Met behulp van kwantitatieve PCR, we zien hoe de gevestigde chick CAM-model kan worden gebruikt om kwantitatief analyseren van de uitzaaiing van menselijke tumorcellen naar verre organen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Met behulp van kwantitatieve PCR, we zien hoe de gevestigde chick CAM-model kan worden gebruikt om kwantitatief analyseren van de uitzaaiing van menselijke tumorcellen naar verre organen.
Tijdens de metastase verspreiden kankercellen uit de primaire tumor, binnen te dringen in de omliggende weefsels, en de verspreiding naar verre organen. Metastase is een complex proces dat kan gaan om vele soorten weefsel, overspanning variabele periodes en zich vaak diep in organen, waardoor het moeilijk te onderzoeken en te kwantificeren. Bovendien is de effectiviteit van de metastatische proces beïnvloed door de verschillende stappen in de metastatische cascade waardoor het moeilijk is om de bijdrage van een enkel aspect van de tumor cel gedrag te evalueren. Als gevolg hiervan zijn metastase testen vaak uitgevoerd in proefdieren om een realistische context noodzakelijk om in te studeren metastase te bieden. Helaas zijn deze modellen nog verder gecompliceerd door hun complexe fysiologie. Het kuiken embryo is een uniek in vivo model dat veel beperkingen overwint aan het bestuderen van metastase, te wijten aan de bereikbaarheid van de chorion-membraan (CAM), een goed gevasculariseerd extra-embryonaal weefsel bevindt zich onder de eierschaal die ontvankelijk is voor de xenografting van tumorcellen (figuur 1). Aangezien het kuiken embryo is natuurlijk immunodeficiënte, de CAM ondersteunt gemakkelijk de innesteling van zowel de normale en tumor weefsel. Het belangrijkste is dat het aviaire CAM ondersteunt met succes de meeste kankercellen kenmerken, zoals groei, invasie, angiogenese, en herinrichting van de micro-omgeving. Dit maakt het model bijzonder nuttig voor het onderzoek van de routes die leiden tot kanker metastase en de reactie van uitgezaaide kanker aan nieuwe potentiële geneesmiddelen te voorspellen. De detectie van verspreide cellen door soortspecifieke Alu PCR maakt het mogelijk om kwantitatief te beoordelen uitzaaiingen in organen die zijn gekoloniseerd door zo weinig als 25 cellen. Met behulp van de Human epidermoïde carcinoom cellijn (HEp3) gebruiken we dit model tot spontane uitzaaiing van kankercellen te analyseren naar verre organen, waaronder het kuiken lever en longen. Bovendien, met behulp van de Alu-PCR-protocol tonen we aan de gevoeligheid en reproduceerbaarheid van de test als een instrument voor het analyseren en intravasation, arrestatie, extravasatie, en kolonisatie te kwantificeren als individuele elementen van metastase.
1. De voorbereiding van de eieren voor xenografting (spontane metastase)
2. De voorbereiding van de eieren voor intraveneuze injectie (experimenteel metastase)
3. Voorbereiden tumorcellen zijn voor transplantatie of injectie.
4. Enten de tumor cellen op de nieuw blootgesteld CAM (Spontaan metastase)
5. Intraveneuze injectie van tumorcellen (Experimental metastase)
6. Oogsten tumoren en chick weefsels
7. Genomisch DNA isolatie en kwantitatieve PCR-analyse
8. Representatieve resultaten:

Figuur 1. De kip embryo metastase model. A) Een vier-paneel diagram illustreert het uiterlijk van het model in dwarsdoorsnede op belangrijke stappen: 1. Na 10 dagen incubatie. De CAM heeft bereikt bijna maximale grootte. De slagaders en aders zijn duidelijk zichtbaar met het allantoïs ader geplaatst tegen de bovenkant van het ei. 2. Het ei onmiddellijk na het boren van twee gaten in de eierschaal: een in de airsac en een grenzend aan het bevestigingspunt voor het allantoïs ader. 3. Het uiterlijk na een mild vacuüm is gebruikt om de airsac evacueren en de CAM te laten vallen. Tumorcellen (blauw) worden toegepast op de gevallen CAM. 4. Na aftrek van de geënte tumorcel om te groeien, zijn de tumor samen met de weefsels van de kip embryo geoogst voor analyse B) Een seriële voorstelling van het model: 1.. Incubatie van de eieren., 2. Markeren de locatie van de allantoïs ader., 3. Het boren van gaten in de eierschaal., 4. Het schrappen van de CAM., 5. Snij een opening voor tumorcel enten., 6. Toepassing van de tumorcellen., 7. Koelen van de eieren op ijs voorafgaand aan het verzamelen van weefsel., 8. Het oogsten van de tumor na 7 dagen van de groei.

Figuur 2. Histologie van CAM tumoren. Weefselmonsters van tumor dragende chorion membraan werd gefixeerd in formaline, coupes en verwerkt met een trichroomkleuring vlek. A) HEp3 tumor na zeven dagen van groei op de CAM. B en C tonen vergroot regio's van A toont zowel de tumor en stroma. D) normalen CAM.

