Name: implementation of minimally invasive brain tumor resection in rodents for high viability tissue collection
Uploaded: 2022-05-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection at JoVE.com

Alle dyreforsøg blev godkendt af University of Maryland og Johns Hopkins University Institutional Animal Care and Use Committee. C57BL/6 hunmus, 6-8 uger, blev anvendt til denne undersøgelse. Musene blev hentet fra kommercielle kilder (se Materialetabel). Alle biosikkerhedsniveau 2 (BSL-2) regler blev fulgt, herunder brugen af masker, handsker og kjoler.
1. Indledende intrakraniel tumorimplantation
<ol><li>I den indledende fase af undersøgelsen injiceres ...

<ol>
	<li>Mineo, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognosis+factors+of+survival+time+in+patients+with+glioblastoma+multiforme:+a+multivariate+analysis+of+340+patients.">Prognosis factors of survival time in patients with glioblastoma multiforme: a multivariate analysis of 340 patients.</a> Acta Neurochirurgica. 149 (3), 245-252 (2007).</li><li>Miyai, 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=Current+trends+in+mouse+models+of+glioblastoma.">Current trends in mouse models of glioblastoma.</a> Journal of Neuro-Oncology. 135 (3), 423-432 (2017).</li><li>Raj, D., Agrawal, P., Gaitsch, H., Wicks, E., Tyler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+strategies+for+improving+the+prognosis+of+glioblastoma.">Pharmacological strategies for improving the prognosis of glioblastoma.</a> Expert Opinion on Pharmacotherapy. 22 (15), 2019-2031 (2021).</li><li>Alomari, 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=Drug+repurposing+for+Glioblastoma+and+current+advances+in+drug+delivery-a+comprehensive+review+of+the+literature.">Drug repurposing for Glioblastoma and current advances in drug delivery-a comprehensive review of the literature.</a> Biomolecules. 11 (12), 1870 (2021).</li><li>Serra, 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=Combined+intracranial+Acriflavine,+temozolomide+and+radiation+extends+survival+in+a+rat+glioma+model.">Combined intracranial Acriflavine, temozolomide and radiation extends survival in a rat glioma model.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics : Official Journal of Arbeitsgemeinschaft fur Pharmazeutische Verfahrenstechnik eV. 170, 179-186 (2022).</li><li>Tang, B., Foss, K., Lichtor, T., Phillips, H., Roy, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resection+of+orthotopic+murine+brain+glioma.">Resection of orthotopic murine brain glioma.</a> Neuroimmunology and Neuroinflammation. 8 (1), 64-69 (2021).</li><li>Ozawa, T., James, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+intracranial+brain+tumor+xenografts+with+subsequent+analysis+of+tumor+growth+and+response+to+therapy+using+bioluminescence+imaging.">Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging.</a> Journal of Visualized Experiments. (41), e1986 (2010).</li><li>Poussard, 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=In+vivo+imaging+systems+(IVIS)+detection+of+a+neuro-invasive+encephalitic+virus.">In vivo imaging systems (IVIS) detection of a neuro-invasive encephalitic virus.</a> Journal of Visualized Experiments. (70), e4429 (2012).</li><li>Lachin, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonparametric+statistical+analysis.">Nonparametric statistical analysis.</a> JAMA. 323 (20), 2080-2081 (2020).</li><li>Louis, K. S., Siegel, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+viability+analysis+using+trypan+blue:+manual+and+automated+methods.">Cell viability analysis using trypan blue: manual and automated methods.</a> Methods in Molecular Biology. 740, 7-12 (2011).</li><li>Spina, R., Voss, D. M., Asnaghi, L., Sloan, A., Bar, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometry-based+drug+screening+system+for+the+identification+of+small+molecules+that+promote+cellular+differentiation+of+Glioblastoma+stem+cells.">Flow cytometry-based drug screening system for the identification of small molecules that promote cellular differentiation of Glioblastoma stem cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (131), e56176 (2018).</li><li>Rodgers, 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=Virtual+histology+of+an+entire+mouse+brain+from+formalin+fixation+to+paraffin+embedding.+Part+2:+Volumetric+strain+fields+and+local+contrast+changes.">Virtual histology of an entire mouse brain from formalin fixation to paraffin embedding. Part 2: Volumetric strain fields and local contrast changes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 365, 109385 (2022).</li><li>Connolly, N. 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=Elevated+fibroblast+growth+factor-inducible+14+expression+transforms+proneural-like+gliomas+into+more+aggressive+and+lethal+brain+cancer.">Elevated fibroblast growth factor-inducible 14 expression transforms proneural-like gliomas into more aggressive and lethal brain cancer.</a> GLIA. 69 (9), 2199-2214 (2021).</li><li>Stall, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+T2+and+FLAIR+imaging+for+target+delineation+in+high+grade+gliomas.">Comparison of T2 and FLAIR imaging for target delineation in high grade gliomas.</a> Radiation Oncology. 5, 5 (2010).</li><li>Das, 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=Establishing+a+standardized+method+for+the+effective+intraoperative+collection+and+biological+preservation+of+brain+tumor+tissue+samples+using+a+novel+tissue+preservation+system:+a+pilot+study.">Establishing a standardized method for the effective intraoperative collection and biological preservation of brain tumor tissue samples using a novel tissue preservation system: a pilot study.</a> World Neurosurgery. , (2022).</li><li>Zusman, 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=Tissues+harvested+using+an+automated+surgical+approach+confirm+molecular+heterogeneity+of+Glioblastoma+and+enhance+specimen's+translational+research+value.">Tissues harvested using an automated surgical approach confirm molecular heterogeneity of Glioblastoma and enhance specimen's translational research value.</a> Frontiers in Oncology. 9, (2019).</li><li>McLaughlin, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Side-cutting+aspiration+device+for+endoscopic+and+microscopic+tumor+removal.">Side-cutting aspiration device for endoscopic and microscopic tumor removal.</a> Journal of Neurological Surgery Part B. 73 (1), 11-20 (2012).</li></ol>

