visualizing Engrafted Human Cancer and Therapy Responses in Immunodeficient Zebrafish.</a> Cell. 177 (7), 1903-1914 (2019).</li><li>Kawahara, G., 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=Drug+screening+in+a+zebrafish+model+of+Duchenne+muscular+dystrophy.">Drug screening in a zebrafish model of Duchenne muscular dystrophy.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America. 108 (13), 5331-5336 (2011).</li></ol>

Bu çalışmada, primer hasta lösemi hücrelerinin ksenogreft modeli olarak zebra balığına doğru çözülmesi ve enjeksiyonu için standart laştırılmış bir yöntem gösterilmiştir. Ayrıca floresan mikroskop donanımlı görüntüleme ünitesi ve otomatik örnekleyici ünitesi kullanılarak ksenogreftli zebra balıklarının yüksek iş itimatlı ilaç taraması için bir protokol oluşturduk. Daha önce insan hücre hatları ile ksenogreftler bildirilmiştir ve ksenogreftli tümörlerin yüksek iş lenme li b...

Model organizmalar içine primer hasta kanserleri veya insan kanser hücresi hatları xenografting in vivo tümör progresyonu ve davranışını incelemek için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir, ilaç tedavisine tümör yanıtı, ve mikroçevre ile kanser hücresi etkileşimi, diğerleri arasında. Geleneksel olarak, hücreler bağışıklık tehlikeye fareler içine ksenogreftli, ve bu alanda standart kalır. Ancak, bu model sistemi gibi çeşitli sınırlamalar vardır, yüksek maliyet gibi, düşük çoğaltma numaraları, doğru in vivo tümör yükünü niteleme zorluklar, ve tümörler için gereken uzun süre engraft ve ilaç testi tamamlanması için. Son yıllarda, zebra balığı alternatif bir ksenogreft modeli olarak ortaya çıkmıştır, ilk rapor ile 2005, yeşil floresan protein ile (GFP) etiketli insan melanom hücre hatları blastula-evre embriyolar içine nakledilen1,2. Daha yakın zamanda, 2 gün post-fertilizasyon (dpf) zebra balığı larvaları enjeksiyonanatomik yerinin kontrolü için ksenogreft alıcıları olarak ve çevredeki mikroçevre ile tümör etkileşiminin vivo görüntüleme yüksek çözünürlükte kullanılmak üzere kullanılmıştır3,4.
Zebra balığı ksenogreft modeli olarak birçok avantaj sunar. İlk olarak, yetişkin zebra balıkları nispeten düşük bir maliyetle büyük miktarlarda yetiştirilebilir ve ağırlanabilir. Yetişkin zebra balıklarının her çiftleşerek haftada yüzlerce larva balığı üretebilir. Küçük boyutları nedeniyle, bu larva zebra balıkları yüksek iş itme ilaç taraması için 96-iyi plakalar muhafaza edilebilir. Larvalar tipik bir ksenogreft deneyi sırasında beslenmek zorunda değildir, çünkü sarısı keseleri yaşamın ilk haftasında besinleri devam ettirir. Ayrıca, zebra balıkları 7 dpf'ye kadar tam işlevsel bir bağışıklık sistemine sahip değildir, yani ksenogreft enjeksiyonundan önce ışınlama veya immünsupresif rejimlere ihtiyaç duymaz. Son olarak, optik olarak berrak zebra balığı hatları tümör-mikroçevre etkileşimlerinin yüksek çözünürlüklü görüntülenmesine olanak sağlar.
Belki de bir ksenogreft modeli olarak zebra balığının en umut verici uygulaması, insan kanser örnekleri üzerinde başka bir model organizma kullanılarak mümkün olmayan bir şekilde yüksek kapsamlı ilaç taraması yapabilme yeteneğidir. Larvalar deri yoluyla sudan ilaç absorbe, ilaç yönetimi kolaylığını artırmak5. Hayvanlar genellikle 100−300 μL suda 96 kuyulu tabaklarda muhafaza edildiklerinden, ekranlar farelere göre daha küçük ilaç miktarları gerektirir. Şu anda, zebra balığında ilaçların insan tümör yükü üzerindeki etkisinin standardizasyonu ve ölçülmesi için birkaç farklı yöntem vardır ve bunların bazıları yüksek iş yapma taraması için tek ilaç testinin ölçeklendirilmesi için diğerlerinden daha pratiktir. Örneğin, bazı gruplar tek hücreli süspansiyonlar halinde balık ayırmak ve süspansiyon bireysel damlacıkları görüntüleme ve yarı otomatik ImageJ makro4kullanarak floresan ölçerek floresan etiketli veya lekeli tümör hücreleri ölçmek 4 . Larva balıklarının 96 kuyulu plakalarda sabitlendiği ve kompozit görüntülerin yeniden düzenlenmesi nden ve tümör hücre foci6'nınsayısallaştırılmasından önce ters floresan mikroskop kullanılarak görüntülendiği yarı otomatik tam larva görüntüleme yöntemi geliştirilmiştir. Bu tahlillerin her ikisi de, zebrabalığı ksenogreft modellerinde gerçekten yüksek işlem li ilaç taraması pratik hale getiren nicelikselleştirme için oldukça emek yoğun yöntemlerdir.
