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

מחקר זה מומן על ידי המועצה הלאומית האוסטרלית לבריאות ומחקר רפואי (NHMRC), מענק מספר APP1162560. ML מומנה על ידי מלגת מחקר לתואר שני של UQ. ברצוננו להודות לכל מי שסייע בגידול בעלי חיים ובהדמיה in vivo של בעלי החיים. אנו מודים לבית החולים המלכותי בריסביין ולנשים על תרומת אליקוטים של זירקוניום למחקר זה.

כל המחקרים נערכו במסגרת ההנחיות של ועדת האתיקה של בעלי חיים של אוניברסיטת קווינסלנד (UQCCR/186/19), והקוד האוסטרלי לטיפול ושימוש בבעלי חיים למטרות מדעיות.
1. הכנת תאים סרטניים להזרקה
הערה: במחקר זה נעשה שימוש בקו התאים של סרטן השד האנושי, BT-474 (BT474). BT474 תורבית ?...

גרורות במוח הן תהליך מורכב של תאים סרטניים המתפשטים מהאתר הראשוני שלהם למוח. קיימים מודלים שונים של בעלי חיים המשקפים שלבים מסוימים בתהליך רב-שלבי זה, וישנם שיקולים פיזיולוגיים ומעשיים לתכנון מחקרי גרורות פרה-קליניים41,42. רוב המחקרים שפורסמו החוקרים את השי?...

