Name: modeling primary bone tumors and bone metastasis with solid tumor graft implantation into bone
Uploaded: 2020-09-09T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modeling Primary Bone Tumors and Bone Metastasis with Solid Tumor Graft Implantation into Bone at JoVE.com

Forfatterne anerkjenner det kritiske bidraget fra Dr. Beth Chaffee, DVM, PhD, DACVP til utviklingen av denne teknikken.

Alle beskrevne dyreforsøk ble godkjent av institusjonens dyrepleie- og brukskomité ved University of Cambridge, Cambridge, Storbritannia.
1. Fremstilling av cellelinjer
<ol><li>Dyrk cellelinjer i samsvar med laboratoriets standard cellekulturprotokoller for tradisjonell cellekultur eller injeksjon i mus. Standardprotokoller som brukes her er vekst i Dulbeccos modifiserte Eagle's medium som inneholder 10% føtal bovint serum (FBS), L-glutamin og penicillin / streptomycin (heretter kjent som...

<ol>
	<li>Bryda, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Mighty+Mouse:+the+impact+of+rodents+on+advances+in+biomedical+research.">The Mighty Mouse: the impact of rodents on advances in biomedical research.</a> Missouri Medicine. 110 (3), 207-211 (2013).</li><li>Vandamme, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+rodents+as+models+of+human+diseases.">Use of rodents as models of human diseases.</a> Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences. 6 (1), 2-9 (2014).</li><li>Simmons, J. 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=Animal+Models+of+Bone+Metastasis.">Animal Models of Bone Metastasis.</a> Veterinary Pathology. 52 (5), 827-841 (2015).</li><li>Wolfe, T. D., 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=Effect+of+zoledronic+acid+and+amputation+on+bone+invasion+and+lung+metastasis+of+canine+osteosarcoma+in+nude+mice.">Effect of zoledronic acid and amputation on bone invasion and lung metastasis of canine osteosarcoma in nude mice.</a> Clinical and Experimental Metastasis. 28 (4), 377-389 (2011).</li><li>Wang, R., 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+Clinicopathological+features+and+survival+outcomes+of+patients+with+different+metastatic+sites+in+stage+IV+breast+cancer.">The Clinicopathological features and survival outcomes of patients with different metastatic sites in stage IV breast cancer.</a> BMC Cancer. 19 (1), 1091 (2019).</li><li>James, J. 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=metastases+from+breast+carcinoma:+histopathological+-+radiological+correlations+and+prognostic+features.">metastases from breast carcinoma: histopathological - radiological correlations and prognostic features.</a> British Journal of Cancer. 89 (4), 660-665 (2003).</li><li>Pantel, K., Brakenhoff, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissecting+the+metastatic+cascade.">Dissecting the metastatic cascade.</a> Nature Reviews Cancer. 4 (6), 448-456 (2004).</li><li>Chaffee, B. K., Allen, 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=A+clinically+relevant+mouse+model+of+canine+osteosarcoma+with+spontaneous+metastasis.">A clinically relevant mouse model of canine osteosarcoma with spontaneous metastasis.</a> In Vivo. 27 (5), 599-603 (2013).</li><li>Munajat, I., Zulmi, W., Norazman, M. Z., Wan Faisham, W. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumour+volume+and+lung+metastasis+in+patients+with+osteosarcoma.">Tumour volume and lung metastasis in patients with osteosarcoma.</a> Journal of Orthopaedic Surgery (Hong Kong). 16 (2), 182-185 (2008).</li><li>Huang, X., 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=Risk+and+clinicopathological+features+of+osteosarcoma+metastasis+to+the+lung:+A+population-based+study.">Risk and clinicopathological features of osteosarcoma metastasis to the lung: A population-based study.</a> Journal of Bone Oncology. 16, 100230 (2019).</li><li>Li, W., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+of+patients+with+primary+osteosarcoma+and+lung+metastases.">Survival of patients with primary osteosarcoma and lung metastases.</a> Journal of BUON. 23 (5), 1500-1504 (2018).