1. خطوط الخلية ، والبناء والإنتاج ناقل Lentiviral
- وكان رأس الإنسان المثقف والعنق خطوط الخلايا السرطانية (أو OSC19 UMSCC1) في وسائل الإعلام كاملة تتألف من DMEM (Cellgro القط # 50 - 003 - PB) تستكمل مع 10 ٪ الجنين FBS المصل البقري (Hyclone القط # SH30070.03) ، البنسلين 1 ٪ / الستربتوميسين (Cellgro القط # 30 - 002 - CI) ، و 1 ٪ غير الاساسيين من الأحماض الأمينية (Cellgro القط # 25-025 - CI).
- لنقل تسلسل LifeAct - mCherry الترميز في ناقلات pLL7.0 lentiviral ، تم تغيير موقع الاعتراف Sbf1 في الأصل mCherry [كدنا] بواسطة عرض ثلاثة الطفرات الصامتة في تسلسل الاعتراف به موقع الموجه الطفرات (Stratagene القط # 200518-5). ثم كانت نتيجة تعديل LifeAct - PCR mCherry تسلسل تتضخم مع المرافقة EcoR1/Sbf1 المواقع وsubcloned في pLL7.0 لإنشاء بناء pLL7.0 - LifeAct - mCherry.
2. pLL7.0 - LifeAct - mCherry الفيروسات الإنتاج
- وقد أجريت الإنتاج الفيروسي وفقا لأنظمة التعبير Lentiviral اليدوية (إصدار نظام العلوم البيولوجية 2-051018).
- كان يزرع العبوة خط خلية 293T/17 الخلايا (ATCC القط # CRL - 11268) لالتقاء 40 ٪ في وسائل الإعلام نفسها التي استخدمت لاستكمال خطوط HNSCC.
- وكانت الخلايا التي تحتوي على transfected pLL7.0 - LifeAct - mCherry ، psPAX2 وpVSV - G نواقل في نسبة 03:02:01 ، وذلك باستخدام التوالي CalPhos (Clontech القط # 631312).
- بعد 24 ساعة ، تم استبدال وسائل الإعلام الأولي من ترنسفكأيشن مع وسائل الإعلام الجديدة.
- وسائل الإعلام التي تم جمعها بعد ذلك وتتجدد كل 12 ساعة لمدة 72 ساعة وتخزينها في 4 درجة مئوية.
3. إنتاج الرأس والرقبة مع خطوط الخليوي التعبير LifeAct - mCherry مستقرة
- ونسج وسائل الإعلام التي تم جمعها في 2000 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقيقة في 4 درجات مئوية.
- وأضيف مباشرة واحد مل من وسائل الإعلام توضيح تحتوي على الفيروس أو OSC19 UMSCC1 الخلايا لمدة 12 ساعة. ثم تشطف والخلايا ، وإضافة يضاف إليها مل من الفيروس لفترة أخرى مدتها 12 ساعة.
- تم علاج الخلايا التي تحتوي على وسائل الاعلام مع بوروميسين 200mg/ml لمدة أسبوعين لتحديد مقاومة المستعمرات.
- تم فحص الحيوانات المستنسخة على قيد الحياة بصريا لLifeAct - mCherry التعبير المجهري مضان. وكانت المستعمرات typsinized الإيجابية الفردية باستخدام أقراص تعقيم الاستنساخ 3mm (فيشر القط 0790710A #).
- واستمرت الخلايا إيجابية في وسائل الإعلام التي تحتوي على بوروميسين 200mg/ml المجمدة حتى الظهر أو المستخدمة للحقن مثلي.
4. طعم أجنبي مثلي تشكيل الأورام
- وأجريت جميع الاجراءات الحيوانية وفقا لبروتوكول (09-0821) التي وافقت عليها لرعاية الحيوان جامعة وست فرجينيا واللجنة الاستخدام.
- وtrypsinized LifeAct - mCherry الخلايا السرطانية معربا عن ، وطرد ومعلق 2.5 × 10 4 خلايا في وسائل الإعلام 50 ميكرولتر كاملة.
- تم تحميل الخلايا السرطانية في حقنة واحد مرفق مل إلى 27 إبرة قياس ½.
- من الإناث athymic Fox1 نو / نو الفئران 8 أسابيع من العمر (هارلان مختبرات) تخدير مع مزيج من الكيتامين و80mg/kg زيلازين 10mg/kg. وبقيت الفئران تخدير بين 37-40 درجة مئوية على وسادة التدفئة.
- باستخدام ملقط معقم ، واستوعب بلطف طرف اللسان وسحبت بعناية للخروج من تجويف الفم.
- تم حقن الخلايا ببطء إلى جانب واحد من كل لسان لإنشاء كتلة منتفخة في وسط اللسان ، وتجنب الشرايين اللغات.
