この記事の目的は、肺転移アッセイ (プーマ) のプロトコルの詳細な説明を提供するためにです。このモデルは、広視野蛍光または共焦点レーザー走査型顕微鏡を使用して肺の転移性骨肉腫 (OS) 細胞の成長の研究に研究を許可します。
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この記事の目的は、肺転移アッセイ (プーマ) のプロトコルの詳細な説明を提供するためにです。このモデルは、広視野蛍光または共焦点レーザー走査型顕微鏡を使用して肺の転移性骨肉腫 (OS) 細胞の成長の研究に研究を許可します。
肺転移アッセイ (プーマ) は、肺植前のヴィヴォと閉じた細胞培養系蛍光顕微鏡による骨肉腫 (OS) で肺を植民地化の生物学を研究する研究者を許可します。この資料では、プロトコルの詳細な説明を提供し、広視野または共焦点蛍光顕微鏡のプラットフォームを使用して転移の成長上の画像データを得るの例について説明します。プーマ モデルの柔軟性により、肺微小環境の OS 細胞の成長だけでなく研究にも時間をかけて抗転移治療の効果を評価する研究者です。共焦点顕微鏡による肺実質と OS 細胞相互作用の前例のない、高解像度のイメージングが可能です。また、プーマ モデルを蛍光色素や蛍光タンパク質遺伝子記者と組み合わせれば、肺微小環境、細胞および細胞レベル下の構造、遺伝子機能および転移の OS 細胞におけるプロモーター活性研究者の研究することができます。プーマ モデルは、骨肉腫の研究者から新しい転移生物を発見し、新規抗転移、ターゲットを絞った治療法のアクティビティを評価するための新しいツールを提供します。
転移性骨肉腫 (OS) の小児患者に対する改善結果重要な満たされていない臨床必要性1が残っています。これは、新しい分子標的療法の開発の重要性を強調します。ターゲット腫瘍細胞の増殖転移性疾患, とこのように新しい戦略の治療に有効であることを証明されていない従来の化学療法は2転移プロセス自体をターゲットする必要があります。現在の記事、メンドーサと同僚3、新しい発見に有用なツールを提供するによって開発された肺転移アッセイ (プーマ)前のヴィヴォ肺転移モデルの比較的新しいタイプの実用的な側面をについて説明しますOS 4,5で肺転移の進行で分子のドライバー。前に、しかし、転移、いくつかの現在のモデルは簡単に触れることが賢明だろう、試金する方法プーマ モデルは従来の in vitroでのいくつかの利点を提供しています。
特定のステップまたは転移の翼列のいくつかの手順を要約の in vitroとin vivoの系の転移を研究に使用される最も実験的モデルを構成します。これらの手順が含まれます: セカンダリ サイト、4) 血管外漏出およびセカンダリ サイト、5) 形成の生存で原発腫瘍、2) intravasation から移行して近くの血管 (血液あるいはリンパ管) との循環の中のトランジットに 1) 腫瘍細胞 3) 逮捕微小、および 6) の血管転移 (図 1) に成長。転移のin vitroモデルの 2 次元 (2 D) 移行を含めることができますで検討している 3 次元 (3 D) マトリゲル浸潤アッセイ細部6では別の場所で。生体内でモデルの 2 つの一般的なモデル システムが含まれます: 1)自然転移モデルは、腫瘍細胞ががん転移細胞を自発的に投げかけているローカル腫瘍を形成する特定の組織型に注入遠いサイト;2)実験的転移モデルは、標的臓器の上流血管に腫瘍細胞を注入するところです。たとえば、開発肺転移5,7,8で腫瘍細胞結果の尾静脈注射など。実験的転移の他のモデルには、脾臓や肝臓転移9,10の開発に起因する腸間膜静脈に腫瘍細胞の注入が含まれます。これらの体内モデルの実用的な考慮事項は、ウェルチ11で詳しく説明します。もう一つは、体内の小児肉腫の転移を研究するために使用モデルは、肺12,13ローカル腫瘍形成および自然転移で起因する腎の腎被膜下腫瘍移植モデルです。生体顕微鏡など技術的に厳しい技術直接視覚化に転移性癌細胞と転移巣の微細血管系のリアルタイム相互作用 (すなわち肺や肝臓) マクドナルド14 のとおり。と Entenberg15、または前述の金16漿尿膜にがん細胞浸潤。
