Name: translational orthotopic models of glioblastoma multiforme
Uploaded: 2023-02-17T13:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Translational Orthotopic Models of Glioblastoma Multiforme at JoVE.com

Vi er takknemlige til Mr. Alan E. Kulaga for utmerket teknisk assistanse og til Ms Michelle L. Gumprecht for raffinering av kirurgiske teknikker. Vi takker Dr. Philip L. Martin for patologianalyse og Lilia Ileva og Dr. Joseph Kalen fra Frederick National Laboratory Small Animal Imaging Program for MR-skanninger.
Dette prosjektet har blitt finansiert helt eller delvis med føderale midler fra National Cancer Institute, National Institutes of Health, under kontrakt nr. HHSN261201500003I. Innholdet i denne publikasjonen gjenspeiler ikke nødvendigvis synspunktene eller retningslinjene til Department of Health and Human Services, og heller ikke innebærer omtale av handelsnavn, kommersielle produkter eller organisasjoner godkjenning av den amerikanske regjeringen.

Studieprotokollen beskrevet her ble godkjent av NCI ved Frederick Animal Care and Use Committee. NCI-Frederick er akkreditert av AAALAC International og følger Public Health Service Policy for Care and Use of Laboratory Animals. Dyrepleie ble gitt i samsvar med prosedyrene som er beskrevet i "Veiledning for stell og bruk av forsøksdyr (National Research Council, 2011; The National Academies Press, Washington D.C.).
1. Klargjøring av celler til injeksjon
<p class="jove_con...

<ol>
	<li>Tamimi, A. F., Juweid, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+and+Outcome+of+Glioblastoma.">Epidemiology and Outcome of Glioblastoma.</a> Glioblastoma. , (2017).</li><li>Robertson, F. L., Marques-Torrejon, M. A., Morrison, G. M., Pollard, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+models+and+tools+to+tackle+glioblastoma.">Experimental models and tools to tackle glioblastoma.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 12 (9), (2019).</li><li>Wen, P. Y., Kesari, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malignant+gliomas+in+adults.">Malignant gliomas in adults.</a> The New England Journal of Medicine. 359 (5), 492-507 (2008).</li><li>Haddad, A. 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=Mouse+models+of+glioblastoma+for+the+evaluation+of+novel+therapeutic+strategies.">Mouse models of glioblastoma for the evaluation of novel therapeutic strategies.</a> Neuro-Oncology Advances. 3 (1), (2021).</li><li>El Meskini, 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=A+preclinical+orthotopic+model+for+glioblastoma+recapitulates+key+features+of+human+tumors+and+demonstrates+sensitivity+to+a+combination+of+MEK+and+PI3K+pathway+inhibitors.">A preclinical orthotopic model for glioblastoma recapitulates key features of human tumors and demonstrates sensitivity to a combination of MEK and PI3K pathway inhibitors.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 8 (1), 45-56 (2015).</li><li>Song, Y., 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=Evolutionary+etiology+of+high-grade+astrocytomas.">Evolutionary etiology of high-grade astrocytomas.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (44), 17933-17938 (2013).</li><li>Cancer Genome Atlas Research Network. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+genomic+characterization+defines+human+glioblastoma+genes+and+core+pathways.">Comprehensive genomic characterization defines human glioblastoma genes and core pathways.</a> Nature. 455 (7216), 1061-1068 (2008).</li><li>Motomura, 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=Immunohistochemical+analysis-based+proteomic+subclassification+of+newly+diagnosed+glioblastomas.">Immunohistochemical analysis-based proteomic subclassification of newly diagnosed glioblastomas.</a> Cancer Science. 103 (10), 1871-1879 (2012).</li><li>Choyke, P. L., Dwyer, A. J., Knopp, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+tumor+imaging+with+dynamic+contrast-enhanced+magnetic+resonance+imaging.">Functional tumor imaging with dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 17 (5), 509-520 (2003).</li><li>Raza, S. 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=Identification+of+necrosis-associated+genes+in+glioblastoma+by+cDNA+microarray+analysis.">Identification of necrosis-associated genes in glioblastoma by cDNA microarray analysis.</a> Clinical Cancer Research. 10, 212-221 (2004).</li><li>Raza, S. 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=Necrosis+and+glioblastoma:+a+friend+or+a+foe?+A+review+and+a+hypothesis.">Necrosis and glioblastoma: a friend or a foe? A review and a hypothesis.</a> Neurosurgery. 51 (1), 2-12 (2002).</li><li>Hambardzumyan, D., Bergers, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glioblastoma:+defining+tumor+niches.">Glioblastoma: defining tumor niches.</a> Trends in Cancer. 1 (4), 252-265 (2015).</li><li>Kijima, N., Kanemura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glioblastoma.">Glioblastoma.</a> Mouse Models of Glioblastoma. , (2017).</li><li>Casanova, F., Carney, P. R., Sarntinoranont, M. <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+needle+insertion+speed+on+tissue+injury,+stress,+and+backflow+distribution+for+convection-enhanced+delivery+in+the+rat+brain.">Effect of needle insertion speed on tissue injury, stress, and backflow distribution for convection-enhanced delivery in the rat brain.</a> PloS One. 9 (4), 94919 (2014).</li><li>Jin, F., Jin-Lee, H. J., Johnson, A. J. <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+of+Experimental+Glioblastoma.">Mouse Models of Experimental Glioblastoma.</a> Gliomas. , (2021).</li><li>Zalles, M., Towner, 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=Pre-Clinical+Models+and+Potential+Novel+Therapies+for+Glioblastomas.">Pre-Clinical Models and Potential Novel Therapies for Glioblastomas.</a> Gliomas. , 1-13 (2021).</li><li>Wierzbicki, 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=Targeting+and+therapeutic+monitoring+of+H3K27M-mutant+glioma.">Targeting and therapeutic monitoring of H3K27M-mutant glioma.</a> Current Oncology Reports. 22 (2), 19 (2020).</li></ol>