- تم حقن الفئران مع يوهمبين 2.1mg/kg وعاد الى منصة التدفئة حيث تم رصدها لمدة 2-3 ساعات خلال التعافي من التخدير.
- تم إحياؤها مرة واحدة ، وضعت الفئران في أقفاص العقيمة التي تحتوي على نظام غذائي العجين اللين المعدلة وراثيا (Bioserve القط # S3472).
- وتم وزن الفئران كل 2-3 أيام ، ورصد بصريا لظهور الورم.
5. إعداد الألسنة فأرة للالسابقين فيفو التصوير
- الموت الرحيم كانت تأوي الفئران بأورام في نقاط زمنية مختلفة (عادة 2-4 أسابيع بعد الحقن) عن طريق استنشاق ثاني أكسيد الكربون.
- انتزعت ألسنتهم ، مشطوف مع 1X PBS وتعلق على جانب واحد من البارافين الكاسيت التقليدية تضمين الأنسجة (StatLab القط # H104 ،) باستخدام خيوط الحياكة حيدة من متجر هواية المحلية وإبرة الخياطة حجم 8.
- مرة واحدة وكانت ألسنة يجمد ، وضعت الجمعية كاسيت كامل في طبق نسيج الثقافة 30mm ومنغمسين في برنامج تلفزيوني 1X.
- واستخدمت على الفور بألسنة المجهزة للفحص المجهري الإثارة ثنائي الفوتون.
6. تصوير أورام اللسان مع اثنين من الفوتون الميكروسكوب
- غمرت الأشرطة اللسان في صحن يحتوي على 60mm 1X PBS المضمون في حامل العرف مصممة على ذراع قابل للطي ناتئ (الغرفة المكوك ، Siskiyou الصكوك) وضعه تحت مجهر الهدف من تستقيم (ميكروسكوب المنقولة (MOM) ؛ آلات سوتر).
- وكان يوضع الماء 40X/0.8NA عدسة الهدف مباشرة على غمس أو أكثر توم مرئيةأو الآفات. وقد التقط بواسطة المجهر ألسنة اثنين الفوتون مع تي : ليزر الياقوت (ميرا ومتماسكة) كثافة في 60 ميغاواط ، والطول الموجي المدخلات من 755 نانومتر لتحسين إشارة mCherry.
- وقد تم جمع الصور المتسلسلة المسح بواسطة أشعة الليزر في أعماق 1MM 1 ميكرون تدريجية على مدى عمق النسيج الكلي ما بين 15 و 100 ميكرومتر (اعتمادا على حجم الورم). تم القبض على الصور باستخدام ScanImage ، وهو برنامج مفتوح المصدر تقوم على منصة MATLAB التي تم تطويرها من قبل المختبر كاريل سفوبودا (Janelia مزارع ، HHMI). ScanImage يولد انتاج ثنائي القناة من أنماط المسح النقطية للسيطرة على س / ص المرايا galvanometric الفحص ، وفي الوقت نفسه يلتقط إشارة المدخلات أقصى أربع قنوات في وقت واحد من أنابيب مضخم (فرق إدارة المشاريع PMT) من خلال لوحة الحصول على البيانات (PCI - 6610S ، الصكوك الوطنية). يتم تضخيم الإشارات التي PMT preamplifiers انخفاض مستوى الضجيج الحالي (SR570 ، نظام ستانفورد للأبحاث) قبل التغذية في مجلس NI - دق للعرض على الشاشة. ض ScanImage بجمع كومة الصور عن طريق السيطرة على محور ض الهدف ويجمع الوقت الفاصل بين الصور في وضع واحد أو دورة. تم حفظ الصور في ملف واحد مع TIFF عمق 16 بت.
7. تحليل الصور باستخدام برمجيات أميرة
- أميرة التصوير الكمي للورم : في برنامج Aimra ، فتح ملف TIFF يحتوي على مجموعة من الصور ض المكدس.
- تسليط الضوء على اسم الملف ، تحديد وتطبيق وظيفة Voltex لتوليد تقديم ثلاثي الأبعاد. وقال كبير صورة الورم الرئيسي مع عدة مجموعات أصغر فصلها ، الغازية (IG) من الخلايا غزت جماعيا هو ظاهر في الصورة عادة أصدرت (انظر الشكل 6A).
- لتحديد كتلة الورم الرئيسي ، حدد "بيانات فتح" ، ثم "وضع العلامات" ، ثم "تسمية الحقول".
- Thresholding الأساسي للورم تحديد كافة الصور ض المكدس والتمرير عبر الصور في Z - الطائرة لضمان إدراج سوى كتلة الورم الرئيسي في غضون ثلاثة أبعاد. هذا هو عادة أكبر صورة الحجم في هذا المجال وغالبا ما يظهر مجزأة كما عبرت من خلال تصوير ض الطائرة.