גרורות במוח הן ממאירות שכיחה הקשורה לפרוגנוזה גרועה מאוד 1,2. הטיפול הסטנדרטי בחולי גרורות במוח הוא רב-מודאלי, המורכב מנוירוכירורגיה, הקרנות מוח שלמות ו/או רדיוכירורגיה סטריאוטקטית, בהתאם למצב הבריאותי הכללי של החולים, נטל המחלה החוץ-גולגולתית ומספר ומיקום הגידולים במוח 3,4. חולים עם עד שלושה נגעים תוך גולגולתיים זכאים לכריתה כירורגית או רדיוכירורגיה סטריאוטקטית, בעוד שטיפול בהקרנות למוח שלם מומלץ לחולים עם נגעים מרובים כדי למנוע את הסיכון לזיהום הקשור לניתוח ובצקת5. עם זאת, הקרנות מוח שלמות יכולות לגרום נזק למבנים מוחיים רגישים, מה שתורם לאיכות חיים ירודה6.
טיפול סיסטמי הוא גישה אלטרנטיבית והגיונית לא פולשנית לטיפול בחולים עם נגעים מרובים7. עם זאת, זה פחות נחשב בשל הרעיון ארוך השנים כי טיפולים סיסטמיים יש יעילות ירודה כי משלוח פסיבי של תרופות ציטוטוקסיות דרך זרם הדם לא יכול להשיג רמות טיפוליות במוח ללא הסיכון של רעילות לא בטוחה8. פרדיגמה זו מתחילה להשתנות עם הטיפול המערכתי שאושר לאחרונה על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) (tucatinib עם trastuzumab ו- capecitabine המצוין עבור גרורות גרורתיות HER2+ סרטן השד)9,10,11,12 והעדכון בהנחיות הטיפול כך שיכלול התייחסות לאפשרויות טיפול סיסטמיות לחולות גרורות במוח13,14.
בהקשר זה, התפתחויות בתחום הטיפול הממוקד המולקולרי, האימונותרפיה ומערכות אספקת תרופות חלופיות, כגון נשא ננו-תרופה ממוקד, יכולות להתגבר על האתגרים של טיפול בגרורות במוח15,16,17,18. בנוסף, גישות כימיות ומכניות לשיפור אספקת תרופות באמצעות חלחול של מחסום גידול המוח נחקרות גםהן 19,20. כדי לחקור ולמטב גישות כאלה כך שיתאימו למטרה, חיוני להשתמש במודלים פרה-קליניים שלא רק משקפים את הפיזיולוגיה המורכבת של גרורות במוח, אלא גם מאפשרים ניתוח אובייקטיבי של תגובת תרופות תוך גולגולתית.
באופן כללי, הגישות הנוכחיות למודל גרורות במוח in vivo כוללות הזרקה תוך-לבבית (חדר שמאלי), תוך-ורידי (בדרך כלל וריד זנב), תוך-גולגולתי או תוך-גולגולתי (עורק צוואר משותף) של תאים סרטניים בעכברים 21,22,23,24,25,26,27 . מלבד אסטרטגיות השתלת גידולים, מודלים של עכברים מהונדסים גנטית שבהם היווצרות הגידול מופעלת על ידי הסרת גנים מדכאי גידול או הפעלה של אונקוגנים שימושיים למידול גידולים. עם זאת, דווח כי רק כמה מודלים של עכברים מהונדסים גנטית מייצרים גידולים משניים ועוד פחות מכך מייצרים גרורות מוחיותבאופן אמין 28,29,30.
שיטות חריטה כגון הזרקה תוך לבבית (חדר שמאלי) והזרקה תוך ורידית (בדרך כלל וריד זנב) מחקות את ההפצה המערכתית של סרטן. מודלים אלה מייצרים בדרך כלל נגעים באיברים מרובים (למשל, מוח, ריאות, כבד, כליות, טחול) בהתאם למצע הנימי שלוכד את רוב תאי הגידול במהלך 'המעבר הראשון' שלהם במחזור הדם31. עם זאת, שיעורים לא עקביים של השתלת מוח ידרשו יותר בעלי חיים כדי להשיג את גודל המדגם עבור הכוח הסטטיסטי הרצוי. מספר תאי הגידול שבסופו של דבר מתבססים במוח באמצעות שיטות הזרקה תוך-לבביות ותוך-ורידיות אלה משתנה. לפיכך, נטל הגידול בגרורות במוח יכול להשתנות בין בעלי חיים וההבדל בהתקדמות יכול להפוך