プーマ モデルは肺組織植前のヴィヴォ、閉じた文化システム、蛍光腫瘍細胞の成長混入すること縦蛍光顕微鏡による 1 ヶ月の期間にわたって (図 2 a参照)。このモデルは、転移のカスケードの肺植民地化 (手順 3 から 5) の最初の段階を繰り返します。従来の in vitroモデル プーマ モデルのいくつかの主要な利点がある: 1) で縦肺微小環境の多くの機能を保持する 3 D の微小環境の転移性癌細胞の成長を測定する機会を提供しますvivo 3;2) プーマにより候補遺伝子や薬物治療のノックダウンは、3 D 肺微小環境; のコンテキストで抗転移活性を持つかどうかを評価するために研究員3) プーマ モデルは、柔軟性に蛍光顕微鏡プラットフォーム (図 2 b) 広視野蛍光顕微鏡やレーザー走査型共焦点顕微鏡などの多くの種類とそれぞれの例図 2開発、それぞれ。プーマ モデルを使用して強化された緑の蛍光蛋白質 (eGFP) の転移の成長に縦の画像データを取得する方法を説明します-表現する、人間の高と低転移性骨肉腫細胞 (MNNG、HOS 細胞それぞれ) を使用して低倍率広視野蛍光。肺実質をラベル蛍光染料と OS 内のミトコンドリアを分類する遺伝のレポーター細胞の共焦点レーザー走査型顕微鏡を用いたプーマ赤色蛍光タンパク質のイメージングの例についても説明します。
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画像データが得られた動物のすべてのプロトコルを動物愛護や国立がん研究所の利用委員会、国立衛生研究所の承認を得て行った。説明ビデオの資料に描かれているすべての動物プロトコルは、ブリティッシュ コロンビア大学動物の世話委員会によって承認されています。
1. 注入とプーマのモデルのための材料の腫瘍細胞の準備
注: ソリューションおよび細胞量 1 マウスの十分であります。以上のマウスの研究で使用される場合、必要に応じてスケール アップ。メディアのレシピは、表 1と表 2を参照してください。
2. 尾静脈注射および肺吸入
注: このセクション中のソリューションと細胞量 1 マウスの十分であります。以上のマウスの研究で使用される場合、必要に応じてスケール アップ。機器、材料および次の手順で使用される手術器械のリストは、表 3 表 4を参照してください。
3 肺のスライスと解析広視野蛍光イメージング
注: 広視野蛍光イメージング、小さくスライス、カット (3 × 1.5 × 1 mm) 肺セクションを 2.5 × 対物を使用して 1 つのイメージに合わせるため。
広視野の蛍光顕微鏡画像の取得:
画像解析:
注: 次の画像処理手順は、ImageJ 1.51 h ソフトウェア パッケージ17で行われます。
4 プーマ モデルの共焦点蛍光イメージング
注: 共焦点イメージングのためティッシュの処理は、前のセクションと同様以外大きい肺のスライスは、イメージを作成するより多くの Roi を許可する (完全な横断、1-2 mm 厚) がカットされます。
DAR4M 肺組織のラベル。
例の共焦点画像を図 5に示すように、イメージング セッションをターミナルでした。生活に少ない光損傷があるので縦イメージングが必要な場合、2 光子または多光子の整った LSM 顕微鏡イメージングのための使用はお勧め組織19,20。
プーマ モデルで水戸 RFP 発現 mg 63 細胞のイメージング。
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低倍率広視野蛍光顕微鏡
プーマ肺のスライスの広視野蛍光顕微鏡、代表的な画像と定量化データは図 2、および図 4 aとBで示されています。高と低転移細胞の転移の性癖は進行時間のポイントを視覚的に明らかにされます。効率的に、MNNG セルは、HOS 細胞がすべて育つことができないに対し肺組織を植民地化できます。画像解析から図 4 bのグラフで示すように、時間をかけて成長を評価する定量的なデータを取得できます。1 つのイメージで全体の肺のスライスをキャプチャするために低倍率 (2.5 X) で取得お勧めします。このメソッドは、大きい番号のプーマ スライスのバッチ画像処理を許可します。
