この方法の目的は、哺乳類腫瘍細胞を蛍光標識血管を有するゼブラフィッシュ胚に異種移植することにより、腫瘍血管新生の生体内モデルを生成することである。異種移植片および関連する血管をイメージングすることにより、血管新生応答の定量的測定が得られる。
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この方法の目的は、哺乳類腫瘍細胞を蛍光標識血管を有するゼブラフィッシュ胚に異種移植することにより、腫瘍血管新生の生体内モデルを生成することである。異種移植片および関連する血管をイメージングすることにより、血管新生応答の定量的測定が得られる。
腫瘍血管新生は抗癌治療の主要な標的であり、この方法は、生体内でこのプロセスを研究するための新しいモデルを提供するために開発されました。ゼブラフィッシュ異種移植片は、哺乳類の腫瘍細胞を2日後受精後ゼブラフィッシュ胚の周食空間に移植し、続いて実験エンドポイントで観察された血管新生応答の程度を2日まで測定することによって作成される。移植後。この方法の主な利点は、ジッタフィッシュ宿主血管新生応答を移植片に正確に定量する能力である。これにより、血管新生応答に対する宿主対腫瘍の寄与と同様に、分子機構の詳細な検査が可能になります。異種移植胚は、腫瘍血管新生を阻害する戦略を調べるために、潜在的な抗血管新生薬によるインキュベーションなどの様々な治療を受けることができる。血管新生応答はまた、より動的な細胞プロセスを調べるために生画像化することができる。比較的要求の厳しい実験技術、ゼブラフィッシュの安価なメンテナンスコスト、短い実験タイムラインにより、このモデルは腫瘍血管新生を操作する戦略の開発に特に役立ちます。
血管新生は、癌の古典的な特徴の一つであり、抗癌治療1、2の標的を表す。このプロセスを研究するために、癌の異種移植片モデルは、マウス3などの動物に哺乳類腫瘍細胞を移植することによって作成された。ゼブラフィッシュ異種移植片モデルも開発されており、これは、ゼブラフィッシュ血管の異種移植片4への急速な成長をもたらす2日後受精(dpi)ゼブラフィッシュに腫瘍細胞を移植することを含む。
このプロトコルは、血管新生応答が異種移植片全体にわたって正確に定量することができる生体内ゼブラフィッシュ胚異種移植片モデルについて説明する。この方法により、研究者は、腫瘍血管新生応答を支える分子機構を生体内で調べることができます。ゼブラフィッシュの遺伝的管分性は、宿主の寄与を尋問することを可能にするが、異なる腫瘍細胞株の選択は血管新生に対する腫瘍寄与も5、6、7を調べることができる。さらに、ゼブラフィッシュ幼虫が小分子に透過性であるとして、特異的経路阻害剤を用いることができるか、または薬物ライブラリーをスクリーニングして腫瘍血管新生8、9、10、腫瘍血管新生の新規阻害剤を同定することができる。 11.
ゼブラフィッシュ胚異種移植片モデルは、他の哺乳類異種移植片モデルと比較してユニークな利点を提示します。ゼブラフィッシュ異種移植片は、より安価で実行しやすく、多数の動物を検査することができ、生細胞イメージングは、細胞行動の詳細な検査を可能にする4。顕著な血管の成長を観察するために数週間を必要とする他の生体内モデルとは異なり、ゼブラフィッシュ異種移植片の血管新生は、移植3、4の後24時間以内に観察することができる。しかしながら、胚性ゼブラフィッシュにおける適応免疫系の欠如は、異種移植片を維持するのに有益である一方で、適応免疫応答および腫瘍血管新生に対するその寄与を調べることができないことを意味する。加えて、腫瘍間質細胞の欠如、腫瘍を矯東的に移植できないこと、およびゼブラフィッシュと哺乳動物細胞間の維持温度の差がこの方法の潜在的な弱点である。それにもかかわらず、ライブイメージングのためのこのモデルのアメニティと血管新生応答を正確に定量する能力は、生体内で腫瘍血管新生を調節する細胞プロセスを研究するために独特に有益になります。
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1. マイクロインジェクション針の調製
2. 移植のための細胞培養
注:このプロトコルを使用する場合、任意の哺乳動物癌細胞株は、異種移植片としてゼブラフィッシュ胚への移植に使用することができる。しかしながら、異なる細胞株5、11、12間で誘導される血管新生応答には多くのばらつきがある。B16-F1マウス黒色腫細胞はゼブラフィッシュ胚11において強い血管新生応答を誘導することが示されており、したがって、このプロトコルでの使用に適している。
3. 蛍光色素を用いるB16-F1細胞の標識
注:移植された腫瘍細胞と胚の他の細胞を区別するためには、腫瘍細胞を移植前に適切な蛍光色素で標識する必要があります。細胞が既に蛍光レポーターを発現している場合、このステップはスキップできます。
4. 移植用胚の調製
注:蛍光標識血管を有するトランスジェニックゼブラフィッシュラインを選択してください(例えばkdrl:RFP、fli1a:EGFPなど)13歳,14.