Prekliniske modeller er avgjørende for evaluering av nye terapeutiske mål og nye behandlingsstrategier i GBM. Genetisk konstruerte musemodeller for GBM har fordelen av tumorforekomst i det autochthonøse stedet, men ofte med lang latens og uforutsigbar tumorvekst13. GEM-modelltumorene viser en latens på 4-5 måneder, og det ideelle tidsvinduet for avbildning, rekruttering og behandling er variabelt blant individuelle mus. Den ortotopiske modellen har en veletablert og håndterbar vekst- og beha...

Glioblastom (GBM; grad IV gliom) er den vanligste og mest ondartede hjernesvulsten, og dagens behandlinger er ineffektive, noe som resulterer i en median overlevelse på 15 måneder1. Pålitelige og nøyaktige prekliniske modeller som representerer de komplekse signalveiene som er involvert i hjernesvulstvekst og patogenese, er avgjørende for å fremskynde fremdriften i evalueringen av nye terapeutiske regimer for GBM. Musemodeller der humane hjernesvulstcellelinjer implanteres subkutant i immunkompromitterte mus, gjenspeiler ikke det opprinnelige immunmiljøet til hjernesvulster, og de kan heller ikke brukes til å evaluere terapiens evne til å krysse blod-hjernebarrieren2. Ideelt sett bør prekliniske musemodeller også gjengi nøye den humane GBM-histopatologien, inkludert det høye invasivitetsnivået i det omkringliggende parenkymet3. Selv om genetisk utviklede musmodeller (GEM) utvikler svulster i sammenheng med et intakt immunsystem, er det ofte nødvendig med kompliserte avlsordninger, og svulster kan utvikle seg sakte og inkonsekvent4. GEM-avledede allograftmodeller er bedre egnet for prekliniske terapeutiske studier, hvor store kohorter av tumorbærende mus er nødvendig i en kortere tidsramme.
I en tidligere rapport beskrev vi en ortotopisk GBM-musemodell avledet direkte fra GEM-svulster. Tumorigenese i GEM initieres av genetiske hendelser i cellepopulasjoner (primært astrocytter) som uttrykker glialfibrillært surt protein (GFAP), som resulterer i progresjon til GBM. Disse TRP-GEMene har et TgGZT121-transgen (T), som uttrykker T121 etter eksponering for den GFAP-drevne Cre-rekombinasen. T121 proteinuttrykk resulterer i undertrykkelse av Rb (Rb1, p107 og p103) proteinaktivitet. Samtidig ekspresjon av et GFAP-drevet Cre-transgen (GFAP-CreERT2) retter seg mot ekspresjon til voksne astrocytter etter induksjon med tamoksifen. TRP-mus har også en Cre-avhengig mutant Kras (KrasG12D; R) allel, representerer aktivering av reseptortyrosinkinasebanen, og er heterozygot for tap av Pten (P)5,6. Samtidige genavvik i reseptortyrosinkinase (RTK), PI3K og RB-nettverk er involvert i 74% av GBM-patogenesen7. Derfor er de primære signalveiene endret i human GBM representert av de konstruerte mutasjonene i TRP-mus, spesielt GBM-svulster, der delte nedstrømsmål for RTK aktiveres5.
Den GEM-avledede syngene ortotopiske modellen ble validert som en modell som rekapitulerer egenskaper av humane hjernesvulster, inkludert invasivitet og tilstedeværelse av subtype biomarkører, for bruk som en plattform for å evaluere kreftbehandling rettet mot avvikende veier i GBM. Celler ble dyrket fra svulster høstet fra TRP-hjerner og reimplantert i hjernen til stammematchede mus, ved hjelp av stereotaktisk utstyr for intrakraniell injeksjon i cortex. Denne prekliniske ortotopiske musemodellen utviklet GBM-svulster som var svært cellulære, invasive, pleomorfe med høy mitotisk hastighet, og viste lineære foci av nekrose av neoplastiske celler og tett vaskularisering, som observert for human GBM. Tumorvolum og vekst ble målt ved in vivo magnetisk resonanstomografi (MR).
I denne rapporten beskriver vi den optimale teknikken for intrakraniell injeksjon av primære GBM-celler eller cellelinjer i villtype musehjerne, ved hjelp av TRP-svulster som et eksempel. Den samme protokollen kan tilpasses for immunkompromitterte mus og andre GBM-cellelinjer. Viktige tips gis for å unngå vanlige fallgruver, for eksempel suboptimal cellepreparasjon eller cellelekkasje på injeksjonsstedet, og for å bruke det stereotaktiske utstyret riktig for å sikre modellreproduserbarhet og pålitelighet. For translasjonsformål validerer vi modellen ved MR-påvisning av hjernesvulstvekst hos levende dyr, histologisk karakterisering og presenterer et eksempel på behandling hos tumorbærende mus.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>5% methylcellulose in 1X PBS, autoclaved</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>M7027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1mL Tuberculin Syringe, slip tip</td>
			<td>BD</td>
			<td>309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6&#34; Cotton Tipped Applicators</td>
			<td>Puritan</td>
			<td>S-18991</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adjustable stage platform</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>Model 901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aerosol Barrier Tips</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-707-33</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol Prep Pads Sterile, Large - 2.5 x 3 Inch</td>