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次の技術資料では、OS で肺を植民地化の勉強にプーマのモデルのいくつかの実用的な側面について説明します。研究者が細心の注意を取る必要がありますプロトコルのいくつかの重要なステップは次のとおりです。
) の気管カニューレ装着。気管は、周囲の筋肉や結合組織を解剖しながら簡単に破損することができます。さらに、カテーテルの針は気管を通じて簡単にプッシュできます。カニューレを挿入するときに、針のベベルが気管を入力する方法に細心の注意を払います。
b) 穴をあけるか、肺の表面を損傷します。肺を簡単にパンクしたか胸骨を除去し、胸腔内を公開するはさみを解離性大破損することができます。胸腔内から抜くうち解離性に注意します。穴をあけるまたは肺の表面の損傷、液体アガロース/A-メディアに漏れ出してと肺はデフレートされます。
c).をイメージしながら余分なメディアを肺セクションから削除します。周囲の肺セクション余分な液体メディアは、顕微鏡下で見たときは、「ミラー」効果を引き起こ...
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著者が明らかに何もありません。
博士 Arnulfo メンドーサ プーマ技術のトレーニングを提供者に感謝したいと思います。 さらに、この研究の過程で、顕微鏡の使用を提供するため夫妻チャンド khanna 博士、スーザン ガーフィールド (NCI/NIH) とサム アパリシオ (紀元前がん庁) を確認したいと思います。この研究は、癌研究、小児腫瘍学の支部センター国立歯科衛生研究の学内研究プログラムによって (の一部) に支えられました。M.M.L.、国家機関の健康学内研究員の研修 (15335 賞)、によって支えられた、現在転移研究のジョアン ・ パーカー交わりに支えられています。P.H.S. は、ブリティッシュ コロンビア州がん財団によってサポートされます。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 表 2 | |||
| 細胞培養試薬 A-media, B-media, and complete media | |||
| MNNG-HOS | ATCC | CRL-1547 | 高転移性 OS 細胞株 |
| HOS | ATCC | CRL-1543 | 低転移性 OS 細胞株 |
| MG63.3 | Amy LeBlanc Laboratory (NCI) | N / A | 高転移OS細胞株 |
| MG63 | ATCC | CRL-1427 | 転移OS細胞株 |
| 10X M199培地 | サーモフィッシャー | 11825015 | A培地およびB培地用ベース培 |
| 地蒸留水(滅菌済み) | サーモフィッシャー15230-147A | 培地のコンポーネント&B媒体 | |
| 7.5%重炭酸ナトリウム溶液 | サーモフィッシャー | 25080094 | A媒体の成分&B-media |
| ヒドロコルチゾン | Sigma-Alrich | H6909 | A-media のコンポーネント &B-media |
| 酢酸レチノール-水溶性 | Sigma-Alrich | R0635-5MG | A-mediaのコンポーネント &B-media |
| ペニシリン/ストレプトマイシン 10X 濃縮 (10000 U/ml) 溶液 | サーモフィッシャー | 15140122 | A-media の成分 &Bメディア、コンプリートメディア。 |
| ウシインスリン溶液(10mg / ml) | シグマアルリッチ | I0516-5MLA-media | のコンポーネント&B-media |
| DMEM、高グルコース | サーモフィッシャー | 11965092 | 完全培地のベース培地 |
| L-グルタミン(200 mM) | サーモフィッシャー | 25030081 | 培 |
| ウシ胎児血清 | サーモフィッシャー | 16000044 | 完全培地の成分 |
