Name: modeling brain metastasis by internal carotid artery injection of cancer cells
Uploaded: 2022-08-02T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modeling Brain Metastasis by Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells at JoVE.com

تم تمويل هذا البحث من قبل المجلس الوطني الأسترالي للصحة والبحوث الطبية (NHMRC) ، رقم المنحة APP1162560. تم تمويل ML من خلال منحة أبحاث الدراسات العليا بجامعة كوينزلاند. نود أن نشكر كل من ساعد في تربية الحيوانات والتصوير الحي للحيوانات. نشكر مستشفى بريسبان الملكي والنساء على التبرع بحصص الزركونيوم لهذه الدراسة.

أجريت جميع الدراسات ضمن المبادئ التوجيهية للجنة أخلاقيات الحيوان بجامعة كوينزلاند (UQCCR / 186/19) ، والمدونة الأسترالية لرعاية واستخدام الحيوانات لأغراض علمية.
1. تحضير الخلايا السرطانية للحقن
ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم استخدام خط خلايا سرطان الثدي البش?...

ورم خبيث في الدماغ هو عملية معقدة تنتشر فيها الخلايا السرطانية من موقعها الأساسي إلى الدماغ. تتوفر نماذج حيوانية مختلفة تعكس مراحل معينة من هذه العملية متعددة الخطوات وهناك اعتبارات فسيولوجية وعملية لتصميم دراسات ورم خبيث قبل السريرية41،42. استخدمت معظم ال?...