			<td>PDI</td>
			<td>C69900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B6D2&#160; mouse strain (C57Bl/6J x DBA/2J)</td>
			<td>Jackson Laboratory</td>
			<td>Jax #10006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone Wax</td>
			<td>Surgical Specialties</td>
			<td>901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bupivacaine 0.25%</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>6023287</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BuprenorphineSR</td>
			<td>ZooPharm</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clear Vinyl Tubing 1/8ID X 3/16OD</td>
			<td>UDP</td>
			<td>T10004001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CVS Lubricant Eye Ointment</td>
			<td>CVS Pharmacy</td>
			<td>247881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Scalpels, #10 blade</td>
			<td>Scalpel Miltex</td>
			<td>16-63810</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas anesthesia machine with oxygen hook-up and anesthesia box</td>
			<td>Somni Scientific</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Investigator may use facility 
			standard equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas anesthesia platform for mice</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>Model 923-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism</td>
			<td>Graphpad</td>
			<td>Prism&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; 9&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; version 9.4.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton 30 g needle, &#189; &#8220;, small hub, point pst 3</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>Special Order</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton precision microliter syringe, 1701 RN, no needle 10 &#181;L</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>7653-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot bead sterilizer with beads</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18000-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Invitrogen Countess 3 Automated Cell Counter</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AMQAX2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IsoFlurane</td>
			<td>Piramal Critical Care</td>
			<td>29404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol Prep Pads</td>
			<td>PDI</td>
			<td>C69900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ITK_SNAP (Version 36.X, 2011-present)</td>
			<td>Penn Image Computing and Science Laboratory (PICSL) at the University of Pennsylvania, and the Scientific Computing and Imaging Institute (SCI) at the University of Utah</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KOPF Small Animal Stereotaxic Instrument with digital readout console</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>Model 940</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex Fitting, PVDF, Straight, Hose Barb Reducer, 1/4&#34; ID x 1/8&#34; ID</td>
			<td>Masterflex</td>
			<td>HV-30616-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Heating Plate</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>PH HP-4M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Rectal Probe</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>PH RET-3-ISO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nalgene Super Versi-Dry Surface Protectors</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>74000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P20 pipette</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>F123600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone Iodine Surgical Scrub</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>1415</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reflex 9 mm Wound Clip Applicator</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12031-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reflex 9 mm Wound Clip Remover</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12033-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reflex 9 mm Wound Clips</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12032-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Semken forceps, curved</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11009-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature Controller</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>PH TCAT-2LV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0.25%)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>25200056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tuberculin Syringe with 25g needle, slip tip</td>
			<td>BD</td>
			<td>309626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UltraMicroPump 3 with Micro2T Controller</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>Model UMP3T</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