Bu sorun Omurgalı Otomatik Tarama Teknolojisi (VAST) Biyoimager ve Büyük Parçacık (LP) Örnekleyici, bir floresan mikroskop donanımlı görüntüleme ünitesi ve otomatik örnekleyici ünitesi(Şekil 1 ve Malzeme Tablosu)geliştirilmesi ile ele alınmıştır, zebrabalığı larvalarıyüksekişlem görüntüleme için gerçekten otomatik bir yöntemdir 7,8,9. Bu ünite ile balıklar anestezi altına alınır, otomatik olarak 96 kuyulu bir plakadan örneklenir, kılcal damara yerleştirilir ve önceden ayarlanmış bir kullanıcı tercihine göre set oryantasyonuna döndürülür, görüntülenir ve daha sonraki çalışmalar için 96 kuyulu yeni bir plakanın aynı kuyuya geri yerleştirilir veya atılır. Zebrabalığı ksenogreftleri ile bu görüntüleme teknolojisi nin birleştirilmesi, bireysel hasta tümörlerine karşı büyük ilaç bileşik kütüphanelerinin yüksek işlem li ilaç taraması kullanan kişiselleştirilmiş ilaç olasılığına olanak sağlayabilir. Zebra balığı ksenogreftler de vivo yeni bileşiklerin toksisitesi ve etkinliğini test etmek için büyük ölçekli ve düşük maliyetli bir yöntem sunuyoruz. Zebra balığı fare ksenogreft modellerine geçmeden önce bir ön tarama adımı olarak kullanılabilir.
Birincil hasta lösemi hücrelerinin zebra balığına dönüştürülmesi ve diğer primer hasta tümör hücrelerine veya kanser hücresi hattına uygulanabilen otomatik görüntüleme ve niceleme ile yüksek iş yapma lı ilaç ekranları gerçekleştirmek için düzenli bir iş akışı geliştirdik. Bu iş akışı, mevcut standardizasyon ve niceleme yöntemlerini geliştirmek için floresan mikroskop donanımlı görüntüleme ünitesi ve otomatik örnekleyici ünitesinden yararlanmış ve in vivo tümör kütlesini ölçmek için daha önceki, daha emek yoğun yöntemlere otomatik bir alternatif sunmaktadır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:901px;" width="901">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">10x TBE Liquid Concentrate</td>
			<td style="width:139px;">VWR</td>
			<td style="width:115px;">0658-5L</td>
			<td style="width:360px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">96-well plate, flat bottom</td>
			<td>CELLTREAT</td>
			<td>229195</td>
			<td style="width:360px;">VAST is compatible with a variety of standard or deep well 24, 48, or 96 well plates</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Agarose</td>
			<td style="width:139px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:115px;">BP160-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:288px;">Borosilicate Glass Capillary without Filament</td>
			<td style="width:139px;">Sutter Instrument Company</td>
			<td style="width:115px;">B100-50-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dexamethasone</td>
			<td>Enzo Life Sciences</td>
			<td>BML-EI126-0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DMSO</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D2438-5X10ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">E3 media</td>
			<td></td>
			<td>N/A</td>
			<td>5 mM NaCl, 0.17 mM KCl, 0.33 mM CaCl2, 0.33 mM MgSO4</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Femtotips Microloader Tips</td>
			<td style="width:139px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:115px;">930001007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fetal Bovine Serum (Premium Heat Inactivated)</td>
			<td>Atlanta Biologicals</td>
			<td>S11150H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImageJ</td>
			<td>FIJI</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://imagej.net/Fiji</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Iscove&#39;s Modified Dulbecco&#39;s Medium</td>
			<td>STEMCELL Technologies</td>
			<td>36150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Large Particle (LP) Sampler</td>
			<td>Union Biometrica</td>
			<td>N/A</td>
			<td style="width:360px;">automated sampler unit http://www.unionbio.com/copas/features.aspx?id=8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Methotrexate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A6770-10MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mineral Oil</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP26291</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate Buffered Saline (1x)</td>
			<td>Caisson labs</td>
			<td>PBL06-6X500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stage Micrometer (400-Stage)</td>
			<td>Hausser Scientific</td>
			<td>400-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Tricaine-S</td>
			<td style="width:139px;">Pentair Aquatic</td>
			<td style="width:115px;">TRS1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Trypan Blue</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>T10282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;">VAST Bioimager</td>
			<td>Union Biometrica</td>
			<td>N/A</td>
			<td style="width:360px;">fluorescent equipped microscope imaging unit https://www.unionbio.com/vast/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vincristine Sulfate</td>
			<td>Enzo Life Sciences</td>
			<td>BML-T117-0005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vybrant DiI Stain</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>V22885</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