ورم خبيث في الدماغ هو ورم خبيث سائد مرتبط بتشخيص سيء للغاية 1,2. معيار الرعاية لمرضى ورم خبيث في الدماغ متعدد الوسائط ، ويتكون من جراحة الأعصاب والعلاج الإشعاعي للدماغ بالكامل و / أو الجراحة الإشعاعية التجسيمية اعتمادا على الحالة الصحية العامة للمرضى ، وعبء المرض خارج الجمجمة ، وعدد وموقع الأورام في الدماغ 3,4. المرضى الذين يعانون من ما يصل إلى ثلاث آفات داخل الجمجمة مؤهلون للاستئصال الجراحي أو الجراحة الإشعاعية التجسيمية ، بينما يوصى بالعلاج الإشعاعي للدماغ بالكامل للمرضى الذين يعانون من آفات متعددة لتجنب خطر العدوى المرتبطة بالجراحة والوذمة5. ومع ذلك ، يمكن أن يتسبب العلاج الإشعاعي للدماغ بالكامل في إلحاق الضرر بهياكل الدماغ الحساسة للإشعاع ، مما يساهم في سوء نوعية الحياة6.
العلاج الجهازي هو بديل غير جراحي ونهج منطقي لعلاج المرضى الذين يعانون من آفات متعددة7. ومع ذلك ، فإنه أقل اعتبارا بسبب الفكرة القديمة بأن العلاجات الجهازية لها فعالية ضعيفة لأن التوصيل السلبي للأدوية السامة للخلايا عبر مجرى الدم لا يمكن أن يحقق مستويات علاجية في الدماغ دون التعرض لخطر السمية غير الآمنة8. بدأ هذا النموذج يتغير مع العلاج الجهازي المعتمد مؤخرا من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) (توكاتينيب مع تراستوزوماب وكابيسيتابين المشار إليهما لورم خبيث في الدماغ لسرطان الثدي HER2 + النقيلي)9،10،11،12 والتحديث في إرشادات العلاج لتشمل النظر في خيارات العلاج الجهازية لمرضى ورم خبيث في الدماغ13،14.
في هذا السياق ، يمكن للتطورات في مجال العلاج الجزيئي الموجه ، والعلاج المناعي ، وأنظمة توصيل الأدوية البديلة ، مثل ناقل الأدوية النانوية المستهدف ، التغلب على تحديات علاج ورم خبيث في الدماغ15،16،17،18. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أيضا التحقيق في الأساليب الكيميائية والميكانيكية لتحسين توصيل الدواء عن طريق اختراق حاجز ورم الدماغ19,20. لدراسة وتحسين هذه الأساليب لتكون مناسبة للغرض ، من الأهمية بمكان استخدام النماذج قبل السريرية التي لا تعكس فقط الفسيولوجيا المعقدة لورم خبيث في الدماغ ولكن أيضا تسمح بالتحليل الموضوعي للاستجابة الدوائية داخل الجمجمة.
على نطاق واسع ، تتضمن الأساليب الحالية لنموذج ورم خبيث في الدماغ في الجسم الحي حقن الخلايا السرطانية داخل القلب (البطين الأيسر) أو الوريد (عادة الوريد الذيل) أو داخل الجمجمة أو داخل الشريان السباتي (الشريان السباتي المشترك) في الفئران21،22،23،24،25،26،27 . بصرف النظر عن استراتيجيات engraftment الورم ، فإن نماذج الفئران المعدلة وراثيا حيث يتم تشغيل تكوين الورم عن طريق إزالة الجينات المثبطة للورم أو تنشيط الجينات المسرطنة مفيدة لنمذجة الورم. ومع ذلك ، تم الإبلاغ عن عدد قليل فقط من نماذج الفئران المعدلة وراثيا لإنتاج أورام ثانوية وحتى أقل من ذلك تنتج بشكل موثوق النقائل الدماغية28،29،30.
تحاكي طرق Engraftment مثل الحقن داخل القلب (البطين الأيسر) والحقن في الوريد (عادة الوريد الذيل) الانتشار الجهازي للسرطان. تنتج هذه النماذج عادة آفات في أعضاء متعددة (مثل الدماغ والرئتين والكبد والكلى والطحال) اعتمادا على السرير الشعري الذي يحبس معظم الخلايا السرطانية أثناء "المرور الأول" في الدورة الدموية31. ومع ذلك ، فإن المعدلات غير المتسقة لنقش الدماغ ستتطلب المزيد من الحيوانات لتحقيق حجم العينة للقوة الإحصائية المطلوبة. عدد الخلايا السرطانية التي تنشأ في نهاية المطاف في الدماغ عن طريق طرق الحقن داخل القلب والوريد متغير. ومن ثم ، يمكن أن يختلف عبء ورم ورم ورم خبيث في الدماغ بين الحيوانات ويمكن أن يؤدي الاختلاف في التقدم إلى توحيد الجدول الزمني التجريبي وتفسير النتائج تحديا. يمكن أن يؤدي عبء الورم خارج الجمجمة إلى وفيات ورم خبيث غير دماغي ، مما يجعل هذه النماذج غير مناسبة لتقييم الفعالية داخل الجمجمة. تم إنشاء خطوط الخلايا المدارية للدماغ باستخدام عمليات الانتقاء النسيلي الاصطناعي لتقليل الإنشاء خارج الجمجمة ، لكن معدلات الاستيعاب كانت غير متسقة ، ويمكن لعملية الانتقاء النسيلي أن تقلل من عدم التجانس الموجود عادة في الأورام البشرية32.
تسمح طرق النقش الخاصة بالدماغ مثل الحقن داخل الجمجمة وداخل الشريان السباتي بنمذجة ورم خبيث في الدماغ أكثر اتساقا وكفاءة. في الطريقة داخل الجمجمة33 ، يتم حقن الخلايا السرطانية عادة في القشرة الدماغية الأمامية ، والتي تولد نموا سريعا وقابلا للتكاثر مع مشاركة جهازية منخفضة. في حين أن الإجراء جيد التحمل مع انخفاض معدل الوفيات33 ، فإن المحاذير هي أنه نهج بدائي نسبيا يقدم بسرعة بلعة (موضعية) للخلايا في الدماغ ولا يمثل التسبب المبكر في ورم خبيث في الدماغ. تدمر الإبرة الأوعية الدموية لأنسجة المخ ، مما يؤدي بعد ذلك إلى التهاب موضعي 5,34. من التجربة ، هناك ميل لحقن الخلايا السرطانية إلى الارتجاع أثناء إزالة الإبرة ، مما يؤدي إلى تورط leptomeningeal. بدلا من ذلك ، تقوم الطريقة داخل الشريان السباتي بتوصيل الخلايا إلى الشريان السباتي المشترك مع الأوعية الدموية الدقيقة في الدماغ كأول سرير شعري يتم مواجهته ، ونمذجة البقاء على قيد الحياة في الدورة الدموية ، والتسرب ، والاستعمار24. بالاتفاق مع الآخرين25 ، وجدت تجربتنا مع هذه الطريقة أنه يمكن أن يؤدي إلى أورام الوجه بسبب التسليم غير المقصود للخلايا السرطانية عبر الشريان السباتي الخارجي إلى أسرة الشعيرات الدموية في هذه الأنسجة (بيانات غير منشورة). من الممكن منع أورام الوجه عن طريق ربط الشريان السباتي الخارجي أولا قبل حقن الشريان السباتي الشائع (الشكل 1). في بقية المقالة ، يشار إلى هذه الطريقة باسم "حقن الشريان السباتي الداخلي". من التجربة ، تولد طريقة حقن الشريان السباتي الداخلي باستمرار ورم خبيث في الدماغ مع عدد قليل جدا من الأحداث الجهازية وقد نجحت في توليد نماذج ورم خبيث في الدماغ لسرطانات أولية مختلفة (مثل سرطان الجلد وسرطان الثدي والرئة) (الشكل 1). العيوب هي أنها صعبة تقنيا ، وتستغرق وقتا طويلا ، وغازية ، وتتطلب تحسينا دقيقا لأرقام الخلايا وجدولا زمنيا للمراقبة. باختصار ، تنتج كل من طرق حقن الشريان السباتي داخل الجمجمة والداخلية نماذج فأر مناسبة لتقييم التأثير العلاجي على فائدة البقاء على قيد الحياة المرتبطة بورم الدماغ.