translational orthotopic models of glioblastoma multiforme

Genetisk utviklede mus (GEM) modeller for human glioblastoma multiforme (GBM) er avgjørende for å forstå utviklingen og utviklingen av hjernesvulster. I motsetning til xenografttumorer, i GEM, oppstår svulster i det opprinnelige mikromiljøet i en immunkompetent mus. Imidlertid er bruken av GBM GEM i prekliniske behandlingsstudier utfordrende på grunn av lange tumorlatenser, heterogenitet i neoplasmafrekvens og tidspunktet for avansert tumorutvikling. Mus indusert via intrakraniell ortotopisk injeksjon er mer håndterbare for prekliniske studier, og beholder funksjoner i GEM-svulstene. Vi genererte en ortotopisk hjernesvulstmodell avledet fra en GEM-modell med Rb, Kras og p53-avvik (TRP), som utvikler GBM-svulster som viser lineære foci av nekrose av neoplastiske celler, og tett vaskularisering analogt med human GBM. Celler avledet fra GEM GBM-svulster injiseres intrakranielt i villtype, stammematchede mottakermus og reproduserer klasse IV-svulster, og omgår derfor den lange tumorlatensperioden i GEM-mus og muliggjør opprettelse av store og reproduserbare kohorter for prekliniske studier. De svært proliferative, invasive og vaskulære egenskapene til TRP GEM-modellen for GBM rekapituleres i ortotopiske svulster, og histopatologimarkører gjenspeiler menneskelige GBM-undergrupper. Tumorvekst overvåkes ved serielle MR-skanninger. På grunn av den invasive naturen til de intrakraniale svulstene i immunkompetente modeller, er det viktig å følge injeksjonsprosedyren som er skissert her nøye for å forhindre ekstrakranial tumorvekst.

Mus injisert med hjernesvulstceller bør overvåkes daglig for tegn på tumorvekst som anfall, ataksi eller vekttap. Hjernesvulst vekst kan også overvåkes ved MR-skanning med jevne mellomrom. Ukentlige MR-skanninger tillater visualisering av økende tumorbelastning i hjernen og tumorvolummålinger (figur 1C). Spesielt utviser TRP-svulster aggressiv vekst, og 3D-tumorvolumer kan måles ved MR innen 2 til 3 uker etter intrakraniell injeksjon (med et gjennomsnittlig volum på 30 til 40 mm<sup...

Watch this Scientific Journal Video about Translational Orthotopic Models of Glioblastoma Multiforme at JoVE.com

Translational Orthotopic Models of Glioblastoma Multiforme

Her beskriver vi en preklinisk ortotopisk musemodell for GBM, etablert ved intrakraniell injeksjon av celler avledet fra genetisk konstruerte musemodelltumorer. Denne modellen viser sykdomskjennetegnene til human GBM. For translasjonsstudier spores musens hjernesvulst av in vivo MR og histopatologi.

Translasjonelle ortotopiske modeller av glioblastom multiforme

Genetically engineered mouse (GEM) models for human glioblastoma multiforme (GBM) are critical to understanding the development and progression of brain ...

