Generering av en orthotopic musmodell av anaplastic thyroidcarcinoma beskrivs här. Denna teknik utnyttjar kirurgisk placering av mänskliga anaplastiska celler sköldkörtelcancer i sköldkörteln hos möss med immunbrist, vilket skapar en mer kliniskt relevant miljö att studera sjukdomsförloppet samt skärm innovativa terapeutiska ingrepp.
Flera typer av djurmodeller för mänskliga sköldkörteln karcinom har fastställts, inklusive subkutan xenotransplantatet och orthotopic implantation av cancerceller i möss med immunbrist. Subkutana xenograft modeller har varit värdefullt för preklinisk screening och utvärdering av nya terapeutiska behandlingar. Det finns ett antal fördelar med att använda en subkutan modell, 1) snabba, 2) reproducerbar, och 3) tumör etablering, tillväxt, och svar på terapeutiska medel kan övervakas genom visuell inspektion. Däremot har omfattande bevis belysa bristerna i subkutana xenograft modeller 1-3. Till exempel medicinska behandlingar visar läkande egenskaper i subkutana xenograft modeller har ofta ingen betydande påverkan på den mänskliga sjukdomen. Microenvironmenten av platsen för xenographic transplantation eller injektion ligger i hjärtat av denna olikhet.
Orthotopic tumör xenograft modeller ger en mer biologiskt relevant sammanhang som att studera sjukdomen. Fördelarna med implantera sjuka celler eller vävnad in i deras anatomiska ursprung motsvarande inom ett värddjur innefattar en lämplig plats för tumör-värd interaktioner, utveckling av sjukdomsrelaterade metastaser och förmågan att undersöka platsspecifika inflytande på investigational terapeutiska åtgärder. Därför orthotopic xenograft modeller hysa betydligt mer kliniskt värde eftersom de noggrant återge mänskliga sjukdomar. Av dessa skäl har ett antal grupper utnyttjat en orthotopic sköldkörtelcancer modellen som ett forskningsverktyg 4-7.
Här beskriver vi en metod som upprättar en orthotopic modell för studier av anaplastic sköldkörtelcancer (ATC), vilket är mycket invasiva, motstår behandling, och är nästan dödligt i alla diagnostiserade patienter. Odlade ATC celler bereds som en dissocierad cellulär suspension i en lösning innehållande en matris basalmembranet. En liten volym är långsamt injected in i den högra sköldkörteln. Övergripande utseende och hälsa av mössen övervakas för att säkerställa minimala postoperativa komplikationer och att mäta patologisk penetrance av cancern. Mössen avlivades efter 4 veckor, och vävnad tas för histologisk analys. Djur får tas vid senare tidpunkter för att undersöka mer avancerade progression av sjukdomen. Produktionen av denna orthotopic musmodell etablerar en plattform som åstadkommer två mål: 1) ytterligare vår förståelse av ATC patologi, och 2) skärm nuvarande och framtida terapeutiska medel för att få effekt i kampen mot ATC.
I vår modell, visade djuren metastaser sköldkörteln tumör och sjukdom relaterade kakexi och andnöd vid 4 veckor efter injektion. Som med de flesta andra orthotopic modeller utnyttjar injektionsleverans av en cell suspension, injektion i omgivande vävnader och läckage efter injektion som sprider sig utanför målet är möjliga. Med detta sagt, är en igenkännbar potentiell okänt produceras av denna procedur effekten av från målet exponering för icke-sjukdomsrelaterade metastaser eller komplikationer. Detta är ett allmänt problem med de flesta xenographic transplantat, oberoende av sjukdomen som undersöks. Ändå får oavsiktliga konsekvenser från metastaser vara betydligt minimeras genom att säkerställa hela avfasning av nålspetsen har träffat membranet tätt överliggande sköldkörteln och långsamt utvisa den cellulära fjädring. Om läckage konstateras under eller efter injektion, kan sådana djur uteslutas ur studien.
<p cjänta = "jove_content"> Det är viktigt att djuren perfusion före skörd sköldkörteln / luftstrupen och andra vävnader. Fördelarna är tvåfaldig, 1) röda blodkroppar rensas och kommer inte röran histologiska prover och 2) vävnadsmorfologi och integritet bevaras. Vidare resekerade thyroid / luftstrupen som har antingen en tumörform massa fäst eller begravas inom det bör skäras på ett sätt som anatomiska landmärken kan identifieras innan de bäddas för histologisk beredning. Detta kommer att dramatiskt minska tiden provberedning.I denna rapport beskriver vi lokal tillväxt och invasion av avancerade sköldkörteln tumör efter orthotopic injektion av ATC-celler. ATC metastas kan undersökas genom att analysera histologiska preparat av andra vävnader med hjälp av vanliga histologiska fläckar, såsom hematoxylin och eosin, eller genom immunohistokemi utnyttjar cellen eller patologi relevanta markörer. Detta system kan vidareutvecklas av genetically modifiera celler sköldkörtelcancer med fluorescens reportrar så att levande avbildning kan användas för att övervaka metastaser och effektiviteten av terapeutiska behandlingar.
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill tacka Dr. Wenjun Li och Daniel Kreisel (Washington University School of Medicine i St Louis) för deras hjälp i kirurgi utbildning. RYL stöds av National Institutes of Health bidrag R01 DK068057 och presidentens Research Fund of Saint Louis University.
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
RPMI 1640 cell culture media | Mediatech | 10-041-CV | Media and additives used depend on cell line |
TC10 Automated Cell Counter | Bio-Rad | 145-0001 | |
Matrigel | Becton, Dickinson and Company | 354234 | |
Graefe Forceps, Serrated; Slight Curve, 4″ | Roboz | RS-5135 | |
Disposable scalpel, No. 15 | Feather | 2975#15 | |
Olsen Hegar Needle Holder – 4 ½” delicate serrated | gSource | gS 21.5400 | |
6-0 nylon black monofilament suture | Surgical Specialties Corporation | 1279B | |
Heating Pad, reusable, 8″ x 12″ | |||
Cloth tape, 1″ X 10 yds | Medline | MIINON260101 | For restraining anesthetized mouse |
Peanut Clipper/Trimmer | Wahl | 8655 | For removing hair from surgical site |
ChlorHex-Q SCRUB 2% | Penn Veterinary Supply | VED1222 | |
Betadine | Henry Schein Company | 6906727 | |
Petrolatum ophthalmic ointment | Dechra Veterinary Products | 17033-211-38 | |
2 x 2 gauze, 12-ply | Butler Animal Health Supply | 6936 | |
Sterile Field, Barrier, 18″ x 26″ | Busse | 696 | |
Drapes (CSR Wrap) | Cardinal Health | AT 21 412 | |
27G ½” needle | Becton, Dickinson and Company | 309623 | |
31G 5/16″ needle | Becton, Dickinson and Company | 328438 | |
Ketamine (9 mg/ml) / xylazine (1 mg/ml) solution | |||
Triple antibiotic ointment |