drug screening of primary patient derived tumor xenografts in zebrafish

Hasta türetilmiş ksenogreft modelleri, farklı kanserlerin in vivo bir sistemde ilaç tedavisine nasıl tepki verecek lerini tanımlamada kritik öneme karşıdır. Fare modelleri alanında standart, ancak zebra balığı çeşitli avantajları ile alternatif bir model olarak ortaya çıkmıştır, yüksek üretim ve düşük maliyetli ilaç tarama yeteneği de dahil olmak üzere. Zebrabalığı da daha önce sadece in vitro sistemleri ile elde edildi büyük çoğaltma numaraları ile in vivo ilaç tarama için izin verir. Hızlı bir şekilde büyük ölçekli ilaç ekranları gerçekleştirmek için yeteneği geri kliniğe sonuçların hızlı çevirisi ile kişiselleştirilmiş tıp için olasılık açılabilir. Zebrabalığı ksenogreft modelleri de hızla hedeflenen tedavilere tümör yanıtı dayalı eyleme mutasyonlar için tarama veya büyük kütüphanelerden yeni anti-kanser bileşikleri belirlemek için kullanılabilir. Bu alandaki mevcut büyük sınırlama, ilaç ekranların daha büyük ölçekte yapılabilecek ve daha az emek yoğun hale getirilebilmek için süreci nicelleştirmekte ve otomatikleştirmekte verilmiştir. Birincil hasta örneklerini zebrabalığı larvalarına dönüştürmek ve floresan mikroskop donanımlı görüntüleme ünitesi ve otomatik örnekleyici ünitesi kullanarak büyük ölçekli ilaç ekranları gerçekleştirmek için bir iş akışı geliştirdik. Bu yöntem, engrafted tümör alanının standardizasyonu ve nice sayıda zebra balığı larvası arasında ilaç tedavisine yanıt lanmasına olanak sağlar. Genel olarak, bu yöntem geleneksel hücre kültürü ilaç taraması üzerinde avantajlı ilaç tedavisi boyunca bir in vivo ortamda tümör hücrelerinin büyümesine olanak sağlar, ve vivo ilaç ekranlarında büyük ölçekli fareler daha pratik ve maliyet-etkin.

Yukarıda açıklanan protokolü takiben, zebra balıkları, tanı sırasında t-hücreli akut lenfoblastik lösemi (T-ALL) hastasından izole edilmiş ve uygun, dondurulmuş bir örnek olarak lanse edilen primer hasta PBMC'leri ile yolk ve perikard da ksenogreftlendi. 48 hpi'de, ksenogreftli balıkfloresan etiketli tümör hücreleri(Şekil 2C,D)için tarandı ve kemoterapi (deksametazon veya vinkristin) veya DMSO ile tedavi edildi. Floresan mikroskop donanımlı görüntü...