| Dulbecco'リン酸緩衝生理食塩水 | サーモフィッシャー | 14190144 | 細胞培養に使用されます。 |
| ハンク緩衝塩溶液、カルシウム、マグネシウム、フェノールレッドなし | サーモフィッシャー | 14175095 | 注射前に細胞ペレットを再懸濁するために使用されます |
| トリプシン-EDTA(0.25%)、フェノールレッド | サーモフィッシャー | 25200114 | 細胞培養に使用されます。 |
| DAR4M | Enzo | ALX-620-069-M001 | 肺実質の標識に使用されます。 |
| 名前 | 会社 | カタログ番号< | strong>コメント |
| strong表3 | |||
| PuMA | |||
| Zeiss 710共焦点LSM | の | 顕微鏡 | |
| ツァイス 780 共焦点 LSM | ツァイス | N/A | 倒立LSM共焦点顕微鏡 |
| SCIDマウス | チャールズリバー | N/A | NOD.CB17-Prkdcscid/NcrCrl、女性、生後6-8週 |
| GelFoam | Harvard Apparatus | 59-9863 | 肺組織切片のサポートとして使用されます。 |
| SeaPlaque Agarose | Lonza | 50100 | 肺の気腹治療中に使用されます。 |
| 27ゲージ針付き1mlシリンジ | フィッシャーサイエンティフィック | 14-826-87 | 尾静脈注射に使用されます。 |
| 10mlシリンジ | BD | 309604 | 肺の送気に使用されます。 |
| 20ゲージカテーテル | テルモ | SR-OX2032CA | 肺の気腹時に使用されます。 |
| アボットIVエクステンションセット(30インチ、滅菌済み) | Medisca | 8342 | 肺の気腹中に使用されます。 |
| アルコールスワブ | BD | 326895 | 注射前に尾静脈を拭くため |
| 滅菌手術用手袋 | フィッシャーサイエンティフィック | サイズにより異なる | マウスの肺の懐疑的な取り扱い |
| 30cm定規 | ステープル | 肺の気通しに使用されます。 | |
| 定規 | Pipette.com | HS29022A | 肺の送気に使用されます。 |
| 35mmガラス底培養皿 | イビディ | 81158 | 肺スライスのイメージング中に使用 |
| 防水防湿バリア付き吸収性アンダーパッド | VWR | 56617-014 | 生物学的フードの滅菌作業領域を裏打ちするために使用されます。 |
| Catgut Plain Absorbable Suture | Braun | N/A | カニューレ付き気管を縛るために使用されます。 |
| 名前 | strong<>会社 | カタログ番号 | コメント |
| Table 4 | |||
| PuMA用手術器具 | |||
| Micro Dissecting Scissors 3.5" Straight Sharp/ | Sharp Roboz | RS-5910 | 肺切片切断用 |
| 4インチ(10センチ)ロングセレーションストレートエクストラデリケート0.5mmチップ | ロボズ | RS-5132 | 肺部分の操作/保持用。 |
| 4インチ(10センチ)長い鋸歯状のわずかなカーブ 0.8mm Tip | Roboz | RS5135 | 肺部の操作/保持用。 |
| 親指ドレッシング鉗子;鋸歯 状;弱い;4.5インチの長さ。1.3mmチップ幅 | Roboz | RS-8120 | 一般解剖用。 |
| 親指ドレッシング鉗子 4.5インチ 鋸歯状 2.2mm 先端幅 | Roboz | RS-8100 | 一般的な解剖用。 |
| 極細マイクロ解剖ハサミ 3.5インチ ストレートシャープ/シャープ、20mm刃 | ロボズ | RS-5880 | 一般的な解剖用。 |
| ナップハサミ;直;シャープ-ブラント;27mmのブレードの長さ;全長4インチ | Roboz | RS-5960 | 一般的な解剖用。 |
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