את הסטנדרטיזציה של ציר הזמן הניסויי ואת הפרשנות של התוצאות לאתגר. נטל הגידול החוץ-גולגולתי עלול להוביל לתמותה של גרורות שאינן מוחיות, מה שהופך מודלים אלה לבלתי מתאימים להערכת יעילות תוך גולגולתית. קווי תאים טרופיים במוח הוקמו באמצעות תהליכי ברירה של תאי שיח מלאכותיים כדי להפחית את ההתבססות החוץ-גולגולתית, אך שיעורי הקליטה לא היו עקביים, ותהליך הברירה הקלונלית יכול להפחית את ההטרוגניות שנמצאת בדרך כלל בגידולים אנושיים32.
שיטות השתלה ספציפיות למוח, כגון הזרקה תוך-גולגולתית ותוך-גולגולתית, מאפשרות מידול עקבי ויעיל יותר של גרורות במוח. בשיטה התוך גולגולתית33, תאים סרטניים מוזרקים בדרך כלל לקליפת המוח הקדמית, אשר מייצרת צמיחת גידול מהירה וניתנת לשחזור עם מעורבות מערכתית נמוכה. בעוד שההליך נסבל היטב עם תמותה נמוכה33, האזהרות הן שמדובר בגישה גסה יחסית המציגה במהירות בולוס (מקומי) של תאים במוח ואינה מדגימה פתוגנזה מוקדמת של גרורות במוח. המחט פוגעת בכלי הדם של רקמת המוח, מה שגורם לדלקת מקומית 5,34. מניסיון, קיימת נטייה להזרקת תאי הגידול לרפלוקס במהלך הסרת המחט, מה שמוביל למעורבות לפטומנינגיאלית. לחלופין, השיטה התוך-קרוטית מעבירה תאים לעורק הצוואר המשותף עם מיקרו-ווסקולטורה במוח כמצע הנימי הראשון שנתקלו בו, ומדגימה הישרדות במחזור הדם, בפזרנות ובקולוניזציה24. בהסכמה עםאחרים 25, הניסיון שלנו עם שיטה זו מצא כי היא יכולה לגרום לגידולים בפנים עקב העברה לא מכוונת של תאים סרטניים דרך עורק הצוואר החיצוני למיטות נימי ברקמות אלה (נתונים שלא פורסמו). ניתן למנוע גידולים בפנים על-ידי קשירת עורק הצוואר החיצוני לפני הזרקת עורק הצוואר הנפוץ (איור 1). בהמשך המאמר, שיטה זו מכונה 'הזרקת עורק הצוואר הפנימי'. מניסיון, שיטת ההזרקה של עורק הצוואר הפנימי מייצרת באופן עקבי גרורות במוח עם מעט מאוד אירועים סיסטמיים, והצליחה לייצר מודלים של גרורות במוח של סוגי סרטן ראשוניים שונים (למשל, מלנומה, סרטן השד והריאות) (איור 1). החסרונות הם שזה מאתגר מבחינה טכנית, גוזל זמן, פולשני, ודורש אופטימיזציה זהירה של מספרי תאים וציר זמן ניטור. לסיכום, הן שיטות ההזרקה התוך-גולגולתיות והן שיטות ההזרקה של עורקי הצוואר הפנימיים מייצרות מודלים של עכברים המתאימים להערכת ההשפעה הטיפולית על תועלת ההישרדות הקשורה לגידול במוח.
פרוטוקול זה מתאר את שיטת ההזרקה של עורק הצוואר הפנימי כדי לייצר מודל עכברי של גרורות במוח כמעט ללא מעורבות מערכתית ולכן מתאים להערכה פרה-קלינית של הפצת תרופות ויעילות של טיפולים ניסיוניים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64216/64216fig01.jpg"> איור 1: ייצוג סכמטי של פרוטוקול הזרקת עורק הצוואר הפנימי עבור גרורות במוח. הזרקת עורק הצוואר הפנימי עם קשירת עורק הצוואר החיצוני יכולה לייצר באופן אמין מודל גרורות במוח מסוגי סרטן ראשוניים שונים. בפרוטוקול זה, שלוש ליגטורות ממוקמות על עורק הצוואר (מבואר כ- L1-L3 באיור). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64216/64216fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</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

