We hebben stap voor stap instructies gegeven voor een snelle en gemakkelijke aanpak om van een nieuwe cellijn naar de analyse ervan te gaan. We beginnen met de overexpressie van een fluorescerende tracer met behulp van een lentivirale overexpressiecassette (stap 3 en 4). Dit wordt gevolgd door celvoorbereiding om ervoor te zorgen dat het volume tijdens het injecteren zo min mogelijk dood volume is, waardoor hoge celaantallen in zowel de doC als de retro-orbitale ruimte kunnen worden geïnjecteerd (stappen 6 en 7). Vervolgens voeren we semi-high throughput data-acquisitie uit met behulp van stereofluorescerende microscopie en confocale microscopie met een hogere vergroting voor kwalitatieve analyse van de verspreiding van kankercellen in het hele lichaam (Figuur 2 en stappen 10, 11 en 12). Er moet zorg worden besteed aan het verkrijgen van gegevens, om de reproduceerbaarheid voor zowel stereo als confocale microscopische beeldvorming te garanderen, de algemene instellingen en standaardisatie worden afgebakend (stappen 11 en 12). Gegevensanalyse wordt besproken (met behulp van imageJ/Fiji) 16, samen met standaardisatie met behulp van imageJ-macro's (stap 13).
In stap 3 noemden we de transiënte labeling van (kanker)cellen om een snelle pre-screening uit te voeren om het tumorigene potentieel van een nieuwe kankercellijn te beoordelen. Een belangrijk voorbehoud is dat, hoewel gemakkelijk te gebruiken en lang levend, de voorbijgaande kleuring die hierin wordt beschreven, de mogelijkheid heeft om artefacten te vormen (d.w.z. er moet voor worden gezorgd dat celfragmenten kunnen worden onderscheiden van hele cellen, zoals uitgebreid werd uitgevoerd door Fior en collega's 9). Onze ervaring is dat de vorming van deze artefacten direct verband houdt met de extreme stabiliteit van de vlek en de helderheid (zelfs na celdood), waarbij celfragmenten worden verspreid en opgenomen door immuuncellen, waarvan vervolgens ten onrechte kan worden geconcludeerd dat ze afkomstig zijn van actieve metastase.
In beide beschreven modellen, de systemische implantatie via de doC en de gelokaliseerde implantatie in de retro-orbitale ruimte, is een grondige screening van de larven één dag na injectie van het grootste belang. Zoals te zien is in figuur 2B , moeten alle larven die een mechanische verplaatsing van de geënte cellen in het hoofdgebied vertonen (voorbij de retro-orbitale plaats) in het retro-orbitale model en cellen in de dooierzak, of die een oedeem vertonen in de geïnjecteerde doC-pool, worden verwijderd. Alle negatief geselecteerde fenotypes worden weergegeven als confocale steken met hoge resolutie in Figuur 2, maar kunnen gemakkelijk worden gezien en verwijderd door middel van stereomicroscopische observatie.
Na verloop van tijd zullen cellen zowel migreren als zich vermenigvuldigen. Voor het retro-orbitale model hebben we infiltratie in naburige weefsels waargenomen voor CRMM1, maar we hebben minder proliferatie waargenomen voor CRMM2. We zagen opvallend genoeg metastasen op afstand tussen 2-4 dpi bij sommige individuen (20%), waarbij we een significant verschil maten bij 6 dpi, zoals weergegeven in figuur 4. Voor beide cellijnen hebben we het proliferatieve potentieel getest bij injectie op beide plaatsen. Voor CRMM1 was er een significante (p<0,0001) toename van het aantal kankercellen voor of op de injectieplaatsen, wanneer weergegeven als genormaliseerde tumorcelbelasting, normaliserend naar dag één voor elk model (7,8-voudige toename, ±3,2 voor het RO-model en een toename van 15-voudig ±8,8 voor het doC-model). CRMM2 vertoonde geen significante groei wanneer deze werd genormaliseerd naar de eerste dag van elk afzonderlijk model (2,4-voudige toename, ±1,9- en 2,3-voudige toename, ±1,14 voor de RO en doC). CRMM1 bleek na implantatie gemakkelijk te prolifereren in zowel retro-orbitaal weefsel als het caudale hematopoëtische weefsel. Cellijn CRMM2 was minder proliferatief in beide modellen, maar interessant genoeg bleek het in staat te zijn tot metastase op afstand wanneer het in de retro-orbitale ruimte werd geïnjecteerd, zoals weergegeven in figuur3B,C.
Na het screenen van de geïnjecteerde larven bij 1 dpi en het willekeurig toewijzen van de individuen aan behandelings- of controlegroepen, werden de vissen gedurende 6 dagen behandeld, waarbij het water dat Vemurafenib bevatte werd ververst (deze remmer kan gemakkelijk worden verwisseld voor elke andere getitreerde antitumorverbinding). We hebben ervoor gekozen om voort te borduren op het eerder gepubliceerde hematogene conjunctivale melanoomverspreidingsmodel dat CRMM114 ent, door de werkzaamheid van Vemurafenib op orthotopisch getransplanteerde CRMM1 te testen. CRMM1 vertoonde een sterke significante reductie van de met Vemurafenib behandelde ectopisch getransplanteerde groep (P<0,0001) en een onvolgroeide maar significante respons voor het orthotopisch getransplanteerde model (p<0,05) zoals weergegeven in figuur 4.