يصف هذا البروتوكول طريقة حقن الشريان السباتي الداخلي لإنتاج نموذج فأر من ورم خبيث في الدماغ دون أي مشاركة نظامية تقريبا ، وبالتالي فهو مناسب للتقييم قبل السريري لتوزيع الأدوية وفعالية العلاجات التجريبية.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64216/64216fig01.jpg"> الشكل 1: تمثيل تخطيطي لبروتوكول حقن الشريان السباتي الداخلي لورم خبيث في الدماغ. يمكن أن ينتج حقن الشريان السباتي الداخلي مع ربط الشريان السباتي الخارجي بشكل موثوق نموذج ورم خبيث في الدماغ من مختلف أنواع السرطان الأولية. في هذا البروتوكول ، يتم وضع ثلاثة أحرف مركبة على الشريان السباتي (مشروح ك L1-L3 في الشكل). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64216/64216fig01large.jpg" target="_blank">الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>100&#181;m cell strainer</td>
			<td>Corning</td>
			<td>CLS431752</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30G Microlance needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>23748</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>31G Ultra-Fine II insulin syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>326103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angled forceps</td>
			<td>Proscitech</td>
			<td>T67A-SS</td>
			<td>Fine pointed, angled without serrations, 18mm tip, length 128 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal heat mat</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic and antimycotic</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>15240062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave bags</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT-474 (HTB-20) breast cancer cell line</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>HTB-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine (TEMGESIC)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess cell counter</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>C10227</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diet-76A</td>
			<td>ClearH2O</td>
			<td>72-07-5022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection microscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ear puncher</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric clippers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine angled forceps</td>
			<td>Proscitech</td>
			<td>DEF11063-07</td>
			<td>Angled 45&#176;, Tip smooth, Tip width: 0.4 mm, Tip dimension: 0.4 x 0.3 mm, length 9cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine tubing for cannula, Tubing OD (in) 1/32, Tubing ID (in) 1/100in</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-06419-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foetal bovine serum</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>26140079</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hank&#39;s Balanced Salt Solution without calcium and magnesium</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>14170120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogel</td>
			<td>ClearH2O</td>
			<td>70-01-5022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes Low lint disposable wipers</td>
			<td>Kimberly Clark- Kimwipes</td>
			<td>Z188964</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mashed mouse chow</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meloxicam (METACAM)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nose cone</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Fashioned out of a microfuge tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAA ocular lubricant (Carbomer 2mg/g)</td>
			<td>&#160;Bausch and lomb</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine solution</td>
			<td>Betadine</td>
			<td>2505692</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PPE (glove, mask, gown, hairnet)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractors</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>SURGI-5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI 1640 Media</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>11875093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silk suture 13mm 5-0, P3, 45cm</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>JJ-640G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile normal saline</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>TM4469</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sticky tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical board</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>A chopping board wrapped with autoclavable bag.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Proscitech</td>
			<td>T104</td>
			<td>Tip Dimensions (LxD): 38x7mm, Length 115mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture forcep/ Curved Brophy forceps</td>
			<td>Proscitech</td>
			<td>T113C</td>
			<td>Curved, Rounded narrow 2 mm tip, with serrations, length 165 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture needle holder (Olsen Hegar needle holder)</td>
			<td>Proscitech</td>
			<td>TC1322-180</td>
			<td>length 190 mm, ratchet clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe driver with foot pedal/ UMP3 Ultra micro pump</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>UMP3-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T75 tissue culture flask</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>156499</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thread</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trigene II surface disinfectant</td>
			<td>Ceva</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue and Cell Counting Chamber Slides</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>C10228</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrypLE Express dissociating medium</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>12605010</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling brain metastasis by internal carotid artery injection of cancer cells