</li><li>Campbell, J. P., Merkel, A. R., Masood-Campbell, S. K., Elefteriou, F., Sterling, 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=Models+of+bone+metastasis.">Models of bone metastasis.</a> Journal of Visualized Experiments. (67), e4260 (2012).</li><li>Maloney, 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=Intratibial+Injection+Causes+Direct+Pulmonary+Seeding+of+Osteosarcoma+Cells+and+Is+Not+a+Spontaneous+Model+of+Metastasis:+A+Mouse+Osteosarcoma+Model.">Intratibial Injection Causes Direct Pulmonary Seeding of Osteosarcoma Cells and Is Not a Spontaneous Model of Metastasis: A Mouse Osteosarcoma Model.</a> Clinical Orthopedics and Related Research. 476 (7), 1514-1522 (2018).</li><li>Dai, J., Hensel, J., Wang, N., Kruithof-de Julio, M., Shiozawa, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+for+studying+prostate+cancer+bone+metastasis.">Mouse models for studying prostate cancer bone metastasis.</a> BoneKey Reports. 5, 777 (2016).</li><li>Marques da Costa, M. 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=Establishment+and+characterization+of+in+vivo+orthotopic+bioluminescent+xenograft+models+from+human+osteosarcoma+cell+lines+in+Swiss+nude+and+NSG+mice.">Establishment and characterization of in vivo orthotopic bioluminescent xenograft models from human osteosarcoma cell lines in Swiss nude and NSG mice.</a> Cancer Medicine. 7 (3), 665-676 (2018).</li><li>Raheem, O., 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+patient-derived+intra-femoral+xenograft+model+of+bone+metastatic+prostate+cancer+that+recapitulates+mixed+osteolytic+and+osteoblastic+lesions.">A novel patient-derived intra-femoral xenograft model of bone metastatic prostate cancer that recapitulates mixed osteolytic and osteoblastic lesions.</a> Journal of Translational Medicine. 9, 185 (2011).</li><li>Sasaki, H., Iyer, S. V., Sasaki, K., Tawfik, O. W., Iwakuma, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+intrafemoral+injection+with+minimized+leakage+as+an+orthotopic+mouse+model+of+osteosarcoma.">An improved intrafemoral injection with minimized leakage as an orthotopic mouse model of osteosarcoma.</a> Analytical Biochemistry. 486, 70-74 (2015).</li><li>Valastyan, S., Weinberg, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+metastasis:+molecular+insights+and+evolving+paradigms.">Tumor metastasis: molecular insights and evolving paradigms.</a> Cell. 147 (2), 275-292 (2011).</li><li>Yu, 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=Intra-iliac+Artery+Injection+for+Efficient+and+Selective+Modeling+of+Microscopic+Bone+Metastasis.">Intra-iliac Artery Injection for Efficient and Selective Modeling of Microscopic Bone Metastasis.</a> Journal of Visualized Experiments. (115), e53982 (2016).</li><li>Kuchimaru, 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=A+reliable+murine+model+of+bone+metastasis+by+injecting+cancer+cells+through+caudal+arteries.">A reliable murine model of bone metastasis by injecting cancer cells through caudal arteries.</a> Nature Communications. 9 (1), 2981 (2018).</li><li>Haley, H. R., 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=Enhanced+Bone+Metastases+in+Skeletally+Immature+Mice.">Enhanced Bone Metastases in Skeletally Immature Mice.</a> Tomography. 4 (2), 84-93 (2018).</li><li>Lei, Z. G., Ren, X. H., Wang, S. S., Liang, X. H., Tang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunocompromised+and+immunocompetent+mouse+models+for+head+and+neck+squamous+cell+carcinoma.">Immunocompromised and immunocompetent mouse models for head and neck squamous cell carcinoma.</a> Onco Targets and Therapy. 9, 545-555 (2016).</li><li>Lefley, D., 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+clinically+relevant+in+vivo+metastasis+models+using+human+bone+discs+and+breast+cancer+patient-derived+xenografts.">Development of clinically relevant in vivo metastasis models using human bone discs and breast cancer patient-derived xenografts.</a> Breast Cancer Research. 21 (1), 130 (2019).</li><li>Tuveson, D., Clevers, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+modeling+meets+human+organoid+technology.">Cancer modeling meets human organoid technology.</a> Science. 364 (6444), 952-955 (2019).</li></ol>