Tumorresektion er en hjørnesten i neurokirurgiske onkologiske behandlingsplaner for både lavkvalitets og højkvalitets hjernetumorer. Cytoreduktion og debulking af tumoren korrelerer med forbedret neurologisk funktion og samlet overlevelse hos patienter med hjernetumorer 1,2,5,6. Selvom protokoller til kirurgisk resektion tidligere er beskrevet i gnavermodeller, har disse protokoller lidt af ...

Glioblastom (GBM) er den mest almindelige og aggressive primære hjernetumor hos voksne. På trods af nylige fremskridt inden for neurokirurgi, målrettet lægemiddeludvikling og strålebehandling er den 5-årige overlevelsesrate for GBM-patienter mindre end 5%, en statistik, der ikke er signifikant forbedret i over tre årtier1. Derfor er der behov for mere effektive behandlingsstrategier.
For at udvikle nye terapier bliver det mere og mere tydeligt, at undersøgelsesprotokoller skal (1) udnytte oversættelige prækliniske modeller, der nøjagtigt rekapitulerer tumorheterogeniteten og mikromiljøet, (2) afspejler det standard terapeutiske regime, der anvendes til patienter med GBM, som i øjeblikket inkluderer kirurgi, strålebehandling og kemoterapi, og (3) tegner sig for forskellen mellem resekteret kerne og restprodukt, invasivt tumorvæv 2,3,4,5. Imidlertid implementerer de fleste af de aktuelt tilgængelige prækliniske hjernetumormodeller enten ikke kirurgisk resektion eller bruger kirurgiske resektionsmodeller, der er relativt tidskrævende, hvilket fører til en betydelig mængde blodtab eller manglende standardisering. Desuden kan udførelse af resektion af gnaverhjernetumorer være udfordrende på grund af mangel på klinisk sammenlignelige kirurgiske værktøjer eller protokoller og fraværet af en etableret platform6 til systematisk vævsindsamling (tabel 1).
Den nuværende protokol har til formål at beskrive et standardiseret paradigme for resektion af gnaverhjernetumorer og vævsbevarelse ved hjælp af et multifunktionelt ikke-ablativt minimalt invasivt resektionssystem (MIRS) og et integreret vævsbevaringssystem (TPS) (figur 1). Det forventes, at denne unikke teknik vil give en standardiseret platform, der kan bruges i forskellige undersøgelser i præklinisk forskning til GBM og andre typer hjernetumormodeller. Forskere, der undersøger terapeutiske eller diagnostiske modaliteter for hjernetumorer, kan implementere denne protokol for at opnå en standardiseret resektion i deres studier.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mL syringes</td>
			<td>BD</td>
			<td>309628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL conical tubes</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 proof ethanol</td>
			<td>PharmCo</td>
			<td>111000200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL pipettes</td>
			<td>CoStar</td>
			<td>4487</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 micron filter</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>08-771-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>SIG-SCR005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anased (Xylazine injection, 100 mg/mL)</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>33198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia System</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78935903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesic Gas Waste Container</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78909457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bench protector underpad</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>10328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57Bl/6, 6-8 week old mice</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td>Strain Code 027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChroMini Pro</td>
			<td>Moser</td>
			<td>Type 1591-Q</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase-Dispase</td>
			<td>Roche</td>
			<td>#10269638001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess II Automated Cell Counter</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess II FL Hemacytometer</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A25750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debris Removal Solution</td>
			<td>Miltenyi Biotech</td>
			<td>#130-109-398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin</td>
			<td>Goldbio</td>
			<td>LUCK-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM F12 media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>10-090-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>10-013-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNAse I</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>#10104159001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tubes</td>
			<td>Posi-Click</td>
			<td>1149K01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Euthanasia solution</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>71073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>F4135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>10437-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>INV-28906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>101-4336</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hEGF</td>
			<td>PeproTech EC</td>
			<td>100-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H-3149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hFGF-b</td>
			<td>PeproTech EC</td>
			<td>1001-18B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction Chamber</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78933388</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>11695-6777-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane Vaporizer</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78916954</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>11695-0703-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kopf Stereotactic frame</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lightfield Microscope</td>
			<td>BioTek</td>
			<td>Cytation 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microinjection Unit</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromotor drill</td>
			<td>Foredom</td>
			<td>F210418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRI system</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>7T Biospec Avance III MRI Scanner</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NICO Myriad System</td>
			<td>NICO Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic ointment</td>
			<td>Puralube vet ointment</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Papain</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>#P4762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#14190250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PenStrep</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>N1638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percoll solution</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>&#160;#P4937</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette controller</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>A07260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine solution</td>
			<td>Aplicare</td>
			<td>52380-1905-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Progesterone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-8783</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Putrescine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-5780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI Media</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>INV-72400120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>7319</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>91003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skin marker</td>
			<td>Time Out</td>
			<td>D538,851</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staple remover</td>
			<td>MikRon</td>
			<td>ACR9MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stapler</td>
			<td>MikRon</td>
			<td>ACA9MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staples</td>
			<td>Clay Adams</td>
			<td>427631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic Frame</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S9378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture, vicryl 4-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J494H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T-75 culture flask</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>83-3911-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TheraPEAKTM ACK Lysing Buffer (1x)</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BP10-548E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Corning</td>
			<td>MDT-25-053-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

implementation of minimally invasive brain tumor resection in rodents for high viability tissue collection