- استخدام عصا سحرية / عتبة دالة لتصحيح مضان الخلفية والقضاء عليه من الصورة من دون تجاهل أي إشارة للورم. تسليط الضوء على "ملف الداخل" التسمية وانقر على زر ⊕. حدد "كافة شرائح" خانة الاختيار. تنتج هذه الحدود الملونة حول منطقة الورم الرئيسي في كل thresholded الزيادة ض المكدس.
- لتحديد IGS ، اختر "جديد" وظيفة. حدد IG واحد وضمان انه غير مرتبط مع الورم الرئيسي بواسطة التمرير من خلال Z - الطائرة.
- حدد "كافة شرائح" وانقر على زر ⊕. إعادة تسمية الملف (مثلا : IG 1)
- كرر الإجراء thresholding 7.4 في خطوة وتسليط الضوء في 7.5 لIG تحديدها. حدد لون مخطط مختلفة من الألوان المستخدمة للدلالة على كتلة الورم الأساسي.
- كرر حسب الضرورة لكل IG إضافية خلال الصورة ، من خلال المسح ض الطائرة لضمان تدل جميع IGS. باستخدام ألوان مختلفة لكل المساعدات التي تم تحديدها في IG تحديد المستقبل على الصورة.
- مرة واحدة يتم تحديد الورم الرئيسي وIGS كل شيء ، حدد "الإنقسام" من القائمة المنسدلة ، ثم حدد "إحصاءات المادة". يوفر هذا قياس حجم فضلا عن X ، Y و X الأساسية الورم إحداثيات الورم الرئيسي لحساب مسافات IGS من نقطة مركزية الورم.
- مع وحدات التخزين المحسوبة ، وتحديد المسافة لكل IG من نواة مركزية من الورم الأساسي. حدد "الإنقسام" ، ثم "إحصائيات المادة". هذه الخطوة بحساب جميع القياسات إلى بكسل. تحويل بكسل إلى ميكرومتر استنادا إلى معايرة الهدف المجهر وأية زيادات إضافية في التكبير (أي ؛ ظائف التكبير). عن المجهر والإعدادات المستخدمة في هذه التجارب ، وكان يستخدم الهدف 40X مع أي التكبير ، وإعطاء معايرة 1 بكسل = 0.298 ميكرون. استيراد البيانات في جدول بيانات Excel ، الذي يعطي للمعلمات الورم الرئيسي في ثلاثة أبعاد (X1 ، Y1 ، Z1) ولكل IG (مثلا : X2 ، Y2 ، Z2 لIG الأول).
- ويتم احتساب المسافة غزا في ميكرون لكل IG من مركز الورم باستخدام الصيغة الأولية √ ((X2 - X1) 2 + (Y2 - Y1) 2 + (Z2 - Z1) 2).
- ويحسب مؤشر الورم الغازية (T I) باستخدام الصيغة T I = N X V تي تي تي x العمق ، حيث N T = العدد الكلي للIGS في الصورة ، والخامس T = الحجم الكلي للجميع IGS ، D T سافر = المسافة الإجمالية لجميع المجموعات الغازية من مركز الورم الرئيسي.
8. الاداءات ثلاثة الابعاد مع برنامج شيكل ، عناصر نيكون
- يمكن إنشاء ثلاثة الأبعاد مع الاداءات بتفصيل أكبر الطوبوغرافية عن طريق استيراد 16 بت ملفات TIFF أحادي اللون الأصلي للصورة الورم بأكمله في البرنامج شيكل ، عناصر نيكونمجموعة (نيكون ، ميلفيل ، نيويورك). حدد "ملف" ، ثم "ND" ، ثم "إنشاء ملف ND تسلسل من ملف". حدد صورة TIFF المكدس Z - series و تحديد حجم الخطوة المناسبة.
- معايرة الوثيقة ND في الطائرة س ص. تحديد حجم بكسل واحد باستخدام المعايرة اليدوي.
- اختيار "عرض المجلد". استخدام "HQ" وظيفة لحساب شرائح إضافية في Z - الطائرة العالي الجودة. في "إعدادات العارض 3D" ، استخدم "متقدمة العارض" مع نوعية "تفاصيل عالية جدا" و "الحل الكامل". اختيار "ألفا مزج" لإبراز السطوح الورم.
- تحسين صورة ثلاثية الأبعاد للعرض. التكبير في الورم وIGS المرتبطين بها والمحاصيل حسب الحاجة. تدوير الصورة في الطائرات XYZ وضبط طرفيات المستعملين المحليين.
- التقاط صورة للعرض. حدد "تحرير ، إنشاء عرض لقطة (8 بت RGB)". اسم وحفظ الملف وفقا لذلك.
9. ممثل النتائج