Denne rapporten dokumenterer vår modell for å skape primære beintumorer eller benmetastase etter intratibial implantasjon av et tumorallograft. Vi tror at det er flere kritiske trinn i denne prosessen. Det bør etableres et sikkert bedøvelsesplan for både subkutan injeksjon av tumorcellesuspensjonen og intratibial plassering av de resulterende tumorfragmentene. Det bør være steril klargjøring av operasjonsstedet for både fjerning av subkutan allograft og intratibial plassering av allotransplantatet. Tumorallogra...

Musemodeller av sykdommer hos mennesker og dyr blir stadig mer populære i biomedisinsk forskning. Nytten av å bruke mus i denne sammenhengen er at deres anatomi og fysiologi er svært lik mennesker. De har en relativt kort svangerskapstid og tid i postnatallivet for å oppnå modenhet, og er i stor grad forbundet med en relativt lav kostnad og enkel bolig, selv om økende kostnader for utvikling eller kjøp er forbundet med større grad av genetisk modifikasjon, immundefekt og / eller humanisering1. Bruk av innavlede stammer resulterer i en stort sett ensartet dyrepopulasjon før inklusjon av studien. En fullstendig kunnskap om deres genom antyder en høy grad av likhet med mennesker. Ortologe molekylære mål for mange sykdomsprosesser har blitt identifisert i musegenomet, og det er nå et omfattende bibliotek med musespesifikke reagenser som er lett oppnåelige. Derfor gir de mulighet for analyse med relativt høy gjennomstrømning på en raskere og rimeligere måte sammenlignet med større dyremodeller1. I tillegg, med fremkomsten av genetiske redigeringsstrategier som muliggjør overekspresjon eller sletting av visse gener enten globalt eller på en celletypespesifikk måte og / eller konstitutivt eller på en induserbar måte, representerer de et veldig biologisk nyttig modellsystem for undersøkelse av sykdommer hos mennesker og dyr2.
Kreft er et felt der musemodeller har stor nytteverdi. Genetiske musemodeller av kreft er avhengige av modulering av uttrykket av enten onkogener eller tumorsuppressorgener, alene eller i kombinasjon, for at celler skal gjennomgå onkogen transformasjon. Injeksjonen av primære eller etablerte tumorcellelinjer i mus utføres også. Innføringen av enten cellelinjer eller vev fra mennesker eller andre dyrearter, inkludert mus, er fortsatt den mest brukte modellen for kreft in vivo. Bruk av celler og vev fra ulike arter (xenotransplantater) hos immunsupprimerte mus utføres oftest2. Imidlertid tillater bruk av allografttumorceller eller vev der både vert og mottaker er av samme art interaksjon med et intakt immunsystem når det kombineres med samme vertsmusestamme i syngene systemer3.
Primære beintumorer eller benmetastaser fra solide svulster resulterer i smertefulle osteolytiske, osteoblastiske eller blandede osteolytiske / osteoblastiske lesjoner 3,4. Disse svulstene kompromitterer beinstrukturen, øker risikoen for patologisk brudd, og gir pasienter begrensede behandlingsalternativer. Primære beintumorer metastaserer til fjerne organer, med noen typer som er i stand til å spre seg til andre skjelettsteder. Hos brystkreftpasienter er ben det vanligste stedet for første metastase og det hyppigste første stedet for presentasjon av metastatisk sykdom 5,6. I tillegg er disseminerte tumorceller (DTC) tilstede i benmargen før diagnosen av, og forutsier utviklingen av, metastase i andre organer7. Derfor antas det at kreftceller tilstede i bein er kilden til celler som til slutt metastaserer til andre organsystemer. Det finnes mange musemodeller av solid tumormetastase som utvikler metastase hovedsakelig i lunge- og lymfeknuter, og avhengig av tumortype og injeksjonsteknikk, potensielt andre organsystemer3. Imidlertid mangler musemodeller av benmetastase som pålitelig reproduserbart produserer stedsspesifikk skjelettmetastase og utvikler benmetastase før mus når tidlig fjerningskriterier fra primærtumorbelastning eller metastase til andre organer. Vi har rapportert en modell av den primære beintumorosteosarkom som er avhengig av kirurgisk implantasjon av et solid tumorallograft i den proksimale tibia hos mus8. Bentumorer dannet i 100% av musene og 88% utviklet lungemetastase. Denne forekomsten av metastaser overstiger det som vanligvis rapporteres klinisk hos mennesker (~20-50%), men er av stor interesse siden lungen er det vanligste stedet for metastase for osteosarkom 9,10,11. Selv om denne modellen er fordelaktig ved modellering av primære beintumorer, har den også stor nytte i modellering av benmetastase fra andre osteotrope solide svulster som bryst, lunge, prostata, skjoldbruskkjertel, lever, nyre og gastrointestinale svulster.