Den nuværende protokol beskriver et standardiseret paradigme for resektion af gnaverhjernetumorer og vævsbevarelse. I klinisk praksis er maksimal tumorresektion standardbehandling for de fleste hjernetumorer. Imidlertid inkluderer de fleste aktuelt tilgængelige prækliniske hjernetumormodeller enten ikke resektion eller bruger kirurgiske resektionsmodeller, der er tidskrævende og fører til betydelig postoperativ sygelighed, dødelighed eller eksperimentel variabilitet. Derudover kan udførelse af resektion hos gnavere være skræmmende af flere grunde, herunder mangel på klinisk sammenlignelige kirurgiske værktøjer eller protokoller og fraværet af en etableret platform for standardiseret vævsindsamling. Denne protokol fremhæver brugen af en multifunktionel, ikke-ablativ resektionsanordning og et integreret vævsopbevaringssystem tilpasset den kliniske version af enheden. Den anordning, der anvendes i denne undersøgelse, kombinerer justerbar sugning og et cylindrisk blad ved åbningen for præcist at sondere, skære og suge væv. Den minimalt invasive resektionsanordning udfører sine funktioner via det samme burrhul, der anvendes til den indledende tumorimplantation. Denne tilgang minimerer ændringer i regional anatomi under biopsi- eller resektionsoperationer og reducerer risikoen for betydeligt blodtab. Disse faktorer reducerede signifikant den operative tid (<2 min/dyr), forbedrede postoperativ dyreoverlevelse, lavere variabilitet i eksperimentelle grupper og resulterer i høj levedygtighed af resekterede væv og celler til fremtidige analyser. Denne proces lettes af en vingehastighed på ~1.400 cyklusser/min., hvilket gør det muligt at høste væv i et sterilt lukket system, der kan fyldes med en fysiologisk løsning efter eget valg. I betragtning af den nye betydning af at studere og nøjagtigt modellere virkningen af kirurgi, bevarelse og streng sammenlignende analyse af regionaliserede tumorresektionsprøver og intra-hulrumsleverede terapier, vil denne unikke protokol udvide mulighederne for at udforske ubesvarede spørgsmål om perioperativ styring og terapeutisk opdagelse for hjernetumorpatienter.

Kirurgisk resektion ved hjælp af MIRS resulterer i et signifikant fald i tumorbyrden I gruppen med en mindre tumorbyrde var det gennemsnitlige baseline bioluminescerende signal 5,5e + 006 fotoner / s ± 0,2e + 006 i undergruppen, der gennemgik resektion. Efter resektion faldt det gennemsnitlige bioluminescerende signal til 3,09e+006 fotoner/s ± 0,3e+006, (p <0,0001, Mann-Whitney-test)9 (figur 2). Det bioluminescerende s...

Watch this Scientific Journal Video about Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection at JoVE.com

Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection

Den nuværende protokol beskriver en standardiseret resektion af hjernetumorer hos gnavere gennem en minimalt invasiv tilgang med et integreret vævsbevaringssystem. Denne teknik har konsekvenser for nøjagtigt at afspejle standarden for pleje i gnavere og andre dyremodeller.

Implementering af minimalt invasiv hjernetumorresektion hos gnavere til vævsopsamling med høj levedygtighed

The present protocol describes a standardized paradigm for rodent brain tumor resection and tissue preservation. In clinical practice, maximal tumor ...

