ex vivoでのライブ肺転移のイメージングとその微小環境

Renske J.E. van den Bijgaart; Niwen Kong; Carrie Maynard; Vicki Plaks

doi:10.3791/53741

このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。または、無料トライアルをお申し込みください。

方法論記事

ex vivoでのライブ肺転移のイメージングとその微小環境

12.3K 回視聴

⸱

DOI:

10.3791/53741

⸱

2016年2月3日

Renske J.E. van den Bijgaart^*¹ , Niwen Kong^*¹ , Carrie Maynard¹^,² , Vicki Plaks¹^,³

¹Department of Anatomy, University of California, ²Hubrecht Institute-Royal Dutch Academy of Science and University Medical Center Utrecht, ³Department of Cell and Developmental Biology, Sackler Faculty of Medicine

^* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

マウスの蛍光レポーターを利用して、肺転移内の腫瘍細胞間質相互作用のex vivoライブイメージングのための比較的簡単な方法について説明します。スピニングディスク共焦点顕微鏡を用いたこの技術は、少なくとも4時間にわたる生細胞の可視化を可能にし、他の炎症性肺疾患の研究にも適応できる可能性があります。

要約

転移は、癌関連の罹患率および死亡率の主要な原因です。転移は多段階プロセスであり、その複雑さのために、転移性播種と成長を支配する正確な細胞および分子プロセスはまだとらえどころのないです。ライブイメージングは、細胞とその微小環境の動的なと空間の相互作用の可視化を可能にします。固形腫瘍は、一般的に肺に転移します。しかし、肺の解剖学的位置は、生体イメージングへの挑戦を提起します。このプロトコルは、肺転移内の腫瘍細胞とその周囲の間質間の動的相互作用の ex vivoライブイメージングのための比較的単純かつ迅速な方法を提供します。この方法を使用して、癌細胞の運動性ならびにそれらの微小環境中の癌細胞と間質細胞の間の相互作用は、いくつかの時間をリアルタイムで可視化することができます。トランスジェニック蛍光レポーターマウスを用いて、蛍光細胞株は、注射可能な蛍光標識分子および/または抗体は、肺の微小環境の複数のコンポーネントは、血管及び免疫細胞のように、可視化することができます。異なる細胞型の画像に、迅速な、四色の画像取得との長期の連続撮影を可能にする回転ディスク共焦点顕微鏡が用いられています。複数の位置と焦点面上で収集した画像からコンパイルタイムラプスムービーは、少なくとも4時間のライブ転移性および免疫細胞間の相互作用を示しています。この技術はさらに、化学療法または標的療法を試験するために使用することができます。また、この方法は、肺の微小環境に影響を及ぼし得る他の肺関連病理の研究のために適合させることができます。

概要

癌の最も致命的な側面は転移であり、これは癌関連の罹患率と死亡率^の90%以上を占めています1。転移は多段階のプロセスであり、その複雑さのために、転移の播種と成長を支配する正確な細胞および分子メカニズムはまだとらえどころのないものです。転移するには、原発腫瘍の腫瘍細胞が隣接する細胞や基底膜から剥離し、細胞外マトリックスを通過し、血管内投与を行い、血管やリンパ管を介して移動し、二次部位で血管外漏出を行い、最後に生存して二次腫瘍を確立する必要があります。腫瘍細胞の特性に加えて、隣接する間質とがん細胞の正常な対応物を含む微小環境からの寄与は、転移性病変の播種と確立にとって重要です²。

転移性播種と成長を研究する伝統的な方法は、組織を切除し、組織学のために切片化する静的な状態を調べます。これらのデータは、この非常に動的なプロセスのスナップショットを生成するだけです。これらの研究からいくつかの有用な情報を得ることができるが、転移形成中に腫瘍細胞と間質細胞が相互作用する複雑な過程は、これらの方法では十分に評価できない。さらに、遠隔部位にコロニーを確立するために重要な腫瘍や間質細胞の移動パターンについての洞察を得ることはできません。転移過程を効果的に研究するためには、がん細胞とその微小環境との間の様々な相互作用を連続的かつリアルタイムに可視化することが不可欠です。

肺は、乳がん、結腸直腸がん、膵....