5. 2 dpf胚への哺乳類癌細胞のペリビテルリン注射
注:移植時に細胞が移植片として一緒に集まるようにするために、細胞は細胞外マトリックス混合物(ECM)と一緒に混合されなければならない。材料表で参照されるECM混合物を使用する場合、このようなセル/ECM混合物を作る手順について説明しました。代替行列を使用する場合は、それに応じてステップを調整する必要があります。
6. ライブイメージング
7. タイムラプスイメージング
注:このモデルは、その透明性と異なる細胞タイプを蛍光的に標識するゼブラフィッシュトランスジェニックの利用可能性に起因する動的な細胞プロセスのイメージングに非常に適しています。これにより、タイムラプスイメージングは、このモデルの主要なアプリケーションになります。
8. ゼブラフィッシュ異種移植片に対する血管新生応答の定量
注: 次の手順では、3D 画像解析ソフトウェアを使用します。具体的な手順は、使用するソフトウェアによって異なります。
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6、24および48 hpiで個々の異種移植片をイメージングすることにより、異なる時点での血管新生応答を図1A-Cに示すように計算することができる。最大の血管新生応答は、24〜48時間の移植後の間に観察され、移植片血管の最大レベルは2 dpiの周りに見られる(図1A-C)。補足ムービー1で見られる20.75馬力から46馬力までのB16-F1異種移植片に対する典型的な血管新生反応のタイムラプスムービー。このムービーは、このプロトコルに続いて移植された異種移植片を2dpf kdrl:EGFP胚にイメージングすることによって生成された。異種移植片を介して成長する血管は、哺乳類腫瘍20に見られる異常な血管ネットワークの典型的な不規則なサイズおよび形態の血管との激しいネットワークを形成する。我々のモデ...
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プロトコルの最初の重要なステップは、腫瘍細胞の移植です。細胞を胚を脳に付着させることなく、異種移植片が胚に正常に移植できる場所に注入することが不可欠である。あまりにも前の注射は、細胞が心臓に向かって移動することを可能にし、血流を遮断し、子宮内腫につながる一方で、後部である注射は、不十分な移植異種移植片をもたらす。前部注射は、注入時に心臓から離れるように、前方向に黄身嚢を通して針を挿入することによって最も避けられる。後部注射は、黄身嚢の丸い部分の前半分の位置に細胞を注入することによって最もよく避けられる。さらに、横の位置が見えにくく、その後の画像が見えにくいため、細胞は黄嚢に腹部を注入する必要があり、横向きではない。研究者がこのプロセスに合理的に熟達したら、約200〜300個の胚を毎日異種移植片で移植することができる。血管新生応答のイメージングは、異種移植片をマウントし、画像化するのにかかる時間のために時間がかかります。標準的なレーザー走査共焦点顕微鏡を使用して15-20異種移植片を画像化するのに約1時間かかります。
第2の重要なステップは、3D画像解析ソフトウェアを使用した移植片血...