Dette er et hjernetumorresektionsparadigme, der er meget nødvendigt i præklinisk forskning i terapi til hjernetumorer. Det tillader en standardiseret resektion gennem en minimalt invasiv tilgang, samtidig med at den også er koblet til et automatiseret vævsopbevaringssystem. Denne protokol gør det muligt for dyr at overleve efter operationen og hjælper dermed med at forstå ændringerne i sygdomstilstand efter behandling i samme dyr.Dette hjælper med sekventielle og time-lapse terapeutiske applikationer. Ved hjælp af denne teknik kan vi evaluere sygdommens biologi og planlægge mulig efterfølgende håndtering. Dette har betydelige implikationer og muligheder inden for lægemiddelopdagelse og nye terapier.Begreberne standardiseret resektion, en minimalt invasiv tilgang og automatiseret vævsbevarelse kan udvides til andre typer tumorer i forskellige organsystemer, såsom levertumorer og hoved- og halskræft. Protokollen er enkel, og systemet er brugervenligt. Det er bedst at læse den offentliggjorte protokol, som indeholder alle de nødvendige trin og fejlfinding.Begynd eksperimentet med at vurdere musen til sedation ved at klemme tåen. Påfør oftalmisk salve på øjnene for at undgå tørhed i hornhinden. Placer derefter musen på en stereotaktisk ramme.Fjern hæfteklammer fra den forrige operation og desinficer huden med skiftende cyklusser af en chlorhexidin- eller betainbaseret skrubbe og alkohol. Opret derefter et en centimeter langsgående midterlinjesnit langs det tidligere kirurgiske ar ved hjælp af en steril skalpel. Fastgør MIRS-håndstykket til den stereotaktiske arm gennem sceneadapteren.For at konfigurere MIRS-maskinen skal du indsætte netledningssættet på bagpanelet i netledningsbeholderen. Tænd eller sluk for strømmen til systemet ved at skifte mellem nul og et. Indsæt den ene ende af nitrogenslangen i hanbeslaget på konsolens bagpanel.Drej forbindelsesmøtrikken med uret for at stramme den. Sørg for, at forsyningstrykket ikke overstiger 100 PSIG, og fastgør slangen til nitrogentilførslen. Forsegl låget på vakuumporten for at undgå lækage.Kontroller, at aspirationsknappen på forsiden af konsollen er indstillet til 100, at der ikke er lækage i aspirationssystemet, og at nitrogenindgangsforsyningstrykket er korrekt. Indsæt det grå fodpedalstik i den grå beholder, indtil det klikker. På samme måde skal du indsætte det blå håndstykkestik i dets blå beholder.Prime hvert håndstykke ved at aspirere steril væske ind i åbningen gennem slangen og håndstykket og derefter ind i beholderen for at sikre, at indersiden af slangen og håndstykket smøres. Vælg aspirationstilstand på konsollens frontpanel, og start ved hjælp af fodpedalen. Indsæt 23-G MIRS-kanylen i burrhullet til en dybde på 2,5 millimeter.Start resektionsprocessen ved at trykke på fodpedalen, der er tilsluttet kanylen. Udfør fulde cyklusser af resektion ved hjælp af kontrolknappen i håndstykket. Efter resektionsprocessen trækkes 23-gauge MIRS-kanylen ud og tilsættes fem milliliter 1X PBS for at skylle slangen og løsne eventuelt resterende affald.Luk derefter såret med en hæftemaskine og fjern musen fra den stereotaktiske