Pomimo tego, że jest to bardzo skomplikowany i nieefektywny proces1, przerzuty są znaczącym czynnikiem przyczyniającym się do zachorowalności i śmiertelności pacjentów z rakiem2. W rzeczywistości większość zgonów związanych z rakiem przypisuje się przerzutowemu rozprzestrzenianiu się choroby3,4. Aby komórki nowotworowe mogły pomyślnie dać przerzuty, muszą oderwać się od miejsca pierwotnego, zaatakować przez sąsiedni zrąb, wprowadzić się do krążenia krwi lub układu limfatycznego, przemieszczać się do łożyska naczynia włosowatego w miejscu wtórnym, wynaczyniać się do tkanki wtórnej i namnażać się lub rosnąć, tworząc zmiany przerzutowe5. Wykorzystanie modeli mysich miało kluczowe znaczenie dla lepszego zrozumienia mechanizmów molekularnych odpowiedzialnych za wysiew i wzrost przerzutów6,7. W tym artykule skupimy się na przerzutach raka piersi, w przypadku których często stosuje się zarówno genetycznie zmodyfikowane modele myszy, jak i metody przeszczepu – każda z nich ma swój własny zestaw zalet i ograniczeń.
Genetycznie modyfikowane modele guzów sutka wykorzystują promotory specyficzne dla gruczołów sutkowych, w tym MMTV-LTR (mysi wirus guza sutka długie końcowe powtórzenie) i WAP (kwaśne białko serwatkowe), do kierowania ekspresją transgenów w nabłonku sutka8. Onkogeny, w tym polioma średni antygen T (PyMT), ErbB2/Neu, c-Myc, Wnt-1 i małpi wirus 40 (SV40) zostały wyrażone w ten sposób9,10,11,12,13i chociaż te modele genetyczne są przydatne do badania inicjacji i progresji pierwotnego nowotworu, niewiele z nich łatwo daje przerzuty do odległych narządów. Co więcej, te genetyczne modele myszy są często bardziej czasochłonne i kosztowne niż spontaniczne lub eksperymentalne modele przerzutów. Biorąc pod uwagę ograniczenia większości genetycznie modyfikowanych modeli guza sutka do badania przerzutów, techniki transplantacji stały się atrakcyjnymi metodami badania tego złożonego procesu. Obejmuje to ortotopowe, dożylne, dosercowe i wewnątrzczaszkowe wstrzyknięcie odpowiednich linii komórkowych.
Chociaż kilka linii komórkowych raka piersi łatwo daje przerzuty po ortotopowym wstrzyknięciu do poduszeczki tłuszczowej sutka14,15, spójność i powtarzalność obciążenia przerzutami może być wyzwaniem, a czas trwania takich badań może być rzędu kilku miesięcy. W szczególności do oceny przerzutów do płuc wstrzyknięcie dożylne do żyły ogonowej jest często bardziej powtarzalną i efektywną czasowo metodą, przy czym przerzuty zwykle występują w ciągu kilku tygodni. Ponieważ jednak model wstrzyknięcia dożylnego omija początkowe etapy kaskady przerzutów, należy zachować ostrożność przy interpretacji wyników tych badań. W tej demonstracji pokazujemy wstrzyknięcie komórek guza sutka do żyły ogonowej wraz z dokładną i kompleksową metodą analizy.
Mimo że społeczność badawcza poczyniła znaczne postępy w zrozumieniu złożonego procesu przerzutów raka piersi, szacuje się, że obecnie ponad 150 000 kobiet ma raka piersi z przerzutami16. Spośród osób z rakiem piersi w IV stadium >36% pacjentów ma przerzuty do płuc17; Jednak specyficzny dla miejsca wzorzec i częstość występowania przerzutów mogą się różnić w zależności od podtypu molekularnego18,19,< klasa SUP = "xref" >20,< klasa SUP = "XREF">21. Mediana przeżycia pacjentów z rakiem piersi wynosi zaledwie 21 miesięcy, co podkreśla potrzebę zidentyfikowania skutecznych metod leczenia i nowych biomarkerów tej choroby17. Wykorzystanie eksperymentalnych modeli przerzutów, w tym dożylnego wstrzykiwania komórek nowotworowych, będzie nadal pogłębiać naszą wiedzę na temat tego ważnego wyzwania klinicznego. W połączeniu z patologią obrazowania cyfrowego i metodą analizy obciążenia przerzutowym guzem płuc opisaną w tym protokole, iniekcje do żyły ogonowej są cennym narzędziem do badań nad przerzutami raka piersi.