גרורות במוח הן גורם לתחלואה קשה ולתמותה בחולי סרטן. היבטים קריטיים של מחלות גרורתיות, כגון המיקרו-סביבה העצבית המורכבת והאינטראקציה בין התאים הסטרומלים, אינם ניתנים לשכפול לחלוטין באמצעות מבחני מבחנה ; לפיכך, מודלים של בעלי חיים הם קריטיים לחקירה ולהבנה של ההשפעות של התערבות טיפולית. עם זאת, רוב שיטות ההשתרשות של גידולי מוח אינן מייצרות גרורות במוח באופן עקבי מבחינת מסגרת הזמן ועומס הגידול. מודלים של גרורות במוח שנוצרו על ידי הזרקה תוך-לבבית של תאים סרטניים עלולים לגרום לעומס גידול חוץ-גולגולתי לא מכוון ולהוביל לתחלואה ותמותה גרורתית. למרות שהזרקה תוך גולגולתית של תאים סרטניים יכולה להגביל את היווצרות הגידול החוץ-גולגולתי, יש לה מספר אזהרות, כגון התאים המוזרקים היוצרים לעתים קרובות מסת גידול יחידה באתר ההזרקה, מעורבות גבוהה של לפטומנינגיאל, ופגיעה בכלי הדם במוח במהלך חדירת המחטים. פרוטוקול זה מתאר מודל עכברי של גרורות במוח הנוצרות על ידי הזרקת עורק הצוואר הפנימי. שיטה זו מייצרת גידולים תוך גולגולתיים באופן עקבי ללא מעורבות של איברים אחרים, ומאפשרת הערכה של גורמים טיפוליים לגרורות במוח.

השוואת הזרקת עורק הצוואר הנפוצה עם או בלי קשירת עורק הצוואר החיצוני כאשר תאים סרטניים הוזרקו דרך עורק הצוואר המשותף מבלי לקשור תחילה את עורק הצוואר החיצוני24, נמצאו גידולי פנים ב-77.8% מהעכברים המושתלים (n = 7/9 בעלי חיים). דוגמה לגידול בפנים מודגמת באיור מש...

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

גרורות במוח הן גורם לתחלואה קשה ולתמותה בחולי סרטן. רוב המודלים של עכברי גרורות במוח מסובכים על ידי גרורות מערכתיות מבלבלות ניתוח של תמותה ותוצאות התערבות טיפולית. מוצג כאן פרוטוקול להזרקת קרוטיד פנימית של תאים סרטניים המייצר גידולים תוך גולגולתיים עקביים עם גידולים סיסטמיים מינימליים.