ramme. Sæt musen tilbage på varmepuden for at komme sig efter anæstesi, før du placerer den tilbage i buret. Efter eksperimentet skal du rense kanylen med afkølede medier og luft for at skubbe alt det resekterede væv tilbage til opsamlingsbeholderen.Fjern opsamlingsbeholderen fra systemet, og placer en hætte. Placer derefter kanylens distale spids i 3% hydrogenperoxid og påfør sugning for at fylde sugeledningen tilbage til sugeopsamlingsbeholderen. Lad det stå i 60 til 90 sekunder og pulser intermitterende luft og medier for at skylle det.Tumorprøven nedsænkes i en vævskulturskål indeholdende RBC-lysismedium i fem minutter ved stuetemperatur. Placer derefter et 70 mikron filter på et 50 ml konisk rør og brug et sprøjtestempel til at føre tumorprøven gennem filteret. Med en overførselspipette skal du bruge RPMI 1640-mediet til at føre cellerne og enhver vævsmasse gennem filteret.Centrifuge ved 428 gange G i fem minutter ved fire grader Celsius. Supernatanten kasseres, og hver prøve resuspenderes i fem milliliter forberedt RPMI 1640-medium. Prøverne anbringes i en shaker-inkubator i 20 minutter ved 200 o / min ved 37 grader Celsius.Efter inkubation centrifugeres prøverne ved 428 gange G i fem minutter ved fire grader Celsius og kasseres supernatanten. Filtrer enkeltceller gennem en 70 mikron cellesi og centrifuge ved 274 gange G i tre minutter ved fire grader Celsius. Udfør cellelevedygtighedsanalyse med trypanblå og et hæmocytometer.Kirurgisk resektion hos mus ved hjælp af MIRS forårsagede et signifikant fald i tumorbyrden som angivet ved reduktionen i det gennemsnitlige baseline bioluminescerende signal for grupper med både stor og lille tumorbyrde. Sammenlignet med MR-billederne af tumorer før resektion kan resektionshulrummet identificeres på post-resektionsscanningerne som et stort, rundt hypointenst område på tumorpodningsstedet. I H&E-farvede sektioner blev der observeret et klart cirkulært resektionshulrum med en kant af blodprodukter, betændelse og resterende tumorceller.Resektionsvolumenet steg signifikant, når der blev udført to rotationer af skæreåbningen, hvilket muliggjorde optimering af resektionsvolumen i henhold til tumorbyrden. Sammenligning af overlevelse hos mus med ubehandlede tumorer versus mus, der gennemgår resektion af tumorer af MIRS, viste en stigning i overlevelsen fra 16 til 22 dage i den lille tumorgruppe. Tilsvarende steg medianoverlevelsen i gruppen med en større tumorbyrde fra 12 til 19 dage.Lysmikroskopibilleder af prøverne taget fra vævsbevaringssystemet optrådte som enkeltceller med tilstedeværelsen af et par små stykker væv på dag nul. Efter syv dage viste cellerne høstet med MIRS neurosfæredannelse i suspensionskulturer, hvilket indikerede deres tumorinitieringspotentiale. Det er vigtigt at rense og skylle slangesystemet lige efter proceduren for at undgå tilstopning af systemet.Efter denne procedure kan effektstudier af terapi og undersøgelser af diagnostiske og prognostiske markører anvendes på overlevende dyr efter kirurgisk resektion med det minimalt invasive resektionssystem.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