Begrunnelsen for utviklingen av denne modellen var å utvikle et alternativ til den tradisjonelle intraosseøse injeksjonen typisk i proksimale tibia eller distale femur for å modellere primære bensvulster eller benmetastase12. Vårt primære mål var å lindre en kjent begrensning av denne teknikken, dvs. tumorembolisering av lungen. Dette resulterer i engraftment av disse emboliske tumorcellene og "artiffaktisk metastase" som ikke rekapitulerer den komplette metastatiske kaskaden fra en etablert primær beintumor som metastaserer til lungene 8,13. Dette vil også være situasjonen når en etablert benmetastase sprer seg til et fjernt sted. I tillegg ble denne teknikken også utviklet for å produsere en modell av benmetastase som ville sikre en større forekomst av engraftment og vekst av svulster i bein og på et ensartet sted sammenlignet med ortotopiske eller intravaskulære injeksjonsteknikker. Denne modellen har klare fordeler i forhold til disse beskrevne teknikkene. Denne modellen innebærer kontrollert, konsistent levering av tumorceller i beinet. Det unngår også kunstig lungemetastase etter lungeembolisering og etablerer en baseline uniform studiepopulasjon. Det er fordelen med stedsspesifikke svulster med denne modellen uten risiko for tidlig fjerningskriterier som følge av primære svulster eller metastase til andre organer. Til slutt har denne modellen stor nytte for modifikasjon, inkludert bruk av pasientavledede xenotransplantater.
Modellen som presenteres har likhetstrekk med direkte cellesuspensjonsinjeksjon i ben etter en kirurgisk tilnærming etterfulgt av enten injeksjon gjennom cortex eller levering i marghulen etter å ha gjort en liten defekt i cortex (med eller uten reaming ut medullærhulen)8,14,15,16,17. Imidlertid gjør implantasjonen av en tumor allograft denne teknikken tydelig forskjellig. Derfor var formålet med denne rapporten å demonstrere denne modellen av primære beintumorer og benmetastase fra solide svulster, som overvinter mange begrensninger av tidligere beskrevne modeller. Forskningsgrupper med erfaring innen cellekultur, musemodeller, musebedøvelse og kirurgi, og museanatomi er godt rustet til å reprodusere vår teknikk for å modellere primære beintumorer eller benmetastase hos mus.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>#15 scalpel blade</td>
			<td>Henry Schein Ltd.</td>
			<td>75614</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well tissue culture plates</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10578911</td>
			<td>Used for mincing tumor pieces. Can also be used for cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Abrams osteosarcoma cell line</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia machine with isoflurane vaporiser and oxygen tank(s)</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>901805</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal weighing scale</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>SCL- 1015</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BALB/c nude mouse (nu/nu)</td>
			<td>Charles River Ltd.</td>
			<td>NA</td>
			<td>6-8 weeks of age. Male or female mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone cement</td>
			<td>Depuy Synthes</td>
			<td>160504</td>
			<td>Optional use instead of bone wax</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone wax</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>W31G</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Animalcare Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Buprecare 0.3 mg/ml Solution for Injection for Dogs and Cats</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon dioxide euthanasia station</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Should be provided within animal facility</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture incubator set at 37 &#176;C and 5% carbon dioxide</td>
			<td>Heraeus</td>
			<td>Various</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorhexidine surgical scrub</td>
			<td>Vetoquinol</td>
			<td>411412</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryovials (2 ml)</td>
			<td>Thermo Scientific Nalgene</td>
			<td>5000-0020</td>
			<td>Optional if cryopreserving tumor fragments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-luciferin (Firefly), potassium salt</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>122799</td>
			<td>Optional if cell line of interest has a bioluminescent reporter gene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital caliper</td>
			<td>Mitutoyo</td>
			<td>500-181-30</td>
			<td>Can be manual</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital microradiography cabinet</td>
			<td>Faxitron Bioptics, LLC</td>
			<td>MX-20</td>