Watch this Scientific Journal Video about Drug Screening of Primary Patient Derived Tumor Xenografts in Zebrafish at JoVE.com

Drug Screening of Primary Patient Derived Tumor Xenografts in Zebrafish

Zebrabalığı ksenogreft modelleri, in vivo mikroortamda yüksek üretimli ilaç taraması ve insan kanser hücrelerinin floresan görüntülemesini sağlar. Zebra balığında hasta kaynaklı lösemi örnekleri üzerinde otomatik floresan mikroskop donanımlı görüntüleme ünitesi kullanılarak büyük ölçekli, otomatik ilaç taraması için bir iş akışı geliştirdik.

Zebrabalığında Primer Hasta Kaynaklı Tümör Xenograftların İlaç Taraması

Patient derived xenograft models are critical in defining how different cancers respond to drug treatment in an in vivo system. Mouse models are the ...

Bizim zebrabalığı ksenogreft ilaç tarama iş akışı otomatik görüntüleme ve insan kanser hücrelerinin sayısallaştırılması ve ilaç tedavisine yanıt sağlar. Hızla bilinen ilaçlara bir sabır kanser hücrelerinin tepkisini test etmek veya yeni antikanser bileşikleri belirlemek için kullanılabilir. Zebra balığı knenograf modelleri ve ilaç tarama kullanarak daha önce sadece in vitro sistemleri ile elde edildi Inviva çoğaltma numaraları sağlar.Ayrıca bileşiklerin büyük kütüphaneleri ile tarama fare modelleri çok daha uygun maliyetlidir. Bu iş akışı, zebra balığındaki kanser hücrelerinin interjeksiyonundan görsel gösteri ile en iyi öğrenilen ilaç yanıtının görüntülenmesine kadar çeşitli adımlara sahiptir. Başlamak için, beş dakika boyunca 200 kez g'de beş milimetre PBS altıncı hücrelere en az iki kez 10 santrifüj ve supernatant aspire.Hücre paletini beş milimetre lik dii boyama çözeltisi içinde yeniden askıya alın. Hücreleri 37 derecede, ışıktan 20 dakika boyunca koruyun. Sonra girdap yavaşça ve ışıktan korunan 15 dakika boyunca buz üzerindeki hücreleri kuluçkaya yatırın.Daha sonra hücreleri 200 kez g'de beş dakika santrifüj edin ve süpernatantı aspire edin. Hücreleri beş mililitre PBS ekleyerek, 200 kez g'de beş dakika süreyle santrifüj ederek ve süpernatantı azarlayarak yıkayın. Yıkamayı bir kez daha tekrarlayın.250 bin canlı hücre de bir mikrolitre PBS hücreleri resuspend ve 1.5 milimetrelik mikro santrifüj tüpü ne aktarın. Yeniden askıya alınan hücreleri karanlıkta buzda tutun. Hücreleri boyama ve enjekte önce, bir petri kabına 1X TBE yüzde üç agarose 25 milileiers dökerek enjekte etmek için agarose plakalar yapmak ve katılaşmak için izin.Plakaları dört santigrat derecede iki haftaya kadar saklayın. Ayrıca önce hücreleri boyama ve enjekte, bir diseksiyon mikroskop altında forceps kullanarak iki gün sonrası gübreleme zebra balık deklorinate. Chorion gözyaşları ve zebra balık unenveloped hale gelene kadar forceps ile zebra balık koruyucu chorion karşı uçlarından çekin.Mikroenjeksiyon sırasında hücrelerin kümelenmeönlemek için, dört santigrat derece veya buz üzerinde soğuk olmayan ipliksi borosilikat cam iğneler. Hücreleri boyamaktan hemen sonra, soğutulmuş iğneiçine lekeli hücrelerin beş mikrolitre yüklemek için bir mikroloader pipet ucu kullanın. İğneyi mikroenjektör koluna yükleyin.İğne ucunu steril bir jilet kullanarak seviyeat. Bir sahne mikrometresi kullanarak, mineral yağ damlacık boyutunu ölçmek. Damlacık hacmini, çapı yaklaşık 1,5 milimetre olan iki nanolitrede tutarlı bir şekilde tutun.Anesteziden bir dakika sonra, anestezili larvaları %3 agarose ile hazırlanmış düz yüzey enjeksiyon plakasına aktarın ve larvalara istenilen enjeksiyon yerinde bir pompa lekeli hücre enjekte edin. İğnenin kümelanmasını önlemek için tüm enjeksiyonlar hücreleri boyandan sonra bir ila üç saat içinde tamamlanmalıdır. Enjeksiyon plakası daki larvaları metilen mavisi olmadan E3 ortam içeren 10 santimetrelik petri kabına yıkayın ve bir saatlik iyileşme süresi boyunca 28 derecede inkübasyon.Enjekte edilen larvaların yemeğini 34 derecelik bir kuluçka makinesine taşıyın. Raf ve larva petri çanak arasına yerleştirilen boş bir petri kabı ile bir tampon olarak hareket etmek. 