الشكل 1. التخطيطي عموما توضح الخطوات الرئيسية في إنتاج ورم اللسان مثلي والتصوير في الموقع الفوتون اثنين.

الشكل 2. حقن LifeAct ، معربا عن mCherry OSC19 الخلايا في اللسان الماوس.

الشكل 3 مقطوعة اللسان الماوس الورم المحتوية على استعداد لاثنين من الفوتون التصوير.

الشكل 4. التوجيه لسان الورم المحتوية على الموقف في المجهري two الفوتون جاهزة للتصوير.

الشكل 5. الشاشة الممثل تسديدة من ScanImage يتظاهرون الخام الحصول على البيانات من صورة ثنائية الفوتون الأولي.

الشكل 6. تحليل الصور والقياس الكمي لغزو الورم ورم في OSC19 مثلي. ممثل الصور النار على الشاشة من تقديم Voltex عميرة (A) واحد thresholded ض المقطع (ب) مع ورم الأولية الأساسية الواردة في المجموعة ، والأرجواني الغازية 1 (IG - 1) الواردة في الزرقاء ، IG - 2 المبينة في الحمراء وIG -3 المبينة باللون الأخضر كمثال على إجراءات تحديد الهوية. النصال دلالة IGS في الفقرة (أ) و (باء). مؤامرات جيم مقابل حجم المسافة غزا لمدة ثمانية IGS الفردية المستخدمة في حساب مؤشر غزو الورم (تي).

غزت صور الممثل الرقم 7. الاورام السرطانية وجماعات من هذا البروتوكول بالمقارنة مع صور من نهج IHC التقليدية. الفرع ألف برافين لإيواء اللسان الماوس كامل الورم UMSCC1 مثلي. وقد أجريت تلطيخ المناعى باستخدام إجراءات التقليدية مع الضد الابتدائية ضد emmprin الخلية علامة HNSCC محددة (Zymed ؛ القط # 34-5600) في 1:1000 تخفيف وتصور باستخدام DAB OmniMap مكافحة الروبيديوم الكشف عن مجموعة (Ventana القط # 760 يتبع -149) من قبل تلوين الهيماتوكسيلين الحديد. وقد تم جمع الصور التي تشمل منطقة اللسان مجموع فردي في التكبير 4X على مجهر أوليمبوس Provis ZX70 مع كاميرا CCD Optronics MicroFire وأعيد بناؤها باستخدام حزمة التصوير StereoINvestigator (MBF العلوم البيولوجية). الورم هو واضح في طرف اللسان. ويرد في المنطقة الموسعة تظهر الجبهة الغازية والفردية مجموعات الخلايا السرطانية (السهام) في (B). جيم تقديم عناصر نيكون شيكل ، من وجود ورم OSC19 التمثيلية. تعزيز التفصيل كفاف والتصور واضح للIGS (السهام) هو واضح. الحانات في جميع الصور = 100 ميكرومتر.