			<td>Optional to evaluate bone response to tumor growth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>1371171000</td>
			<td>Optional if cryopreserving tumor fragments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11965092</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol (70%)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>2483</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>26140079</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps, Dumont</td>
			<td>Fine Science Tools, Inc.</td>
			<td>11200-33</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freezer (&#8211; 80 &#176;C)</td>
			<td>Sanyo</td>
			<td>MDF-794C</td>
			<td>Optional if cryopreserving or snap freezing tumor fragments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemocytometer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11704939</td>
			<td>Can also use automated cell counter, if available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypodermic needles (27 gauge)</td>
			<td>Henry Schein Ltd.</td>
			<td>DIS55510</td>
			<td>May also use 25G (DIS55509) and 30G (Catalog DIS599) needles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ice</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Ideally small pieces in a container for syringe and cell suspension storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris scissors</td>
			<td>Fine Science Tools, Inc.</td>
			<td>14084-08</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein Ltd.</td>
			<td>1182098</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Lumina III bioluminescence/fluorescence imaging system</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>CLS136334</td>
			<td>Optional if cell line of interest has bioluminescent or fluorescent reporter genes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-glutamine</td>
			<td>Thermofisher scientifc</td>
			<td>25030081</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid nitrogen</td>
			<td>British Oxygen Corporation</td>
			<td>NA</td>
			<td>Optional if cryopreserving or snap freezing tumor fragments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid nitrogen dewar, 5 litres</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>TY509X1</td>
			<td>Optional if cryopreserving tumor fragments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel&#174; Matrix GFR, LDEV-Free, 5 ml</td>
			<td>Corning Life Sciences</td>
			<td>356230</td>
			<td>Optional. Also available in 10 ml size (354230)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>75002549</td>
			<td>Pellet cells at 1200 rpm for 5-6 minutes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mr. Frosty freezing containiner</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10110051</td>
			<td>Optional if cryopreserving tumor fragments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NAIR Hair remover lotion/oil</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>NC0132811</td>
			<td>Can alternatively use an electric clipper with fine blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/streptomycin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4333</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle, #7 Short</td>
			<td>Fine Science Tools, Inc.</td>
			<td>10007-12</td>
			<td>User preference as long as it accepts #15 scalpel blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal heated pad</td>
			<td>VetTech</td>
			<td>HE006</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>GT Vision Ltd.</td>
			<td>H600BV1</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile phosphate-buffered saline (PBS)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10010023</td>
			<td>Use for injections and also as part of the surgical scrub, alternating with chlorhexidine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue adhesive (sterile)</td>
			<td>3M Corporation</td>
			<td>84-1469SB</td>
			<td>Can alternatively use non-absorbable skin suture (6-0 size)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan blue</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>5250061</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25300054</td>
			<td>Use 0.05%-0.25%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tuberculin syringe (1 ml with 0.1 ml gradations)</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>309659</td>
			<td>Slip tip preferred over Luer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vented tissue culture flasks, T-75</td>
			<td>Corning Life Sciences</td>
			<td>CLS3290</td>
			<td>Can also use smaller or larger flasks, as needed</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling primary bone tumors and bone metastasis with solid tumor graft implantation into bone

