Die intravenöse Injektion von Krebszellen wird häufig in der Metastasenforschung eingesetzt, aber die metastasierende Tumorbelastung kann schwer zu analysieren sein. Hierin demonstrieren wir ein Schwanzvenen-Injektionsmodell der Metastasierung und beinhalten einen neuartigen Ansatz zur Analyse der resultierenden metastasierenden Lungentumorbelastung.
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Methodenartikel
Pathologische Analyse der Lungenmetastasierung nach lateraler Schwanzveneninjektion von Tumorzellen
In diesem Artikel
Erratum-Hinweis
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Zusammenfassung
Zusammenfassung
Metastasen, die Hauptursache für Morbidität und Mortalität bei den meisten Krebspatienten, können bei Mäusen präklinisch zu modellieren sein. Es stehen nur wenige spontane Metastasenmodelle zur Verfügung. Somit ist das experimentelle Metastasenmodell mit Tail-Vein-Injektion geeigneter Zelllinien eine tragende Säule der Metastasenforschung. Wenn Krebszellen in die laterale Schwanzvene injiziert werden, ist die Lunge ihr bevorzugter Ort der Kolonisation. Eine mögliche Einschränkung dieser Technik ist die genaue Quantifizierung der metastasierenden Lungentumorbelastung. Während einige Forscher Makrometastasen einer vordefinierten Größe zählen und / oder Mikrometastasen nach dem Schneiden des Gewebes einschließen, bestimmen andere den Bereich der metastatischen Läsionen relativ zum normalen Gewebebereich. Beide Quantifizierungsmethoden können äußerst schwierig sein, wenn die metastatische Belastung hoch ist. Hierin demonstrieren wir ein intravenöses Injektionsmodell der Lungenmetastasierung, gefolgt von einer fortschrittlichen Methode zur Quantifizierung der metastasierenden Tumorbelastung unter Verwendung von Bildanalysesoftware. Dieser Prozess ermöglicht die Untersuchung mehrerer Endpunktparameter, einschließlich der durchschnittlichen Metastasengröße, der Gesamtzahl der Metastasen und des gesamten Metastasenbereichs, um eine umfassende Analyse zu ermöglichen. Darüber hinaus wurde diese Methode von einem Veterinärpathologen überprüft, der vom American College of Veterinary Pathologists (SEK) zertifiziert wurde, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
Einleitung
Obwohl es sich um einen hochkomplexen und ineffizienten Prozess1 handelt, trägt die Metastasierung wesentlich zur Morbidität und Mortalität von Krebspatienten bei2. Tatsächlich werden die meisten krebsbedingten Todesfälle auf die metastasierende Ausbreitung der Krankheit zurückgeführt3,4. Damit Tumorzellen erfolgreich metastasieren können, müssen sie sich von der primären Stelle lösen, durch angrenzendes Stroma eindringen, in den Blutkreislauf oder die Lymphgefäße intravasieren, zum Kapillarbett einer sekundären Stelle wandern, in das Sekundärgewebe extravasieren....
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Protokoll
Die Tierverwendung folgte den Vorschriften der University Laboratory Animal Resources (ULAR) im Rahmen des vom OSU Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmigten Protokolls 2007A0120-R4 (PI: Dr. Gina Sizemore).
1. Schwanzveneninjektion von Brustkrebszellen
- Vorbereitung von Zellen und Spritze zur Injektion
- Platten Sie eine geeignete Anzahl von Zellen basierend auf der Anzahl der Mäuse und der zu verwendenden Zellkonzentration.
HINWEIS: Die Anzahl der injizierten Zellen und die Zeit bis zur Entwicklung von Metastasen hängen von der verwendeten Zelllinie ab und müssen optimiert werden. In dieser Demonstrat....
- Platten Sie eine geeignete Anzahl von Zellen basierend auf der Anzahl der Mäuse und der zu verwendenden Zellkonzentration.
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Ergebnisse
Wenn nicht markierte Zellen für die Injektion von Schwanzvenen verwendet werden, kann es schwierig sein, die Lungenkolonisation bis (1) zum Zeitpunkt der Nekropsie zu bestätigen, wenn Makrometastasen beobachtet werden können, oder (2) nach einer histologischen Analyse, wenn mikroskopische Metastasen vorliegen. Bei ausgedehnter metastasierender Lungentumorbelastung haben Mäuse Atembeschwerden. Wie bei jeder Tumorstudie sollten Mäuse während der gesamten Studiendauer sorgfältig überwacht werden. Die Verwendung von markiert.......
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Diskussion
Da die Forscher weiterhin die intravenöse Injektion von Tumorzellen als experimentelles Modell für die Metastasierung verwenden, fehlen Standardpraktiken zur Analyse der resultierenden metastasierenden Tumorbelastung. In einigen Fällen können signifikante Unterschiede in der metastasierenden Tumorbelastung bei Manipulation bestimmter Zelllinien und/oder Verwendung chemischer Verbindungen makroskopisch beobachtet werden. In anderen Fällen können jedoch subtile Unterschiede in der metastatischen Aussaat und im Wachstum ohn.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preiszugeben.