ورم خبيث في الدماغ هو سبب المراضة الشديدة والوفيات في مرضى السرطان. لا يمكن تكرار الجوانب الحرجة للأمراض النقيلية ، مثل البيئة الدقيقة العصبية المعقدة وتفاعل الخلايا اللحمية ، بالكامل باستخدام المقايسات في المختبر . وبالتالي ، فإن النماذج الحيوانية ضرورية للتحقيق في آثار التدخل العلاجي وفهمها. ومع ذلك ، فإن معظم طرق التطعيم الأجنبي لأورام الدماغ لا تنتج نقائل دماغية باستمرار من حيث الإطار الزمني وعبء الورم. يمكن أن تؤدي نماذج ورم خبيث في الدماغ الناتجة عن حقن الخلايا السرطانية داخل القلب إلى عبء ورم خارج الجمجمة غير مقصود وتؤدي إلى مراضة ووفيات غير منتشرة في الدماغ. على الرغم من أن الحقن داخل الجمجمة للخلايا السرطانية يمكن أن يحد من تكوين الورم خارج الجمجمة ، إلا أنه يحتوي على العديد من المحاذير ، مثل الخلايا المحقونة التي تشكل في كثير من الأحيان كتلة ورم مفردة في موقع الحقن ، وتورط leptomeningeal عالية ، وتلف الأوعية الدموية في الدماغ أثناء اختراق الإبرة. يصف هذا البروتوكول نموذج فأر لورم خبيث في الدماغ ناتج عن حقن الشريان السباتي الداخلي. تنتج هذه الطريقة أوراما داخل الجمجمة باستمرار دون إشراك أعضاء أخرى ، مما يتيح تقييم العوامل العلاجية لورم خبيث في الدماغ.

