Nabłonkowy rak jajnika (EOC) jest najczęstszą przyczyną zgonów z powodu nowotworu ginekologicznego, z szacunkową liczbą 21 290 nowych diagnoz w USA w 2015 roku i szacunkową liczbą 14 180 zgonów1. U zdecydowanej większości (> 75%) kobiet rozpoznaje się późne stadium choroby (stadium III lub IV), charakteryzujące się rozlanymi przerzutami do otrzewnowej i złym rokowaniem. Nawrót choroby w jamie otrzewnej po chemioterapii pierwszego rzutu jest również powszechny i stanowi główną przyczynę śmiertelności2,3. EOC daje przerzuty w wyniku unikalnego mechanizmu obejmującego zarówno bezpośrednie rozciągnięcie od guza pierwotnego do sąsiednich narządów otrzewnej, jak i dysocjację lub zrzucanie komórek z powierzchni guza pierwotnego w postaci pojedynczych komórek lub agregatów wielokomórkowych. Komórki są wydalane do jamy otrzewnej, gdzie są odporne na apoptozę wywołaną odwarstwieniem4. Nagromadzenie wodobrzusza otrzewnej jest powszechne, ponieważ zrzucone komórki nowotworowe blokują drenaż limfatyczny otrzewnej, a guzy wytwarzają czynniki wzrostu, które zmieniają przepuszczalność naczyń. Część wyrzuconych komórek nowotworowych przyczepia się do powierzchni narządów i struktur otrzewnej, w tym jelita, wątroby, sieci i krezki, po czym zakotwiczają się i namnażają, tworząc wiele szeroko rozsianych zmian wtórnych3,5. Przerzuty krwiopochodne występują rzadko. W związku z tym postępowanie kliniczne zwykle składa się z chirurgii cytoredukcyjnej, w tym "optymalnego odciążenia", zdefiniowanego jako resekcja całego widocznego guza (bez względu na to, jak małego). Całkowita cytoredukcja wiąże się ze znacznym wydłużeniem czasu przeżycia całkowitego6,7 i wiąże się z wyzwaniem identyfikacji i usunięcia zmian < 0,5 cm.
Małe modele zwierzęce okazały się użyteczne w badaniach nad rakiem jajnika, poprawiając nasze zrozumienie postępu choroby, a także w identyfikacji biomarkerów prognostycznych i testowaniu nowych metod chemioterapii lub terapii skojarzonej. Ponieważ głównym miejscem występowania raka jajnika i przerzutów jest jama otrzewnowa, ortotopowe modele przerzutów EOC obejmują analizę i charakterystykę choroby wewnątrzotrzewnowej. Chociaż w ostatnim czasie nastąpiła poprawa w zdolności obrazowania komórek nowotworowych, nawet na poziomie pojedynczej komórki, nadal istnieją znaczne trudności w ilościowym określeniu obciążenia przerzutami guza EOC. Wyzwania te wynikają z liczby, wielkości i lokalizacji anatomicznej zmian przerzutowych. Ponadto istnieje potrzeba znakowania komórek rakowych w celu odróżnienia ich od normalnych komórek gospodarza. W poprzednich badaniach wykorzystano protokoły znakowania oparte na przeciwciałach lub transfekcję komórek nowotworowych lucyferazy8,9. Bezpośrednie znakowanie fluorescencyjne komórek rakowych zostało po raz pierwszy zgłoszone przez Chishimę i współpracowników w 1997roku. Znaczniki fluorescencyjne nie wymagają dodawania substratu egzogennego i zapewniają znakomitą specyficzność komórek nowotworowych, zapewniając bardziej skuteczny sposób śledzenia przerzutów raka11,12.
Tutaj opisujemy metodę obrazowania optycznego do analizy ilościowej choroby przerzutowej przy użyciu syngenicznego ortotopowego modelu ksenoprzeszczepu składającego się z oznaczonych czerwonym białkiem fluorescencyjnym (RFP) mysich komórek raka jajnika ID813 i immunokompetentnych myszy C57/Bl6. Przedstawiono nowatorską metodę kwantyfikacji względnego obciążenia nowotworem łączącą obrazowanie in vivo i ex vivo z usunięciem autofluorescencji tkankowej. Podejście to może być potencjalnie użyteczne w badaniach mających na celu ocenę wpływu określonych modyfikacji genetycznych, epigenetycznych lub mikrośrodowiskowych i/lub metod leczenia na przerzuty raka jajnika specyficzne dla narządów.