Intraveneuze injectie van kankercellen wordt vaak gebruikt in metastaseonderzoek, maar de gemetastaseerde tumorbelasting kan moeilijk te analyseren zijn. Hierin demonstreren we een staartaderinjectiemodel van metastase en nemen we een nieuwe benadering op om de resulterende gemetastaseerde longtumorbelasting te analyseren.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Pathologische analyse van longmetastase na laterale staartaderinjectie van tumorcellen
In dit artikel
Erratum-melding
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Samenvatting
Samenvatting
Metastase, de primaire oorzaak van morbiditeit en mortaliteit voor de meeste kankerpatiënten, kan een uitdaging zijn om preklinisch te modelleren bij muizen. Er zijn weinig spontane uitzaaimodellen beschikbaar. Het experimentele metastasemodel met staartaderinjectie van geschikte cellijnen is dus een steunpilaar van metastaseonderzoek. Wanneer kankercellen in de laterale staartader worden geïnjecteerd, is de long hun voorkeursplaats van kolonisatie. Een mogelijke beperking van deze techniek is de nauwkeurige kwantificering van de gemetastaseerde longtumorbelasting. Terwijl sommige onderzoekers macrometastasen van een vooraf gedefinieerde grootte tellen en / of micrometastasen omvatten na sectie van weefsel, bepalen anderen het gebied van gemetastaseerde laesies ten opzichte van het normale weefselgebied. Beide kwantificeringsmethoden kunnen buitengewoon moeilijk zijn wanneer de metastatische belasting hoog is. Hierin demonstreren we een intraveneus injectiemodel van longmetastase gevolgd door een geavanceerde methode voor het kwantificeren van gemetastaseerde tumorbelasting met behulp van beeldanalysesoftware. Dit proces maakt het mogelijk om meerdere eindpuntparameters te onderzoeken, waaronder de gemiddelde metastasegrootte, het totale aantal metastasen en het totale metastasegebied, om een uitgebreide analyse te bieden. Bovendien is deze methode beoordeeld door een veterinaire patholoog-board-gecertificeerd door het American College of Veterinary Pathologists (SEK) om nauwkeurigheid te garanderen.
Inleiding
Ondanks het feit dat het een zeer complex en inefficiënt proces1 is, levert metastase een belangrijke bijdrage aan de morbiditeit en mortaliteit van kankerpatiënten2. In feite worden de meeste kankergerelateerde sterfgevallen toegeschreven aan gemetastaseerde verspreiding van ziekte3,4. Om tumorcellen met succes te laten metastaseren, moeten ze zich losmaken van de primaire plaats, binnendringen door aangrenzend stroma, intravaseren in de bloedcirculatie of lymfevaten, reizen naar het capillaire bed van een secundaire plaats, extravaseren in het secundaire weefse....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Het gebruik van dieren volgde de voorschriften van de University Laboratory Animal Resources (ULAR) onder het OSU Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) - goedgekeurd protocol 2007A0120-R4 (PI: Dr. Gina Sizemore).
1. Staartader injectie van borstkankercellen
- Bereiding van cellen en spuit voor injectie
- Plaats een passend aantal cellen op basis van het aantal muizen en de te gebruiken celconcentratie.
OPMERKING: Het aantal geïnjecteerde cellen en de tijd tot de ontwikkeling van metastasen zijn afhankelijk van de gebruikte cellijn en moeten worden geoptimaliseerd. In deze demonstratie worden 1 x 106....