مقارنة حقن الشريان السباتي الشائع مع أو بدون ربط الشريان السباتي الخارجي عندما تم حقن الخلايا السرطانية عبر الشريان السباتي المشترك دون ربط الشريان السباتي الخارجي24 أولا ، تم العثور على أورام الوجه في 77.8٪ من الفئران المطعمة (ن = 7/9). يوضح الشكل التكميل...

Watch this Scientific Journal Video about Modeling Brain Metastasis by Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells at JoVE.com

Modeling Brain Metastasis by Internal Carotid Artery Injection of Cancer Cells

ورم خبيث في الدماغ هو سبب المراضة الشديدة والوفيات في مرضى السرطان. معظم نماذج الفئران ورم خبيث في الدماغ معقدة بسبب النقائل الجهازية التي تربك تحليل الوفيات ونتائج التدخل العلاجي. يظهر هنا بروتوكول للحقن السباتي الداخلي للخلايا السرطانية التي تنتج أوراما متسقة داخل الجمجمة مع الحد الأدنى من الأورام الجهازية.

نمذجة ورم خبيث في الدماغ عن طريق حقن الشريان السباتي الداخلي للخلايا السرطانية

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

فلماذا هذا البروتوكول مهم؟ حسنا ، من الصعب جدا علاج نقائل الدماغ وينتج هذا البروتوكول نموذجا للفأر ذي الصلة سريريا مع الحد الأدنى من الأورام خارج الجمجمة. تسمح هذه التقنية بالتحليل الموضوعي لتوزيع الأدوية والاستجابة من الأورام داخل الجمجمة.الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن النموذج قابل للتكرار بشكل كبير وأن نقائل الدماغ تتطور في وقت قصير نسبيا بعد الحقن. يتشابه تطور المرض بين الحيوانات ، مما يسهل على الباحثين توحيد التجارب والجداول الزمنية للعلاج ونقاط النهاية. نصيحتي للمبتدئين هي التدرب على استخدام الملقط والمحقنة أثناء النظر من خلال مجهر التشريح ، والتعرف على المعالم التشريحية حول الرقبة وممارسة البروتوكول بحضور طبيب بيطري.ابدأ بزرع الخلايا السرطانية BT-474 بكثافة بذر تبلغ مرتين في 10 أس ست خلايا في دورق T-75 باستخدام 10 ملليلتر من وسائط النمو الكاملة والثقافة حتى تصل الخلايا إلى التقاء 70 إلى 80٪ قبل الحقن. في يوم الحقن ، تخلص من وسائط النمو واغسل الطبقة الأحادية للخلية باستخدام PBS مرتين وأضف خمسة ملليلتر من كاشف تفكك زراعة الخلايا قبل تسخينه. احتضن عند 37 درجة مئوية لمدة خمس دقائق أو حتى تنفصل الخلايا.بعد خمس دقائق ، أخرج القارورة من الحاضنة واضغط عليها برفق للمساعدة في انفصال الخلية. أضف خمسة ملليلتر من وسائط النمو الكاملة التي تحتوي على 10٪ FBS لإخماد نشاط كاشف التفكك. أعد تعليق الخلايا الموجودة في المحلول برفق عن طريق السحب لتقليل كتل الخلايا.نقل تعليق الخلية إلى أنبوب 50 ملليلتر وأجهزة الطرد المركزي في 180 غرام لمدة ثلاث دقائق في درجة حرارة الغرفة. صب المادة الطافية وأعد تعليق حبيبات الخلية في 10 ملليلتر من HBSSS بدون الكالسيوم والمغنيسيوم لتقليل تكتل الخلايا. قم بالطرد المركزي لتعليق الخلية عند 180 جم لمدة ثلاث دقائق في درجة حرارة الغرفة صب المادة الطافية لإزالة المصل المتبقي أو كاشف التفكك وإعادة تعليق حبيبات الخلية في ثلاثة ملليلتر من HBSS.ضع مصفاة خلوية سعة 100 ميكرومتر على أنبوب مخروطي جديد سعة 50 ملليلتر وقم بتمرير معلق الخلية لإزالة كتل الخلايا. احسب عدد الخلايا القابلة للحياة باستخدام التربان الأزرق وقم بتخفيف معلق الخلية باستخدام HBSS إلى تركيز خلية 2.5 في 10 أس ست خلايا لكل ملليلتر. حافظ على الأنبوب أفقيا على الجليد وهز الأنبوب برفق بشكل دوري لتقليل التكتل.يمكن تخزين تعليق الخلية على الجليد لمدة أقصاها ست ساعات. فأر الأذن لكمة لتحديد واستخدام كليبرز الكهربائية لحلق الفراء من منطقة الرقبة. نظف الشعر الزائد من الجلد المكشوف باستخدام شريط لاصق.ضع مادة تشحيم العين على العينين لمنع الجفاف. ثبت الماوس برفق عن طريق ربط الأسنان القاطعة العلوية باستخدام خيط مثبت على لوح الجراحة ، متبوعا بلصق الساقين الأمامية والخلفية. هذه الخطوة تمتد الجسم وتبقي الرقبة مستقيمة أثناء العملية.لتحضير البشرة قبل الجراحة، امسح الرقبة بمطهر موضعي مثل بوفيدون اليود لتقليل حمل البكتيريا الدقيقة في الجلد وإزالة الشعر المتساقط. نظف من وسط الجلد ، واعمل للخارج لمنع إعادة تلوث موقع الشق. كرر العملية باستخدام 70٪ إيثانول وقم بإجراء ثلاث جولات متناوبة من اليود والإيثانول للتطهير.تحقق من وجود رد فعل عبر اختبار القرص لضمان وفاة التخدير قبل متابعة الإجراء. وضع ستارة جراحية معقمة على الحيوان. تحت مجهر التشريح ، قم بعمل شق عمودي 15 ملم على طول خط الوسط في منطقة عنق الفأر باستخدام مقص ، بدءا من خمسة ملليمترات أسفل الفك إلى المدخل الصدري.