Figuur 2. Fenotypische beoordeling en screening na injectie. A) Schematische weergave van het genereren van confocale steken van zebravissen xenotransplantaat, wat naadloze beelden met hoge resolutie oplevert na integratie van daaropvolgende confocale projectie. Hier worden zebravis xenotransplantaten ingebed in 1% laagsmeltende agarose en gemonteerd op een confocale schaal met glazen bodem (zoals beschreven in stap 11.3). B) Alle mogelijke uitkomsten van retro-orbitale en duct van Cuvier-implantatie worden weergegeven geïnjecteerd in groene fluorescerende bloedvatreporter zebravis (TG:fli:GFP), met cellen gekleurd door lentivirale overexpressie van tdTomato). We duiden de juiste implantatie aan bij 1 dpi (RO-panel) en de ongewenste fenotypes (zowel hersenlekkage als bloedvatlekkage). De laatste twee populaties moeten worden verwijderd om ervoor te zorgen dat ze de stroomafwaartse experimentele bevindingen niet verwarren. C) De ongewenste fenotypes voor de hematogene implantatie door het kanaal van Cuvier (doC) zijn contouren waarbij cardiale oedemateuze larven (cardiaal oedeem) en larven met cellen die in de dooierzak lekken (dooierinjectie) moeten worden verwijderd om interferentie met stroomafwaartse metingen te voorkomen. De correct geïnjecteerde larven worden opgenomen in experimentele groepen zoals beschreven in stap 7.1. (Alle beelden verkregen bij 1 dpi, met behulp van een confocale microscoop, schaalbalken 200 μm. Gele vakken geven metastatische plaatsen aan voor respectievelijk RO- en doC-implantaties, hoofdgebied en caudaal hematopoëtisch weefsel). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3. Vergelijkende analyse van conjunctivale melanoomcellijnen CRMM1 en CRMM2 tonen differentiële metastasen en groeicapaciteit. A) Schematische weergave van injectiemodellen, retro-orbitaal model (RO) en hematogeen implantatiemodel (doC) de gebruikte vissen zijn TG(fli:GFP) groene bloedvatreporters, met cellen die tdTomaat tot overexpressie brengen, weergegeven in rood. B) Representatieve fenotypes van vissen geënt met CRMM1 en CRMM2, CRMM1 vertoont efficiënte implantatie (zowel RO als doC) en kleinschalige invasie in het weefsel rond de RO-implantatieplaats (RO, gele pijlpunten). CRMM2 vertoont een opmerkelijk lagere implantatie-efficiëntie voor beide implantatiemodellen, maar vertoont metastase op afstand wanneer het retro-orbitaal wordt geïnjecteerd (zoals weergegeven in RO, aangeduid met de pijlpunten). (Alle beelden verkregen bij 6 dpi, een confocale microscoop, schaalbalken 200 μm. Gele pijlpunten geven metastatische plaatsen aan voor zowel RO- als doC-implantaties, respectievelijk het hoofdgebied en het caudale hematopoëtische weefsel). C) Kinetische implantatieplots voor zowel CRMM1 als CRMM2, waarbij beide implantatiemodellen worden vergeleken met dag 1 (normaliserend naar dag 1), is er een significante (p<0,0001) toename van genormaliseerde tumorlast voor cellijn CRMM1 (tussen 1 dpi en 6 dpi) waar er een (niet-significante) opwaartse trend is voor CRMM2. CRMM1 onthult een significant verschil tussen RO- en doC-groei, waarbij het doC-model een hogere tumorexpansiesnelheid laat zien (ongeveer 2 keer hoger voor de doC-geënte larven). Grafieken geven het gemiddelde en de standaardfout van het gemiddelde (SEM) weer. Alle groepen werden genormaliseerd naar 1 dpi voor elke individuele aandoening. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4. BRAF V600E-remmer Vemurafenib remt significant zowel RO als doC conjunctivaal melanoom geënte zebravislarven. A) Schematische weergave van zebravis fenotypes, RO en doC modellen. B) Zowel RO- als doC-geënte larven, geïnjecteerd met conjunctivale melanoomcellijn CRMM1, vertonen een significante vermindering van de genormaliseerde tumorlast (respectievelijk p<0,05 en P<0,001). De doC-geënte zebravismodellen duiden op een verbeterde geneesmiddelrespons en een dosisonafhankelijke relatie met geneesmiddelremming, wat wijst op een mogelijke verzadiging van de remming). Grafieken tonen het gemiddelde en de standaardfout van het gemiddelde (SEM), alle groepen werden genormaliseerd naar controle voor elke individuele cellijn. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Reagens | Volume |
| psPAX2 | 1,71 pmol (12,14 μg) |
| pMD2.G | 0,94 pmol (3,66 μg) |
| Plasmide overbrengen* | 1,64 pmol (bereken exact volume) |
Tabel 1.