Rycina 1 przedstawia kluczowe etapy testu CAM-Delam7. Zastosowanie wewnętrznych komór nawilżających (Rycina 1C) znacząco poprawiło przeżywalność zarodków kurzych z poziomu <50% do 90% w 10. dniu inkubacji oraz z ~15% do 80% w 13. dniu inkubacji (Rycina 2).

Rysunek 1: Kluczowe etapy testu CAM-Delam. (A) Inkubuj zapłodnione jaja kurze w pozycji poziomej bez obracania. (B,C) W 3. dniu inkubacji rozbij jaja i umieść je w sterylnych łódkach wagowych (B), a następnie ustaw łódki w wewnętrznej komorze nawilżonej do dalszej inkubacji (C). (D) Przygotuj pierścienie silikonowe. (E) W 10. dniu inkubacji umieść pierścienie silikonowe na błonie CAM i za pomocą pipety nanieś 1 x 106 komórek nowotworowych do wnętrza pierścieni. (F,G) W różnych punktach czasowych (od godzin do dni) wykonaj sekcję CAM z przytwierdzonymi komórkami nowotworowymi, (F) utrwal w PFA, poddaj działaniu sacharozy, umieść w medium do mrożenia sekcji, (G) i zamroź w −80 °C. (H) Przykład przekroju CAM z powiązanymi komórkami nowotworowymi GFP+ (kolor zielony) i barwieniem immunohistochemicznym lamininy (kolor czerwony). Paski skali = 2 mm (E,F), 1 mm (G) i 100 µm (H). Rysunek pochodzi z pracy Palaniappan et al.7. Skróty: CAM = błona chorioallantoiczna; PFA = paraformaldehyd; GFP = zielone fluorescencyjne białko. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Przeżywalność zarodków kurzych w zależności od metody inkubacji. (A,B) W 10. dniu inkubacji przeżywalność zarodków kurzych w wewnętrznych HC była dwukrotnie wyższa (wartość średnia 89,33; N = 105) w porównaniu z inkubacją w szalkach Petriego (A; wartość średnia 40; N = 64) i w komorach niewilgotnionych (B; wartość średnia 48,67; N = 46). (C,D) W 13. dniu inkubacji nadal obserwowano wysoką przeżywalność przy użyciu HC (wartość średnia 81,67; N = 105), podczas gdy znaczny spadek przeżywalności zarodków odnotowano przy użyciu PD (C; wartość średnia 11,33; N = 64) oraz N-HC (D; wartość średnia 18,33; N = 46). Istotność statystyczną badano za pomocą nieparzystego dwustronnego testu t. Słupki błędów wskazują odchylenie standardowe. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001. Rysunek zmodyfikowany na podstawie pracy Palaniappan i wsp.7. Skróty: HC = komora wilgotniona; PD = szalki Petriego; N-HC = komora niewilgotniona; E X = dzień inkubacji X. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.
Analizy różnych linii komórek nowotworowych wykazujących ekspresję GFP (glioblastoma U251, prostaty PC-3U, jelita grubego SW620 i płuc A549) z wykorzystaniem tego protokołu zostały opisane wcześniej przez Palaniappana i wsp.7. Wyniki testu CAM-Delam obejmują różnice w morfologii błony podstawnej, wykryte za pomocą lamininy, oraz inwazję komórek nowotworowych, definiowaną jako komórki, które przeniknęły przez warstwę błony podstawnej kurczaka do warstwy mezo-dermalnej kurczaka (Rycina 3). Wyniki te pokazują, że zdolność komórek nowotworowych do degradacji błony podstawnej i inwazji w tkankę mezenchymalną można zakwalifikować do jednej z czterech kategorii: 1) nienaruszona błona podstawna bez widocznych zmian (Rycina 3B), 2) zmieniona, ale nieuszkodzona błona podstawna (Rycina 3C), 3) uszkodzona błona podstawna bez inwazji komórkowej (Rycina 3D) oraz 4) uszkodzona błona podstawna z inwazją komórkową (Rycina 3E). Inną obserwacją było to, że w przypadku, gdy komórki nowotworowe powodowały zmianę lub uszkodzenie błony podstawnej, błona CAM ulegała również pogrubieniu wraz ze zwiększeniem formowania naczyń krwionośnych, co określono za pomocą barwienia przeciwciałami przeciwko czynnikowi von Willebranda, który jest syntetyzowany w naczyniach krwionośnych8 (Rycina 4C-H). Te dwa fenotypy, pogrubiona błona CAM i zwiększone formowanie naczyń krwionośnych, nie były obserwowane, gdy błona CAM była nienaruszona (Rycina 4A,B).