Det<em&gt; Drosophila</em&gt; Imaginære Disc Tumor Model: Visualisering og Kvantificering af genekspression og tumorindtrængen Brug Genetic Mosaics

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

Generation of High-Throughput Three-Dimensional Tumor Spheroids for Drug Screening

Generation af høj overførselshastighed tredimensionale Tumor Spheroids for narkotika-Screening

Cancer cells have routinely been cultured in two dimensions (2D) on a plastic surface. This technique, however, lacks the true environment a tumor mass is ...

Live-Cell Imaging Assays to Study Glioblastoma Brain Tumor Stem Cell Migration and Invasion

Live-celle Imaging Assays til undersøgelse glioblastom hjerne Tumor stamcelle Migration og Invasion

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor that is poorly controlled with the currently available treatment options. Key features of GBMs include ...

Digital Polymerase Chain Reaction Assay for the Genetic Variation in a Sporadic Familial Adenomatous Polyposis Patient Using the Chip-in-a-tube Format

Digital Polymerase Chain Reaction Assay for den genetiske Variation i en sporadisk familiær adenomatøs polypose Patient med formatet Chip i rør

The quantitative analysis of human genetic variation is crucial for understanding the molecular characteristics of serious medical conditions, such as ...

The Clinical Application of Tumor Treating Fields Therapy in Glioblastoma

Den kliniske anvendelse af Tumor behandling af felter terapi i glioblastom

Glioblastoma is the most common and lethal form of brain cancer, with a median survival of 15 months after diagnosis and a 5 year survival rate of only 5% ...

Longitudinal Intravital Imaging of Brain Tumor Cell Behavior in Response to an Invasive Surgical Biopsy

Longitudinel Intravital Imaging af hjerne tumor celle adfærd som reaktion på en invasiv kirurgisk biopsi

Biopsies are standard of care for cancer treatment and are clinically beneficial as they allow solid tumor diagnosis, prognosis, and personalized ...

Assessing Cell Viability and Death in 3D Spheroid Cultures of Cancer Cells

Vurdering cellelevedygtighed og død i 3D Spheroid kulturer af kræftceller

Three-dimensional spheroids of cancer cells are important tools for both cancer drug screens and for gaining mechanistic insight into cancer cell biology. ...

Establishment and Characterization of Small Bowel Neuroendocrine Tumor Spheroids

Etablering og karakterisering af små tarm neuroendokrine tumor Sfæroider

Small bowel neuroendocrine tumors (SBNETs) are rare cancers originating from enterochromaffin cells of the gut. Research in this field has been limited ...

Analyzing Tumor and Tissue Distribution of Target Antigen Specific Therapeutic Antibody

Analyse af tumor og væv distribution af Target Antigen specifikke terapeutiske antistof

Monoclonal antibodies are high affinity multifunctional drugs that work by variable independent mechanisms to eliminate cancer cells. Over the last few ...

Measuring Real-time Drug Response in Organotypic Tumor Tissue Slices

Måling Real-time Drug Response i organotypic tumorvæv skiver

Tumor tissues are composed of cancerous cells, infiltrated immune cells, endothelial cells, fibroblasts, and extracellular matrix. This complex milieu ...