Figuur 3. Kwantitatieve longitudinale analyse van metastase. Varianten voor het hoofd en de nek carcinoom HEp3 met een hoge of lage metastatische vermogen (HEp3 M (Hoog) en HEp3 M (Low) respectievelijk) werden geanalyseerd op hun vermogen om te verspreiden met behulp van PCR Alu. Tien dieren werden geanalyseerd op elk tijdstip voor de duur van 7 dagen. Deze monsters werden gekwantificeerd tegen een standaard curve en vervolgens uitgedrukt als # cells/50mg weefsel.

Figuur 4. De remming van de spontane metastase cellen bij dieren die behandeld werden met de uitzaaiingen remmen antilichaam 1A5. Tumoren werden gevormd met behulp van 5x10 5 HEp3 cellen toegepast op de CAM van de dag-10 embryo's. Drie dagen na het aanbrengen van de tumorcellen de helft van de dieren werden behandeld met de anti-CD151 antistof 1A5. De longen van de tumor-dragende dieren werden twee dagen later geoogst en onderworpen aan kwantitatieve real-time PCR alu. Omgekeerd kwantitatieve real-time PCR van chGAPDH werd gebruikt om de aanwezigheid van equivalente hoeveelheden van gastheer genomisch DNA (De ΔΔCt methode werd gebruikt om kwantitatief vergelijken van de twee groepen (B) te bevestigen.

Figuur 5. Het evalueren van arrestatie, de groei, en intravasation in de metastatische cascade. Fundamenteel, is metastase naar een secundaire orgel bepaald door de bijdragen van drie aspecten: arrestatie, de snelheid van de groei, en de snelheid van intravasation. Deze kunnen worden gekwantificeerd met behulp van een combinatie van experimentele metastase (A) en spontane metastase (B). Met behulp van experimentele metastase (A) gearresteerd wordt gedefinieerd als het aantal cellen ontdekt 2 uur na de injectie. Overleving en de groei van cellen gearresteerd wordt bepaald als de verandering in het aantal cellen 24 uur na de injectie. Groei is gedefinieerd als de mate van proliferatie tijdens dag 3-7. Intravasation wordt bepaald met behulp van spontane metastase (B) waar het aantal intravasated cellen wordt gedefinieerd als de metastatische last aanwezig op dag 7, dat hoger is dan de voorspelde waarde door de groei van de metastatische last aanwezig op dag 6.

Figuur 6. Visualiseren van de uitbreiding van de metastatische in de CAM. HEp3 cellen die GFP werden intraveneus geïnjecteerd op de ontwikkeling dag 12. Op dag 1, 3, 5 en een ei werd opgeofferd en een deel van de CAM was afgebeeld met een tl-stereo-microscoop. De donkere groene achtergrond wordt gemaakt door de eierschaal, het vaatstelsel wordt zichtbaar als zwarte lijnen, en de tumor cellen zijn zichtbaar als heldere groene vlekken.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De chick CAM is gebruikt voor decennia als een modelsysteem om de verschillende aspecten van kanker biologie en metastatische progressie te bestuderen. Principe evaluatie van gemetastaseerd vaardigheden zijn uitgevoerd in dit model door een verscheidenheid van groepen, waaronder de analyse van de rusttoestand (Aguirre Ghiso et al., 1999;. Ossowski en Reich, 1983), remodellering van het weefsel (Deryugina et al., 2005;. Hahn-Dantona . et al., 1999), en metastase (Zijlstra et al., 2008;...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
We willen Tyson Foods Inc erkennen voor ruim het verstrekken van de bevruchte eieren. Shanna Arnold speelde een belangrijke rol tijdens de opnames van dit protocol. Trenis Palmer werd gesteund door de National Institutes of Health onder de Ruth L. Kirschstein National Research Service Award (F31 National Cancer Institute). Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door CCSRI Grant # 700537 om JDL en NIH / NCI verlenen # CA120711-01A1-01A1 en CA120711 naar AZ.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Naam van het serum | Vennootschap | Catalogus nummer | Commentaar (optioneel) |
| 1X Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Invitrogen | 11995073 | |
| Dulbecco's fosfaat gebufferde zoutoplossing (D-PBS) (1x), vloeibaar | Invitrogen | 14190250 | pH 7,4 |
| Trypsine, 0,05% (1X) met EDTA 4NA, vloeibare | Invitrogen | 25300054 | |
| Sportsman hatcher | Berry Hill | 1550HA | Deze incubators zijn enkele van de meest direct beschikbaar. Toch zal de video tonen verschillende apparatuur. |
| Sportsman incubator | Berry Hill | 1502EA | |
| Dremel roterend gereedschap | Dremel | ||
| Dremel cutoff wielen niet. 36 | Dremel | 409 | |
| Draagbare Pipetteer Aid | Visser | 1368115E | |
| Katoen Tipped Applicators | Visser | 23-400-001) | |
| Bevruchte eieren | Verschillende | Veel verschillende leveranciers kunnen worden gebruikt. De eieren moet ongeveer 35 tot 55 gram. De hennen die legt ze moet tussen 36 en 55 weken oud. | |
| Hemocytometer | Hausser Wetenschappelijke, VWR | 15170-090 | |
| Fiber-optische microscoop illuminator | Amscope | HL250-AY | 150W |
| 25 gauge naald | |||
| SYBR Green Extract-N-Amp Tissue PCR Kit | Sigma-Aldrich | XNATRG |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.