48 saat sonrası enjeksiyon, floresan tümör hücre engraftment ve sağlık için ekran zebra balık larvaları.Herhangi bir ölü veya yanlış şekilli zebra balık çıkarın ve benzer engraftment ile zebra balık seçin. Aşılanmamış zebra balıklarını çıkarın. Sarısı enjekte edilen balıklar için, boyunduruğun sınırlarının engrafted hücre kütlesi etrafında görülemediği yerlerde balık ları çıkarın.Perikard enjekte edilen balıklar için, enjekte edilen hücre kitlesinin sarısı çuvalına girdiği balıkları çıkarın. Seçilen balığı 96 kuyulu bir tabağa aktarmak için, ilk olarak 200 mikrolitrelik pipet ucunu kesin, sadece dört günlük bir gübreleme sonrası zebra balığının sığması için yeterince büyük. P200 pipetini kullanarak plakadan bir zebra balığı ile 150 mikrolitre E3 media aspire edin ve düz bir alt 96-iyi plaka boş bir kuyuya ekleyin.Her iyi zebra balık larvaları içeren her iyi başına 1X ilaç çözeltisi ile 300 mikrolitre son bir hacme ulaşmak için 2X seyreltilmiş ilaç çözeltisi 150 mikrolitre ekleyin. Plakayı 34 santigrat derecede kuluçkaya yatırın. Her gün ölü zebra balıklarını kontrol edin.İki gün sonra, istenirse, E3 medyada 1X ilaç çözeltisi veya DMSO ile her kuyudan sıvı 200 mikrolitre değiştirerek ilaç yenileyin. Zen mavisi yazılımında, görüntüleme yazılımındaki tüm istenmeyen floresan kanalları kaldırın ve Dii kanalını ekleyin. İstediğiniz floresan kanalı kontrol edin.Aynı pencerede, görüntülerin nasıl çekilecek, Z yığınları, otomasyon, döngüler ve seriler vesaire seçin. Görüntü DMSO kontrol balık ilaç tedavi balık önce. Ve görüntüleme yazılımında uygun pozlama süresini ayarlayın.Floresan ölçmek için, açık imagej yazılımı. Dosyaya gidin, açın ve istenen CZI dosyasını seçin. Yazılım bir alma seçenekleri penceresi getiriyor.Yığın görüntüleme için hiper yığınlar seçin, dosyaları tek tek denetleyin, otomatik ölçeği denetleyin ve bölünmüş kanalları denetleyin. Renk seçeneği için renkli seçeneğini belirleyin. Ardından eklentileri, makroları, kayda tıklayın.Görüntüyü tıklatın, ayarlayın, eşik. Eşik penceresinin sağ tarafındaki açılır menüde resim türünü kırmızı olarak seçin. Yazılım yalnızca floresan içeren alanları vurgulayana kadar minimum eşiği ayarlayın ve ardından uygula'yı tıklatın.Yazılım siyah ve siyah seçilen alan ile fotoğraf dönüştürür. Analiz et ve ölç'e tıklayın. Yazılım, bu görüntü için floresan alanını içeren bir sonuç penceresi çeker.Makro kaydedici penceresinde oluştur'u tıklatın. Bu, makronun koduyla birlikte yeni bir pencere açar. Analiz için istenen tüm görüntüleri vurgulayın ve istifleme görüntüleme veya renk seçeneğine göre açın.Makroile pencerede çalıştır'ı seçin. Sonuç penceresi artık her görüntü için alan içerir. Bu protokolde enjeksiyon sonrası 48 saat ksenogreftli balık floresan etiketli tümör hücreleri için tarandı ve kemoterapi veya DMSO ile tedavi edildi.Genel olarak, Vincristine ile tedavi edilen ksenogreftli balıklar, DMSO'ya göre ksenogreftli hücre kitlesinde en büyük ve en tutarlı düşüşü gösterdi. Deksametazon tedavi edilen balıklar Vincristine'e göre tümör bölgesinde azalmanın yaklaşık yarısını gösterdi. Ama yine de DMSO ile karşılaştırıldığında tümör alanında bir azalma gösterdi.Bu prosedür farklı ilaçlar veya her hastanın tümörü içine fikir veren özel hedefli tedavileryanıt için herhangi bir kanser hücresi hattı veya hasta örnek taramak için kullanılabilir.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Labeling of Breast Cancer Patient-derived Xenografts with Traceable Reporters for Tumor Growth and Metastasis Studies