Danksagungen
Repräsentative Daten wurden durch das National Cancer Institute (K22CA218549 bis S.T.S) finanziert. Zusätzlich zu ihrer Unterstützung bei der Entwicklung der umfassenden Analysemethode, über die hier berichtet wird, danken wir dem Ohio State University Comprehensive Cancer Center Comparative Pathology and Mouse Phenotyping Shared Resource (Direktorin - Krista La Perle, DVM, PhD) für Histologie und Immunhistochemie und dem Pathology Imaging Core für die Entwicklung und Analyse von Algorithmen.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Alkohol-Vorbereitungskissen | Fisher Scientific | 22-363-750 | zur Reinigung des Schwanzes vor der Injektion |
| Dissektionsschere | Fisher Scientific | 08-951-5 | zum Aufpumpen von Lungengewebe |
| DMEM mit L-Glutamin, 4,5 g/l Glukose und Natriumpyruvat | Fisher Scientific | MT10013CV | Basis für Zellkulturmedien für die Zelllinien MDA-MB-231 und MVT1 |
| Dulbecco's Phosphat-Buffered Salt Solution 1x | Fisher Scientific | MT21030CV | zur Resuspendierung von Tumorzellen für die Injektion |
| Ethanol (70 %ige Lösung) | OSU | zur Minimierung des Mausfells während der Dissektion; Vorsicht - brennbarer | |
| Evan's Blue Farbstoff | Millipore Sigma | E2129 | Verwendung in einem Verhältnis von 1 % in sterilem PBS für die Praxis mit der Schwanzvenen-Injektionsmethode; Vorsicht walten lassen - gefährliches Reagenz |
| Fötales Rinderserum | Millipore Sigma | F4135 | Zusatzstoff für Zellkulturmedien; wird zu 10 % in DMEM-Pinzetten verwendet |
| Fisher Scientific | 10-270 | zur Dissektion und Inflation von Lungengewebe | |
| FVB/NJ Mäuse | The Jackson Laboratory | 001800 | syngener Mausstamm für MVT1-Zellen |
| Hämazytometer (Bright-Line) | Millipore Sigma | Z359629 | zur Verwendung in Zellkulturen zur Gewinnung von Zellzahlen |
| Insulinspritze (28 G) | Fisher Scientific | 14-829-1B | für Schwanzveneninjektionen (BD 329424) |
| MDA-MB-231 Zellen | ATCC | humane Brustkrebszelllinie | |
| MVT1-Zellen Brusttumorzellen | von Mäusen | ||
| Nadeln (26 G) | Fisher Scientific | 14-826-15 | zum Aufblasen von Lungenneutrales |
| gepuffertes Formalin (10%) | Fisher Scientific | 245685 | als Gewebefixiermittel und zum Aufblasen von Lungengewebe verwendet; Vorsicht - gefährliches Reagenz |
| NOD. Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG) Mäuse | Das Jackson Laboratory | 005557 | geführt von OSUCCC Target Validation Shared Resource |
| Penicillin Streptomycin 100x | ThermoFisher | 15140163 | Zellkulturmedien Additiv |
| sterile Gaze | Fisher Scientific | NC9379092 | zum Ausüben von Druck auf den Schwanz der Maus, wenn Blutungen auftreten |
| Spritze (5 mL) | Fisher Scientific | 14-955-458 | zum Aufblasen von Lungengewebe von Mäusen |
| Schwanzvenen-Halterung | Braintree Scientific, Inc. | TV-150 STD | zur Fixierung von Mäusen für Schwanzveneninjektionen |
| Trypanblau (0,4 %) | ThermoFisher | 15250061 | in Zellkulturen zur Beurteilung der Lebensfähigkeit verwendet |
| Trypsin-EDTA 0,25 % | ThermoFisher | 25200-114 | wird in Zellkulturen verwendet, um Tumorzellen von der Platte zu lösen |
Referenzen
- Chambers, A. F., Groom, A. C., MacDonald, I. C. Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites. Nature Reviews: Cancer. 2 (8), 563-572 (2002).
- Steeg, P. S. Targeting metastasis. Nature Reviews: Cancer. 16 (4), 201-218 (2016).
- Gupta, G. P., Massague, J.
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Nachdrucke und Genehmigungen
Erratum
Formal Correction: Erratum: Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells
Posted by JoVE Editors on 12/02/2020. Citeable Link.
An erratum was issued for: Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells. The author list was updated.
The author list was updated from:
Katie A. Thies1, Sue E. Knoblaugh2, and Steven T. Sizemore1
1Department of Radiation Oncology, Arthur G. James Comprehensive Cancer Center and Richard L. Solove Research Institute, The Ohio State University Medical Center
2Department of Veterinary Biosciences, Comparative Pathology and Digital Imaging Shared Resource, The Ohio State University
to:
Katie A. Thies1, Sarah Steck1, Sue E. Knoblaugh2, and Steven T. Sizemore1
1Department of Radiation Oncology, Arthur G. James Comprehensive Cancer Center and Richard L. Solove Research Institute, The Ohio State University Medical Center
2Department of Veterinary Biosciences, Comparative Pathology and Digital Imaging Shared Resource, The Ohio State University