Vi beskriver den optimale teknikken for intrakraniell injeksjon av GEM-avledede glioblastomceller i en immunkompetent musehjerne, noe som resulterer i svulster som rekapitulerer viktige trekk ved humant glioblastom. Denne teknikken for ortotopisk injeksjon av GEM-avledede TRP-celler gir svært reproduserbare, skalerbare og konsistente resultater for svulster som stammer fra cortex, men opprettholder invasiviteten til GEM-svulster. Mus glioblastom hjernesvulster viser aggressiv vekst og invaderer den omkringliggende hjernen parenchyma.Derfor kan den brukes til å evaluere terapeutiske midler som kan undertrykke tumorinfiltrasjon og migrasjon hos pasienter. Denne protokollen kan tilpasses for andre hjernesvulstmodeller, virus, terapeutika eller tilpasset injeksjon i forskjellige hjernegrupper med justeringer av stereotaktiske koordinater. Demonstrere prosedyren vil være Devon Atkinson, en forskningsassistent fra laboratoriet mitt.For å begynne, plasser overflatebeskyttere under det stereotaktiske apparatet og på arbeidsflaten. Koble vinylrøret fra anestesimaskinen til inngangen til gassanestesiplattformen til det stereotaktiske apparatet, og et annet rør til utporten. Koble det digitale displayet til en strømkilde og apparatet.Deretter fester du mikropumpen til manipulatorarmen til apparatet etter at mikropumpekontrolleren er koblet til strømkilden. Sett mikropumpen til 5,6 nanoliter per sekund. Koble musevarmeputen til temperaturregulatoren og til en strømkilde.Tilbakelast en 30-gauge presisjonssprøyte med metylmetylcellulosecelleblanding ved å unngå bobler. Etter at stempelet er satt inn, fest kanylen og press inn stempelet til den lastede celleblandingen faller gjennom nålen. Rengjør nålen med en 70 % alkoholkompress som tilbereder alkohol.Når presisjonssprøyten er festet til mikropumpen, roterer du manipulatorarmen bort fra scenen før du plasserer musen for å forhindre at sprøytenålen forskyves. Overfør den bedøvede musen til det stereotaksiske instrumentet og fest den til nesekeglen ved å plassere de øvre tennene på nesekeglestøtten. Etter å ha strammet nesekeglen med en knott, klem en tå for å sjekke reflekser for å sikre riktig anestesi.Sett deretter inn ørestenger og stram knappen for å feste hodet. Påfør øyesalve for å smøre øynene under bedøvede forhold. Injiser buprenorfin SR smertestillende subkutant, og plasser en rektal musesonde for å overvåke indre temperatur.Steriliser det kirurgiske feltet ved hjelp av ytre sirkler, vekslende mellom en kirurgisk skrubbe og etanol tre ganger. Trekk den stramme huden med tang og bruk et skalpellblad til å lage et ca. 1 centimeter langt snitt mellom øynene. For celleinjeksjon, returner manipulatorarmen med sprøyten festet til musen.Etter å ha strammet knappene, flytt sprøyten med X- og Y-knappene i horisontalplanet og monter den over bregma. Senk kanylen med Z-knappen for å bekrefte bregma-posisjonen, og sett den digitale avlesningskonsollen til null. Flytt deretter nålen til ønsket posisjon, som beskrevet i manuskriptet, ved hjelp av X- og Y-knotter og tilhørende digital avlesning, og bruk Z-knappen til å flytte nålen til overflaten av skallen.Punkter et hull i skallen ved hjelp av en 1 milliliter sprøyte med en vedlagt 25-gauge nål. Drei manipulatorarmen forsiktig til siden, mens du plasserer nålens skråning mot den 30-gauge presisjonssprøyten. Når manipulatorarmen med den ladde presisjonssprøytenålen er plassert over hullet, juster nålespissen med hullet og bruk Z-knappen til å senke nålen ned i hjernens dura.Etter å ha satt den digitale avlesningskonsollen til null, senk nålen 1 millimeter med Z-knappen, og vent i ett minutt. Når dybden på 2 millimeter er nådd, stopp mikropumpen og sørg for at pumpen stopper når 2 mikroliter cellesuspensjon er injisert. For å fjerne nålen fra skallen, løft den en millimeter og vent ett minutt.For sårlukking, bruk treenden av en bomullstippet applikator, ta et stykke beinvoks og form det til en kjegle. Etter å ha plassert voksen i åpningen i skallen, skyv den inn i hullet. Bruk perlesterilisert tang til å smelte gjenværende voks på skallen.Når det blir glatt, legg til to dråper bedøvelse bupivakainoppløsning i snittet, og trekk kantene på huden sammen ved hjelp av tang. Etter å ha trukket huden stramt, ved hjelp av en eller to sårklemmer, lukk huden, plasser musen i et rent gjenopprettingsbur på en varmepute i et trekkfritt område, og følg musen nøye. Ukentlige MR-undersøkelser viste økende tumorbelastning i hjernen, og tumorvolummålinger.MR-tumorvolummåling viste manglende tumorveksthemming selv etter strålebehandling, og overlevelsen til behandlede mus var ikke økt. GBM-svulstene i syngene modeller så ut til å vokse aggressivt og bryte skallen ved det terminale endepunktet. Hvis ekstrakraniell vekst observeres ved avbildning etter celleimplantasjon, indikerer dette cellelekkasje under injeksjonsprosessen, og mer forsiktighet bør utvises under seponering av kanylen.Histopatologi av ortotopiske TRP GBM-svulster bekreftet tilstedeværelsen av klasse 4 astrocytom, inkludert rekapitulering av de karakteristiske egenskapene i svulster som pseudopalisading og nekrose. Vær presis når du setter nullpunktet ved bregma for å sikre korrekte celleinjeksjonskoordinater. Senking og heving av nålen i hjernen må være langsom for å forhindre traumer og tilbakestrømning.Etter injeksjon av tumorceller, kan ukentlige MR-skanninger brukes til å bestemme baseline tumorstørrelse før behandlingsstart og for å visualisere endring av tumorbelastning i hjernen.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Coculture Assays to Study Macrophage and Microglia Stimulation of Glioblastoma Invasion