Tümör Büyüme ve metastaz Çalışmaları İzlenebilir Muhabirleri ile Meme Kanseri Hasta kaynaklı ksenogratflarının Etiketleme

The use of preclinical models to study tumor biology and response to treatment is central to cancer research. Long-established human cell lines, and many ...

Establishment of a Primary Culture of Patient-derived Soft Tissue Sarcoma

Hasta elde edilen yumuşak doku sarkomu birincil kültürünün kurulması

Soft tissue sarcomas (STS) represent a spectrum of heterogeneous malignancies with a difficult diagnosis, classification, and management. To date, more ...

Flow Cytometry to Estimate Leukemia Stem Cells in Primary Acute Myeloid Leukemia and in Patient-derived-xenografts, at Diagnosis and Follow Up

Akış Sitometresi lösemi kök hücre birincil Akut Miyeloid Lösemi ve hasta-türetilen-xenografts, tanı ve takip yukarı tahmin etmek için

Acute myeloid leukemia (AML) is a heterogeneous, and if not treated, fatal disease. It is the most common cause of leukemia-associated mortality in ...

Isolation and Characterization of Tumor-initiating Cells from Sarcoma Patient-derived Xenografts

Sarkom hasta türevi xenografts tümör-başlatma hücrelerinin yalıtım ve karakterizasyonu

The existence and importance of tumor-initiating cells (TICs) have been supported by increasing evidence during the past decade. These TICs have been ...

Patient-derived Heterogeneous Xenograft Model of Pancreatic Cancer Using Zebrafish Larvae as Hosts for Comparative Drug Assessment

Karşılaştırmalı Ilaç değerlendirmesi için ev sahipleri olarak zebrafish larvaları kullanarak pankreas kanserinin hasta türevi heterojen xenograft modeli

Patient-derived tumor xenograft (PDX) and cell-derived tumor xenograft (CDX) are important techniques for preclinical assessment, medication guidance and ...

Physiologic Patient Derived 3D Spheroids for Anti-neoplastic Drug Screening to Target Cancer Stem Cells

Fizyolojik hasta, kanser kök hücrelerini hedef alan anti-neoplastik Ilaç taraması için 3B kürler türetilmiştir

In this protocol, we outline the procedure for generation of tumor spheroids within 384-well hanging droplets to allow for high-throughput screening of ...

In Vivo Imaging and Quantitation of the Host Angiogenic Response in Zebrafish Tumor Xenografts

Zebrabalığı Tümör Ksenogreftlerinde Konak Anjiyojenik Yanıtın Vivo Görüntüleme ve Kantitasyonunda

Tumor angiogenesis is a key target of anti-cancer therapy and this method has been developed to provide a new model to study this process in vivo. A ...

Establishment of Gastric Cancer Patient-derived Xenograft Models and Primary Cell Lines

Mide kanseri hasta-türetilen xenograft modelleri ve primer hücre hatları kurulması

The use of preclinical models to advance our understanding of tumor biology and investigate the efficacy of therapeutic agents is key to cancer research. ...

Testing Targeted Therapies in Cancer using Structural DNA Alteration Analysis and Patient-Derived Xenografts

Yapısal DNA Alterasyon Analizi ve Hasta Kaynaklı Ksenogreftler Kullanılarak Kanserde Hedefli Tedavilerin Test Edilmesi

We present here an integrative approach for testing efficacy of targeted therapies that combines the next generation sequencing technolo-gies, therapeutic ...

Enhanced Viability for Ex vivo 3D Hydrogel Cultures of Patient-Derived Xenografts in a Perfused Microfluidic Platform

Perfüzyonlu Mikroakışkan Platformda Hasta Kaynaklı Ksenogreftlerin Ex vivo 3D Hidrojel Kültürleri için Geliştirilmiş Canlılık

Patient-derived xenografts (PDX), generated when resected patient tumor tissue is engrafted directly into immunocompromised mice, remain biologically ...