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著者は何も開示していない。
オークランド大学ゼブラフィッシュ施設とオークランド大学医学部生物医学イメージング研究ユニットを管理してくださったアルハド・マハガオンカー氏に感謝します。この研究は、ニュージーランドプロジェクト助成金の健康研究評議会(14/105)、ニュージーランド王立協会マースデン基金プロジェクト助成金(UOA1602)、オークランド医学研究財団プロジェクト助成金(1116012)によって支援されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| エアシリンダー | BOC | 011G | 異種移植 |
| B16-F1 細胞 | ATCC | 細胞培養 | |
| BD マトリゲル LDEV-フリー (細胞外マトリックス混合物) | コーニング | 356235 異種移植 | |
| ホウケイ酸ガラス 毛細血管 | ワーナーインスツルメンツ | G100T-4 | OD = 1.00 mm, ID = 0.78 mm, 長さ = 10 cm 細胞注入 |
| 細胞培養ディッシュ 直径35 mm | サーモフィッシャー NZ | NUN153066 | 魚の飼育 |
| 細胞培養ディッシュ 直径100 mm | Sigma-Aldrich | CLS430167-500EA | 魚の飼育 |
| 細胞培養フラスコ 75 cm2 | In Vitro Technologies | COR430641 | 細胞培養 |
| CellTracker Green | Invitrogen | C2925 | 細胞標識、ストック濃度(DMSO中10 mM)、使用濃度(0.2 μM、無血清培地) |
| ジメチルスルホキシ | Sigma-Aldrich | D8418 | 薬物治療、細胞標識 |
| E3 培地 (2 L の水に 60x) 34.8 g NaCl 1.6 g KCl 5.8 g CaCl2·2H2O 9.78 g MgCl2·6H2OはNaOHでpH 7.2に調整 | 社内 [1] | 魚の飼育 | |
| エチル-3-アミノ安息香酸メタンスルホン酸(トリカイン) | Sigma-Aldrich | E10521 | Xenotransplantation, イメージング |
| フィルターチップ 1,000 μL | VWR | 732-1491 | 複数のステップで使用 |
| フィルター チップ 200 μL | VWR | 732-1489 | 複数のステップで使用 |
| フィルターチップ 10 μL | VWR | 732-1487 | マルチステップで使用 |
| 蛍光顕微鏡 | ライカ | MZ16FA | 胚の準備 |
| FBS(NZ起源) | モフィッシャー サイエンティフィック | 10091148 | 細胞培養 |
| グローブ | 任意の市販ブランド | マルチステップで使用 | |
| 血球計算盤 細胞計数チャンバー 改良されたノイバウアー | ホークスレー獣医 | AC1000 | 異種移植 |
| ヘレウス マルチフュージ X3R 遠心分離機 | サーモフィッシャー サイエンティフィック | 75004500 | 細胞培養、細胞標識 |
| ヘキスト 33342 | サーモフィッシャー サイエンティフィック | 62249 | 細胞標識、ストック濃度 (DMSO 中 1 mg/mL)、使用濃度 (6 μg/ml 無血清培地中) |
| 低融点、超高純度 アガロー | ス サーモフィッシャー サイエンティフィ | 16520050 | イメージング |
| メチセルロース | Sigma-Aldrich | 9004-67-5 | 異種移植 |
| メチレンブルー | Sigma-Aldrich | M9140 | 魚類飼育 |
| マイクロローダー 0.5-20 μマイクロキャピラリーをロードするためのLピペットチップ | エッペンドルフ | 5242956003 | 異種移植 |
| 用マイクロピペット | 任意の商用ブランド | 複数のステップで使用される | |
| マイクロピペットプーラー P 87 | サッター機器 | 異種移植 | |
| 顕微鏡 ケージインキュベーター | Okolab | タイムラプスイメージング | |
| マイクロ波 | 任意の商用ブランド | イメージング | |
| 鉱物油 | Sigma-Aldrich | M3516 | 異種移植 |
| 最小限の必須培地 (MEM) - α | サーモフィッシャー サイエントフィック 12561056 | 細胞培養 | |
| MPPI-2 圧力注入器 | 応用科学機器 | 異種移植 | |
| ナリシゲ マイクロマニピュレーター | ナリシゲグループ | 異種移植 | |
| ニコン D エクリプス C1 共焦点顕微鏡 | ニコン | イメージング | |
| N-フェニルチオ尿素 (PTU) | シグマ・アルドリッチ | P7629 | 魚の飼育 |
| PBS | ギブコ | 10010023 | 細胞培養 |
| ペニシリン ストレプトマイシン | ライフテクノロジー | ズ 15140122 | 細胞培養 |
| S1 ピペットフィラー | サーモサイエンティフィ | 9501 | 細胞培養 |
| 血清学的ストリペット 10 mL | コーニング | 4488 | 細胞培養 |
| 血清学的ストリペット 25 mL | コーニング | 4489 | 細胞培養 |
| 血清学的ストリペット 5 mL | コーニング | 4485 | 細胞培養 |
| 血清学的ストリペット 2 mL | コーニング | 4486 | 細胞培養 |
| テルモ針 22 G | アムテック | SH 182 | 魚の飼育 |
| 組織培養インキュベーター | サーモフィッシャー サイエントフィック | ヘラセル 150i | 細胞培養 |
| チボザニブ (AV951) | AVEO ファーマシューティカル | 薬物治療 | |
| トランスファーピペット 3mL | メディレイ | RL200C | 魚の飼育 |
| トリプシン/EDTA (0.25%) | ライフテクノロジー | T4049 | 細胞培養 |
| ピンセット | ファインサイエンスツール | 11295-10 | 魚の飼育 |
| Volocityソフトウェア(v6.3) | Improvision/Perkin Elmer | 画像分析 |
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