باستخدام زوجين من الملقط المائل ، قم بفصل الجلد والغدد اللعابية الكامنة وتطبيق المبعدات لإبقاء القصبة الهوائية مكشوفة. باستخدام زوجين من الملقط ذو الزاوية الدقيقة ، قم بتشريح العضلات والأنسجة الدهنية المجاورة للقصبة الهوائية بصراحة لكشف غمد الشريان السباتي الأيمن. الغمد السباتي هو الطبقة الليفية التي تغطي الشريان السباتي المشترك والوريد والعصب المبهم ، ويمكن تصور هذه الحزمة بواسطة الشريان السباتي المشترك الأحمر الفاتح.قم بمسح جزء من الشريان السباتي الذيلي المشترك إلى التشعب السباتي للفافة المحيطة وفصله عن العصب المبهم والأوردة. عزل وإزالة التشعب السباتي من الأعصاب المحيطة واللفافة. ضع ملقط ناعم تحت الشريان السباتي الخارجي وقم بتمرير خياطة حريرية 5-0 تحت الشريان.عقدة وتشديد خياطة وقطع الخط الزائد. ضع ملقط ناعم تحت الشريان السباتي المشترك وقم بتمرير خياطة حريرية 5-0 تحت الشريان. اربط عقدة وشد الخيط في موضع قريب من موقع الحقن المقترح.قطع خياطة الزائدة ، وترك حوالي 10 ملليمتر من الخط. قم بقص وترطيب شريط من المساحات منخفضة الوبر التي تستخدم لمرة واحدة حوالي 10 × 5 ملم. قم بطي الشريط ووضعه تحت الشريان السباتي في موقع الحقن المقترح.هذا سوف يدعم الوعاء أثناء الحقن. على منبر الشريان السباتي المشترك إلى موقع الحقن المقترح ، ضع ربطا ثالثا بعقدة فضفاضة. يتم تشديد هذا فقط بعد الحقن.حرك معلق الخلية برفق وارسم 200 ميكرولتر من معلق الخلية في حقنة الأنسولين بإبرة قياس 31. قم بتحميل المحقنة في مشغل المحقنة المتصل بدواسة القدم المنشطة. قم بتوصيل قنية دقيقة بإبرة قياس 31 بالمحقنة وقم بتجهيز الخط.تحقق مما إذا كان الشريان السباتي في وضع جيد ومضغوط. باستخدام ملقطين بزاوية دقيقة ، أحدهما يشد برفق على نهاية الرباط الأول والآخر يحمل إبرة قياس 31 ، أدخل الإبرة ببطء مع شطبة لأعلى في تجويف الوعاء الدموي ، مع الحرص على عدم ثقبها. حقن ببطء 100 ميكرولتر من تعليق الخلية أعدت في وقت سابق في الشريان السباتي المشترك في 10 ميكرولتر في الثانية.سيؤدي ذلك إلى توصيل 2.5 في 10 إلى الخلايا الخامسة في الوعاء الدموي. يمكن تصور الحقن الناجح عن طريق إزالة الدم من الأوعية الدموية السباتية. ارفع الرباط السائب وشده برفق فور سحب الإبرة لمنع التدفق العكسي والنزيف.قم بقص الغرز الزائدة وإزالة قطعة المساحات المبللة منخفضة الوبر التي تستخدم لمرة واحدة. باستخدام ماصة P-200 ، اشطف التجويف الجراحي مرتين باستخدام 150 إلى 200 ميكرولتر من الماء المعقم أو المالحة. بعد التحقق من وجود نزيف ، أعد وضع الأنسجة الرخوة والغدد اللعابية والجلد فوق الشريان السباتي والقصبة الهوائية.أغلق طبقة الجلد من الشق باستخدام حامل إبرة خياطة ، وملقط ، وخياطة حيدة 6-0 قابلة للامتصاص أو غير قابلة للامتصاص في نمط مستمر. حقن 50 ميكروغرام لكل كيلوغرام من البوبرينورفين وواحد ملليغرام لكل كيلوغرام من ميلوكسيكام عن طريق الحقن تحت الجلد لتخفيف الآلام بعد الجراحة. انقل الحيوان إلى قفص دافئ ونظيف للتعافي من التخدير.تم حقن الليكتين في الشريان السباتي المشترك للفئران مع أو بدون ربط الشريان السباتي الخارجي. لوحظ انخفاض في الليكتين في أنسجة الخد عندما تم ربط الشريان السباتي الخارجي. أظهرت النتائج أن الربط لم يؤثر على توصيل الدماغ.تمت مراقبة تطور الورم باستخدام خط خلايا سرطان الثدي المضخم HER2 المعبر عن اللوسيفراز. أظهر نموذج ورم خبيث في الدماغ BT474 زيادة في إشارات التوهج الحيوي من الأسبوع الخامس بعد الحقن السباتي الداخلي ونما تدريجيا بعد ذلك. من الأسابيع الخامسة إلى الثامنة ، أشارت شدة الإشارة غير المتجانسة إلى وجود ورم داخل الجمجمة مع نضح سائل معقد.زاد تركيز الجادولينيوم داخل منطقة الورم حيث تسرب من الدورة الدموية إلى أنسجة الورم. تم تأكيد تراكم الطب النانوي ونقائل الدماغ في الفئران BT-474 من خلال مستويات الطب النانوي الأعلى المكتشفة في منطقة الورم مقارنة بمناطق الدماغ غير المعنية. مع تقدم نموذج ورم خبيث في الدماغ BT-474 ، بدأت الحيوانات تفقد ما يصل إلى 20٪ من وزن الجسم ، مما يجعل متوسط وقت البقاء على قيد الحياة بعد تسعة أسابيع من الحقن.أظهرت نتائج الأنسجة أن الأورام كانت موجودة من جانب واحد ، مطابقة لموقع الحقن السباتي حيث ظهرت الأورام في الغالب ككتل صلبة انفرادية. لوحظت جيوب من المساحات الفارغة بشكل متكرر وتألفت من خلايا نخرية ، بينما كانت النواتج الأصغر موجودة أيضا في بعض الحيوانات. أهم شيء يجب تذكره عند محاولة البروتوكول هو إعداد الشريان السباتي ووضعه بشكل صحيح قبل إدخال الإبرة ، ثم تطبيق التوتر المناسب أثناء إدخال الإبرة.هذا النموذج مفيد للباحثين الذين يستكشفون توصيل الدواء إلى الدماغ وفعالية العلاجات الجديدة لعلاج ورم خبيث في الدماغ.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