Coculture Analyser å studere macrophage og Microglia Stimulering av Glioblastoma Invasion

Glioblastoma multiforme (grade IV glioma) is a very aggressive human cancer with a median survival of 1 year post diagnosis. Despite the increased ...

Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer

Fluorescent ortotopiske musemodell for kreft i bukspyttkjertelen

Pancreatic cancer remains one of the cancers for which survival has not improved substantially in the last few decades. Only 7% of diagnosed patients will ...

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

Fluorescens molekylær tomografi ved i Vivo avbildning av glioblastom Xenografts

Tumorigenicity is the capability of cancer cells to form a tumor mass. A widely used approach to determine if the cells are tumorigenic is by injecting ...

The Clinical Application of Tumor Treating Fields Therapy in Glioblastoma

Klinisk anvendelse av svulst behandling av feltene 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% ...

Patient-derived Orthotopic Xenograft Models for Human Urothelial Cell Carcinoma and Colorectal Cancer Tumor Growth and Spontaneous Metastasis

Pasient-avledet Orthotopic Xenograft modeller for Human Urotelialt Cell kreft og tykktarmskreft tumor vekst og spontan metastasering

Cancer patients have poor prognoses when lymph node (LN) involvement is present in both high-grade urothelial cell carcinoma (HG-UCC) of the bladder and ...

A 3D Spheroid Model for Glioblastoma

En 3D Spheroid modell for Glioblastoma

Two-dimensional (2D) cell cultures do not mimic in vivo tumor growth satisfactorily. Therefore, three-dimensional (3D) culture spheroid models were ...

Orthotopic Transplantation of Breast Tumors as Preclinical Models for Breast Cancer

Ortotopisk transplantasjon av brystsvulster som prekliniske modeller for brystkreft

Preclinical models that faithfully recapitulate tumor heterogeneity and therapeutic response are critical for translational breast cancer research. ...

The Establishment and Utilization of Patient Derived Xenograft Models of Central Nervous System Metastasis

Etablering og utnyttelse av pasientavledede xenograftmodeller av metastaser i sentralnervesystemet

The development of novel therapies for central nervous system (CNS) metastasis has been hindered by the lack of preclinical models that accurately ...

Intratibial Osteosarcoma Cell Injection to Generate Orthotopic Osteosarcoma and Lung Metastasis Mouse Models

Intratibial osteosarcoma celleinjeksjon for å generere ortotopiske osteosarcoma og lungemetastase musemodeller

Osteosarcoma is the most common primary bone cancer in children and adolescents, with lungs as the most common metastatic site. The five-year survival ...

Syngeneic Mouse Orthotopic Allografts to Model Pancreatic Cancer

Syngeneic Mouse Orthotopic allografts å modellere kreft i bukspyttkjertelen

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a very complex disease characterized by a heterogeneous tumor microenvironment made up of a diverse stroma, ...