Primære beintumorer eller benmetastaser fra solide svulster resulterer i smertefulle osteolytiske, osteoblastiske eller blandede osteolytiske / osteoblastiske lesjoner. Disse lesjonene kompromitterer beinstrukturen, øker risikoen for patologiske brudd og gir pasienter begrensede behandlingsalternativer. Primære beintumorer metastaserer til fjerne organer, med noen typer som er i stand til å spre seg til andre skjelettsteder. Nylige bevis tyder imidlertid på at med mange solide svulster kan kreftceller som har spredt seg til bein, være den primære kilden til celler som til slutt metastaserer til andre organsystemer. De fleste syngene eller xenograft musemodeller av primære bentumorer involverer intraosseøs (ortotopisk) injeksjon av tumorcellesuspensjoner. Noen dyremodeller av skjelettmetastase fra solide svulster er også avhengige av direkte beninjeksjon, mens andre forsøker å rekapitulere ytterligere trinn i benmetastatisk kaskade ved å injisere celler intravaskulært eller inn i organet til primærtumoren. Imidlertid utvikler ingen av disse modellene benmetastase pålitelig eller med en forekomst på 100%. I tillegg har direkte intraosseøs injeksjon av tumorceller vist seg å være assosiert med potensiell tumorembolisering av lungen. Disse emboliske tumorcellene transplanterer, men rekapitulerer ikke den metastatiske kaskaden. Vi rapporterte en musemodell av osteosarkom der ferske eller kryopreserverte tumorfragmenter (bestående av tumorceller pluss stroma) implanteres direkte i proksimale tibia ved hjelp av en minimalt invasiv kirurgisk teknikk. Disse dyrene utviklet reproduserbar engraftment, vekst og over tid osteolyse og lungemetastase. Denne teknikken har allsidigheten som skal brukes til å modellere solid tumor benmetastase og kan lett benytte transplantater som består av en eller flere celletyper, genetisk modifiserte celler, pasientavledede xenotransplantater og / eller merkede celler som kan spores av optisk eller avansert bildebehandling. Her demonstrerer vi denne teknikken, modellering av primære beintumorer og benmetastase ved bruk av implantasjon av solid tumortransplantat i bein.