داخل الحرقفي حقن الشريان للنمذجة فعالة وانتقائية مجهرية العظام الانبثاث

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

A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer

والوريد البابي حقن نموذج لدراسة الكبد الانبثاث من سرطان الثدي

Breast cancer is the leading cause of cancer-related mortality in women worldwide. Liver metastasis is involved in upwards of 30% of cases with breast ...

Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis

Intracarotid حقن الخلية السرطانية لإنتاج نماذج الماوس من الدماغ الانبثاث

Metastasis, the spread and growth of malignant cells at secondary sites within a patient&#39;s body, accounts for &#62; 90% of cancer-related mortality. ...

Modeling Breast Cancer via an Intraductal Injection of Cre-expressing Adenovirus into the Mouse Mammary Gland

نمذجة سرطان الثدي عن طريق حقن داخل القناة من فيروس الغدة الدرقية التعبير عن Cre في الغدة الثديية الماوس

Breast cancer is a heterogeneous disease, possibly due to complex interactions between different cells of origins and oncogenic events. Mouse models are ...

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

التحليل الجزئي للخلايا السرطانية المتداولة للتحليل الجزيئي المصب والتقييم المحتمل المنتشر

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

Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells

التحليل المرضي لنقائل الرئة بعد الحقن الجانبي الوريد الذيل من الخلايا السرطانية

Metastasis, the primary cause of morbidity and mortality for most cancer patients, can be challenging to model preclinically in mice. Few spontaneous ...

Modeling Brain Metastases Through Intracranial Injection and Magnetic Resonance Imaging

نمذجة الانبثاث الدماغ من خلال الحقن داخل الجمجمة والتصوير بالرنين المغناطيسي

Metastatic spread of cancer is an unfortunate consequence of disease progression, aggressive cancer subtypes, and/or late diagnosis. Brain metastases are ...

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

نمذجة أورام العظام الأولية وورم خبيث في العظام مع زرع طعم الورم الصلب في العظام

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

Modeling Brain Metastasis Via Tail-Vein Injection of Inflammatory Breast Cancer Cells

نمذجة ورم خبيث في الدماغ عن طريق حقن الوريد الخلفي لخلايا سرطان الثدي الالتهابية

Metastatic spread to the brain is a common and devastating manifestation of many types of cancer. In the United States alone, about 200,000 patients are ...

Portal Vein Injection of Colorectal Cancer Organoids to Study the Liver Metastasis Stroma

حقن الوريد البابي لسرطان القولون والمستقيم العضوي لدراسة سدى ورم خبيث في الكبد

Hepatic metastasis of colorectal cancer (CRC) is a leading cause of cancer-related death. Cancer-associated fibroblasts (CAFs), a major component of the ...