- Plaats een passend aantal cellen op basis van het aantal muizen en de te gebruiken celconcentratie.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Bij gebruik van niet-gelabelde cellen voor staartaderinjectie kan het moeilijk zijn om longkolonisatie te bevestigen tot (1) het tijdstip van obductie als macrometastasen kunnen worden waargenomen of (2) na histologische analyse als er microscopische metastasen bestaan. Met uitgebreide uitgezaaide longtumorbelasting zullen muizen moeizaam ademhalen. Zoals bij elk tumoronderzoek, moeten muizen zorgvuldig worden gecontroleerd gedurende de hele duur van het onderzoek. Het gebruik van gelabelde cellen is een eenvoudige manie.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Omdat onderzoekers intraveneuze injectie van tumorcellen blijven gebruiken als een experimenteel model voor metastase, ontbreken standaardpraktijken om de resulterende gemetastaseerde tumorbelasting te analyseren. In sommige gevallen kunnen significante verschillen in gemetastaseerde tumorbelasting bij manipulatie van bepaalde cellijnen en/of gebruik van chemische verbindingen macroscopisch worden waargenomen. In andere gevallen kunnen subtiele verschillen in gemetastaseerde zaaiing en groei echter over het hoofd worden .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Representatieve gegevens werden gefinancierd door het National Cancer Institute (K22CA218549 tot S.T.S). Naast hun hulp bij het ontwikkelen van de uitgebreide analysemethode die hierin wordt gerapporteerd, bedanken we de Ohio State University Comprehensive Cancer Center Comparative Pathology and Mouse Phenotyping Shared Resource (Directeur - Krista La Perle, DVM, PhD) voor histologie en immunohistochemiediensten en de Pathology Imaging Core voor de ontwikkeling en analyse van algoritmen.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| alcohol prep pads | Fisher Scientific | 22-363-750 | voor het schoonmaken van de staart voorafgaand aan injectie |
| dissectie schaar | Fisher Scientific | 08-951-5 | voor muis dissectie en longweefsel inflatie |
| DMEM met L-Glutamine, 4,5g/L Glucose en Sodium Pyruvaat | Fisher Scientific | MT10013CV | celkweek medium basis voor MDA-MB-231 en MVT1 cel lijnen |
| Dulbecco's Phosphate-Buffered Salt Solution 1x | Fisher Scientific | MT21030CV | gebruikt voor het opnieuw ophangen van tumorcellen voor injectie |
| ethanol (70% oplossing) | OSU | gebruikt om het haar van de muis te minimaliseren tijdens de dissectie; gebruik met voorzichtigheid - brandbaar | |
| Evan's blue kleurstof | Millipore Sigma | E2129 | gebruikt op 1% in steriel PBS voor oefening met staart-vene injectiemethode; gebruik met voorzichtigheid - gevaarlijk reagens |
| Fetal Bovine Serum | Millipore Sigma | F4135 | celkweek medium toevoeging; gebruikt op 10% in DMEM |
| forceps | Fisher Scientific | 10-270 | voor dissectie en longweefsel inflatie |
| FVB/NJ muizen | The Jackson Laboratory | 001800 | syngene muisstam voor MVT1 cellen |
| hemacytometer (Bright-Line) | Millipore Sigma | Z359629 | voor gebruik in celkweek om celtellingen te verkrijgen |
| insuline spuit (28 G) | Fisher Scientific | 14-829-1B | voor staart-vene injecties (BD 329424) |
| MDA-MB-231 cellen | ATCC | menselijke borstkanker cel lijn | |
| MVT1 cellen | muis borsttumor cellen | ||
| naalden (26 G) | Fisher Scientific | 14-826-15 | gebruikt om de longen van de muis op te blazen |
| neutraal gebufferd formaline (10%) | Fisher Scientific | 245685 | gebruikt als een weefsel fixatief en om longweefsel op te blazen; gebruik met voorzichtigheid - gevaarlijk reagens |
| NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG) muizen | The Jackson Laboratory | 005557 | onderhouden door OSUCCC Target Validatie Gedeeld Resource |
| Penicilline Streptomycine 100x | ThermoFisher | 15140163 | celkweek medium toevoeging |
| steriele gaas | Fisher Scientific | NC9379092 | voor het aanbrengen van druk op de staart van de muis als er bloeding optreedt |
| spuit (5 mL) | Fisher Scientific | 14-955-458 | gebruikt om muis longweefsel op te blazen |
| staart-vene fixator | Braintree Scientific, Inc. | TV-150 STD | gebruikt om de muis te fixeren voor staart-vene injecties |
| Trypan blauw (0,4%) | ThermoFisher | 15250061 | gebruikt in celkweek om levensvatbaarheid te beoordelen |
| Trypsine-EDTA 0,25% | ThermoFisher | 25200-114 | gebruikt in celkweek om tumorcellen los te maken van de plaat |
Referenties
- 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.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
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