Et positivt resultat vil være assosiert med tumortransplantasjon og progressiv tumorvekst over tid. Avhengig av tumortype kan intraosseøs tumorvekst være assosiert med progressiv halthet i bakre lemmer, men mange svulster forårsaker ikke halthet til tross for tegn på ledsagende beinsykdom. Vellykket transplantasjon ble dokumentert med avansert bildediagnostikk, der det ville være progredierende røntgen-, μCT- eller μMRI-forandringer i proksimale tibia assosiert med benfenotypen i cellelinjen av interesse (osteol...

Watch this Scientific Journal Video about Modeling Primary Bone Tumors and Bone Metastasis with Solid Tumor Graft Implantation into Bone at JoVE.com

Modeling Primary Bone Tumors and Bone Metastasis with Solid Tumor Graft Implantation into Bone

Benmetastasemodeller utvikler ikke metastase jevnt eller med 100% forekomst. Direkte intraosseøs tumorcelleinjeksjon kan resultere i embolisering av lungen. Vi presenterer vår teknikk som modellerer primære beintumorer og benmetastase ved bruk av solid tumortransplantatimplantasjon i bein, noe som fører til reproduserbar engraftment og vekst.

Modellering av primære beintumorer og benmetastase med implantasjon av solid tumortransplantat i bein

Primary bone tumors or bone metastasis from solid tumors result in painful osteolytic, osteoblastic, or mixed osteolytic/osteoblastic lesions. These ...

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Intra-iliac Artery Injection for Efficient and Selective Modeling of Microscopic Bone Metastasis

Intra-iliaca Injection for effektiv og selektiv Modellering av Mikroskopisk Bone Metastase

Intra-iliac artery (IIA) injection is an efficient approach to introduce metastatic lesions of various cancer cells in animals. Compared to the widely ...

Dual Effects of Melanoma Cell-derived Factors on Bone Marrow Adipocytes Differentiation

To effekter av melanom Cell-derived faktorer på benmarg adipocytter differensiering

The crosstalk between bone marrow adipocytes and tumor cells may play a critical role in the process of bone metastasis. A variety of methods are ...

Multimodal Bioluminescent and Positronic-emission Tomography/Computational Tomography Imaging of Multiple Myeloma Bone Marrow Xenografts in NOG Mice

Flere Bioluminescent og Positronic-utslipp tomografi/beregningsorientert tomografi avbilding av myelom benmarg Xenografts i NOG mus

Multiple myeloma (MM) tumors engraft in the bone marrow (BM) and their survival and progression are dependent upon complex molecular and cellular ...

Measuring Bone Remodeling and Recreating the Tumor-Bone Microenvironment Using Calvaria Co-culture and Histomorphometry

Måle beinremodellering og gjenskape tumor-bone mikromiljøet ved hjelp av Calvaria co-kultur og histomorfometry

Bone is a connective tissue constituted of osteoblasts, osteocytes, and osteoclasts and a mineralized extracellular matrix, which gives it its strength ...

Three-Dimensional Bone Extracellular Matrix Model for Osteosarcoma

Tredimensjonale bein ekstracellulær Matrix modell for Osteosarcoma

Osteosarcoma (OS) is the most common and a highly aggressive primary bone tumor. It is characterized with anatomic and histologic variations along with ...

Micromanipulation of Circulating Tumor Cells for Downstream Molecular Analysis and Metastatic Potential Assessment

Mikromanipulering av sirkulerende tumor celler for nedstrøms molekylær analyse og metastatisk potensiell vurdering

Blood-borne metastasis accounts for&#160;most cancer-related deaths and involves circulating tumor cells (CTCs) that are successful in establishing new ...

Establishment and Analysis of Three-Dimensional (3D) Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

Establishment and Analysis of Three-Dimensional 3D Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

Etablering og analyse av tredimensjonale (3D) organoider avledet fra pasient prostatakreft benmetastase prøver og deres Xenografts

Three-dimensional (3D) culture of organoids from tumor specimens of human patients and patient-derived xenograft (PDX) models of prostate cancer, referred ...

Machine Learning Algorithms for Early Detection of Bone Metastases in an Experimental Rat Model

Maskinlæringsalgoritmer for tidlig påvisning av beinmetastaser i en eksperimentell rottemodell

Machine learning (ML) algorithms permit the integration of different features into a model to perform classification or regression tasks with an accuracy ...

Modeling Brain Metastasis by Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells

Modellering av hjernemetastase ved intern karotisarterieinjeksjon av kreftceller

Brain metastasis is a cause of severe morbidity and mortality in cancer patients. Critical aspects of metastatic diseases, such as the complex neural ...

Intra-Cardiac Injection of Human Prostate Cancer Cells to Create a Bone Metastasis Xenograft Mouse Model

Intra-kardial injeksjon av humane prostatakreftceller for å lage en benmetastase xenograft musemodell

As the most common male malignancy, prostate cancer (PC) ranks second in mortality, primarily due to a 65%-75% bone metastasis rate. Therefore, it is ...