מידול גרורות במוח על ידי הזרקת עורק הצוואר הפנימי של תאים סרטניים

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

אז למה הפרוטוקול הזה משמעותי? ובכן, גרורות במוח מאתגרות מאוד לטיפול והפרוטוקול הזה מייצר מודל עכבר רלוונטי מבחינה קלינית עם גידולים חוץ-גולגולתיים מינימליים. טכניקה זו מאפשרת ניתוח אובייקטיבי של הפצת תרופות ותגובה מגידולים תוך גולגולתיים.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהמודל ניתן לשחזור רב והגרורות במוח מתפתחות תוך זמן קצר יחסית לאחר ההזרקה. התקדמות המחלה דומה בקרב בעלי חיים, מה שמקל על החוקרים לתקנן את הניסויים, את לוחות הזמנים של הטיפול ואת נקודות הקצה. העצה שלי למתחילים היא לתרגל שימוש במלקחיים ובמזרק תוך כדי התבוננות במיקרוסקופ הדיסקציה, היכרות עם ציוני הדרך האנטומיים סביב הצוואר ותרגול הפרוטוקול בנוכחות וטרינר.התחל על ידי זריעת תאי סרטן BT-474 בצפיפות זריעה של פעמיים 10 לששת התאים לתוך בקבוק T-75 באמצעות 10 מיליליטר של מדיית גדילה מלאה ותרבית עד שהתאים מגיעים למפגש של 70 עד 80% לפני ההזרקה. ביום ההזרקה, יש להשליך את מדיית הגדילה ולשטוף את המונולייר של התא עם PBS פעמיים ולהוסיף חמישה מיליליטר של מגיב דיסוציאציה של תרבית תאים שחוממה מראש. לדגור בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך חמש דקות או עד שהתאים מתנתקים.לאחר חמש דקות, הסר את הבקבוקון מהאינקובטור והקש עליו בעדינות כדי לסייע בניתוק התא. הוסף חמישה מיליליטר של מדיית צמיחה מלאה המכילה 10% FBS כדי להרוות את פעילות מגיב הדיסוציאציה. השהה בעדינות את התאים בתמיסה על-ידי צנרת כדי להפחית את גושי התאים.מעבירים את מתלה התא לצינור של 50 מיליליטר וצנטריפוגה ב-180 גרם למשך שלוש דקות בטמפרטורת החדר. דקנט את הסופר-נטנט והושיע מחדש את כדור התא ב-10 מיליליטר של HBSSS ללא סידן ומגנזיום כדי למזער את התגבשות התאים. צנטריפוגה של תרחיף התא ב 180 G במשך שלוש דקות בטמפרטורת החדר Decant את supernatant כדי להסיר סרום שיורי או מגיב דיסוציאציה ולתלות מחדש את גלולת התא בשלושה מיליליטר של HBSS.מניחים מסננת תאים בקוטר 100 מיקרומטר על צינור חרוטי טרי בקוטר 50 מיליליטר ומעבירים את תרחיף התאים דרך כדי להסיר גושים של תאים. חשב את מספר התאים בני קיימא באמצעות כחול טריפאן ודלל את תרחיף התאים עם HBSS לריכוז תאים של 2.5 כפול 10 לשישה תאים למיליליטר. השאירו את הצינור אופקי על קרח ונדנדו בעדינות את הצינור מעת לעת כדי למזער גושים.ניתן לאחסן את תרחיף התא על קרח למשך שש שעות לכל היותר. עכבר אגרוף אוזניים לזיהוי ושימוש בקוצץ חשמלי כדי לגלח את הפרווה מאזור הצוואר. נקו את עודפי השיער מהעור החשוף באמצעות סרט הדבקה.יש למרוח חומר סיכה עיני על העיניים כדי למנוע התייבשות. אבטח את העכבר בעדינות על ידי חיבור השיניים החותכות העליונות באמצעות חוט המודבק ללוח הניתוח, ולאחר מכן הקשה על הרגליים הקדמיות והאחוריות. צעד זה מאריך את הגוף ושומר על הצוואר ישר במהלך ההליך.להכנת העור לפני הניתוח, נגבו את הצוואר בחומר חיטוי מקומי כגון יוד פובידון כדי להפחית את עומס המיקרופלורה של העור ולהסיר שיער רפוי. נקי ממרכז העור, עובד כלפי חוץ כדי למנוע זיהום מחדש של אתר החתך. חזור על התהליך באמצעות 70% אתנול ובצע שלושה סבבים מתחלפים של יוד ואתנול לחיטוי.בדוק רפלקס באמצעות בדיקת צביטה כדי להבטיח את מוות בהרדמה לפני המשך ההליך. הניחו וילון כירורגי סטרילי מעל החיה. תחת מיקרוסקופ הדיסקציה, בצע חתך אנכי של 15 מילימטר לאורך קו האמצע באזור הצוואר של העכבר באמצעות מספריים, החל מחמישה מילימטרים מתחת ללסת ועד למפרצון בית החזה.באמצעות שני זוגות של מלקחיים זוויתיים, יש להפריד את העור ואת בלוטות הרוק שמתחתיו ולמרוח retractors כדי לשמור על קנה הנשימה חשוף. באמצעות שני זוגות של מלקחיים בזווית עדינה, יש לנתח בבוטות את רקמת השריר והשומן הסמוכה לקנה הנשימה ולחשוף את נדן הצוואר הימני. נדן הצוואר הוא השכבה הסיבית המכסה את עורק הצוואר המשותף, הווריד והעצב התועה, וניתן לדמיין צרור זה על ידי עורק הצוואר המשותף האדום הבוהק.יש לנקות מקטע של עורק הצוואר המשותף לביפורקציה הקרוטידית של החיתולית שמסביב ולהפריד אותה מהעצב התועה והוורידים. לבודד ולנקות את bifurcation carotid מן העצבים שמסביב fascia. מקמו מלקחיים עדינים מתחת לעורק הצוואר החיצוני והעבירו תפר משי 5-0 מתחת לעורק.קשרו והדקו את התפר וחתכו את הקו העודף. מקמו מלקחיים עדינים מתחת לעורק הצוואר המשותף והעבירו תפר משי 5-0 מתחת לעורק. קושרים קשר ומהדקים את התפר במיקום פרוקסימלי לאתר ההזרקה המוצע.חותכים את התפר העודף, ומשאירים כ -10 מילימטר של הקו. חותכים ומרטיבים רצועה של מגבים חד פעמיים בעלי מוך נמוך בגודל של כ-10 על 5 מילימטרים. מקפלים את הרצועה ומניחים אותה מתחת לעורק הצוואר באתר ההזרקה המוצע.זה יתמוך בכלי במהלך ההזרקה. על עורק הצוואר המשותף rostral לאתר ההזרקה המוצע, למקם קשירה שלישית עם קשר רופף. זה מתהדק רק לאחר ההזרקה.התסיס בעדינות את תרחיף התאים ושאב 200 מיקרוליטרים של תרחיף תאים לתוך מזרק אינסולין עם מחט 31 מד. טען את המזרק לתוך דרייבר המזרק המחובר לדוושת הרגל המפעילה. חברו צינורית עדינה עם מחט בעלת 31 מדים למזרק והגדילו את הקו.בדוק אם עורק הצוואר ממוקם היטב בלחץ. באמצעות שני מלקחיים בעלי זווית עדינה, האחד מותח בעדינות על קצה הליגטורה הראשונה והשני אוחז במחט בעלת 31 המדים, מחדירים באיטיות את המחט עם השיקוע למעלה לתוך לומן של כלי הדם, תוך הקפדה שלא לנקב אותה. הזריקו באיטיות 100 מיקרוליטרים של תרחיף תאים שהוכנו מוקדם יותר לעורק הצוואר המשותף במהירות של 10 מיקרוליטר לשנייה.זה יספק 2.5 פעמים 10 לתאים החמישי לתוך כלי הדם. הזרקה מוצלחת ניתן לדמיין באמצעות ניקוי של דם מכלי הדם carotid. הרימו והדקו בעדינות את הליגטורה הרופפת מיד לאחר משיכת המחט כדי למנוע זרימה חוזרת ודימום.חותכים עודפי תפרים ומסירים את חתיכת המגבים החד-פעמיים הלחים בעלי מוך נמוך. באמצעות פיפטה P-200, לשטוף את חלל הניתוח פעמיים עם 150 עד 200 microliters של מים סטריליים או מלוחים. לאחר בדיקת דימומים, מקם מחדש את הרקמה הרכה, בלוטות הרוק והעור מעל עורק הצוואר וקנה הנשימה.יש לסגור את שכבת העור של החתך באמצעות מחזיק מחט תפר, מלקחיים ותפר מונופילמנט 6-0 נספג או לא נספג בתבנית רציפה. להזריק 50 מיקרוגרם לקילוגרם של בופרנורפין ומיליגרם אחד לקילוגרם של מלוקסיקם באמצעות הזרקה תת עורית כהקלה על כאבים לאחר ניתוח. העבירו את החיה לכלוב חם ונקי כדי להתאושש מההרדמה.לקטין הוזרק לעורק הצוואר המשותף של העכברים עם או בלי קשירת עורק הצוואר החיצוני. ירידה בלקטין נצפתה ברקמות הלחי כאשר עורק הצוואר החיצוני היה קשור. התוצאות הראו כי הקשירה לא השפיעה על העברת המוח.התקדמות הגידול הייתה במעקב באמצעות קו תאי סרטן השד המבטא לוציפראז, HER2. מודל הגרורות במוח BT474 הראה עלייה באותות הביולומינסנטיים מהשבוע החמישי לאחר הזרקת הצוואר הפנימית וגדל בהדרגה לאחר מכן. משבועות חמש עד שמונה, עוצמת האות ההטרוגנית הצביעה על גידול תוך גולגולתי עם זליגת נוזלים מורכבת.ריכוז גדוליניום באזור הגידול עלה ככל שהוא דלף ממחזור הדם לרקמת הגידול. הצטברות של ננו-רפואה וגרורות במוח אושרה בעכברי BT-474 על ידי רמות ננו-רפואה גבוהות יותר שזוהו באזור הגידול בהשוואה לאזורי המוח הלא מעורבים. ככל שמודל הגרורות במוח BT-474 התקדם, בעלי חיים החלו לאבד עד 20% ממשקל הגוף, מה שהפך את זמן ההישרדות החציוני תשעה שבועות לאחר ההזרקה.תוצאות ההיסטולוגיה תיארו כי הגידולים היו ממוקמים באופן חד צדדי, והתאימו לאתר הזרקת הצוואר שבו הגידולים הופיעו בעיקר כמסות מוצקות ובודדות. כיסים של חללים ריקים נצפו לעתים קרובות והורכבו מתאים נמקיים, בעוד שגידולים קטנים יותר היו נוכחים גם אצל חלק מבעלי החיים. הדבר החשוב ביותר שיש לזכור כאשר מנסים את הפרוטוקול הוא להכין ולמקם את עורק הצוואר בצורה נכונה לפני החדרת המחט, ולאחר מכן להפעיל מתח מתאים במהלך החדרת המחט.מודל זה שימושי לחוקרים החוקרים אספקת תרופות למוח ואת היעילות של הטיפולים החדשים לטיפול בגרורות במוח.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

הזרקת עורק Intra-כסל עבור דוגמנות יעילה וסלקטיבי של מיקרוסקופיים עצם גרור

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

מודל הזרקת Portal Vein לחקר גרור בכבד של סרטן השד

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

Cell הזרקת הסרטן Intracarotid לייצר מודלי עכבר של המוח גרור

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

דוגמנות סרטן השד באמצעות הזרקת הפנים של המין-אדנווירוס המבטא לתוך בלוטת החלב של העכבר

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

מיקרומניפולציה של במחזור תאים סרטניים לניתוח מולקולרי במורד הזרם והערכה פוטנציאלית גרורתית

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

ניתוח פתולוגי של גרורות ריאות בעקבות הזרקת וריד זנב לרוחב של תאים סרטניים

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

מידול גרורות מוח באמצעות הזרקה תוך גולגולתית והדמיית תהודה מגנטית

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

מידול גידולי עצם ראשוניים וגרורות עצם עם השתלת גידול מוצק השתלת עצם לעצם

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

מידול גרורות במוח באמצעות הזרקת ורידים בזנב של תאי סרטן שד דלקתיים

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

הזרקת וריד פורטל של אורגנואידים לסרטן המעי הגס לחקר סטרומה גרורות בכבד

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