Rysunek 3: Punktacja CAM-Delam. (A-E) Przykład punktacji CAM-Delam w oparciu o integralność błony podstawnej błony chorioallantoicznej (CAM), wizualizowaną za pomocą przeciwciał anty-laminina (czerwony), oraz potencjalną inwazję komórek nowotworowych wykazujących ekspresję GFP (zielony). (A) Kontrolna błona CAM bez komórek nowotworowych. (B-E) W odpowiedziach na komórki nowotworowe można ocenić cztery kategorie opisujące morfologię błony podstawnej: (B) nienaruszona laminina, (C) zmieniona, ale nieuszkodzona laminina (oznaczona gwiazdką), (D) uszkodzona laminina, ale bez inwazji komórek nowotworowych (strzałki), uszkodzona laminina z inwazją komórkową (groty strzałek). Pasek skali = 100 µm (A-E). Rysunek pochodzi z pracy Palaniappan et al.7. Skróty: CAM = błona chorioallantoiczna; GFP = zielone białko fluorescencyjne. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 4: Ocena pogrubienia błony CAM i formowania naczyń krwionośnych. (A-H) Przykład wizualizacji pogrubienia CAM i formowania naczyń krwionośnych, wykrytego za pomocą przeciwciał przeciwko czynnikowi Von Willebranda (kolor czerwony), w odpowiedzi na blaszkę z różnymi typami komórek nowotworowych. (A,B) Kontrolna błona CAM bez komórek nowotworowych. (C,D) W odpowiedzi na linię komórek nowotworowych niemetastatycznych (sklasyfikowaną jako Intact) nie stwierdzono wyraźnego pogrubienia mezenchymy ani zwiększonego formowania naczyń krwionośnych. (E-H) W odpowiedzi na metastatyczne komórki nowotworowe, prowadzące do zmienionej lub uszkodzonej lamininy, zaobserwowano pogrubienie mezenchymy (oznaczone podwójnymi grotami strzałek) oraz zwiększone formowanie naczyń krwionośnych (oznaczone strzałkami). Pasek skali = 100 µm. Rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy Palaniappan i wsp.7. Skróty: CAM = błona chorioallantoiczna; GFP = zielone białko fluorescencyjne. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Komórki glejaka U251 i komórki raka prostaty PC-3U są dwoma przykładami linii komórkowych raka o całkowicie różnych zdolnościach do delaminacji (Rysunek 5). Komórki PC-3U wywołały uszkodzenie lamininy po 1,5 dniach, a wyraźna inwazja wystąpiła po 2,5 dniach (Rysunek 5A). W przeciwieństwie do nich, komórki U251 wywołały jedynie niewielkie zmiany lamininy po 1,5–3,5 dniach, lecz nigdy nie spowodowały żadnych widocznych uszkodzeń lamininy (Rysunek 5B).

Rycina 5: Wizualizacja zdolności do delaminacji komórek raka prostaty (PC-3U) i glejaka (U251). (A) Komórki PC-3U wywołały niewielkie zmiany lamininy po 14 h, uszkodzenie lamininy po 1,5 dnia (strzałka) oraz początek inwazji po 2,5 dnia, która nasiliła się po 3,5 dniach (groty strzałek). (B) Komórki U251 spowodowały niewielkie zmiany lamininy po 1,5-3,5 dniach. Prawe panele przedstawiają wykresy obrazujące ocenę CAM-Delam. Oś y wskazuje liczbę próbek, a oś x wskazuje punkty czasowe hodowli. Pasek skali = 100 µm (A,B). Ta rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy Palaniappan i wsp.7. Skróty: CAM = błona chorioallantoiczna; GFP = zielone białko fluorescencyjne. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Test CAM-Delam może być wykorzystany do określenia mechanizmów molekularnych regulujących proces delaminacji. Przykładem jest zastosowanie CoCl2 w celu indukcji hipoksji, z jednoczesnym lub bez inhibitowania metaloproteinaz macierzy (MMP) przy użyciu nieswoistego inhibitora MMP GM6001 (Rysunek 6). Po traktowaniu CoCl2 niemetastatyczne komórki nowotworowe U251 nabyły zdolności do indukowania delaminacji i tworzenia komórek inwazyjnych, co zostało zahamowane, gdy traktowanie CoCl2 połączono z inhibitorem MMP GM6001 (Rysunek 6). Zatem test CAM-Delam może być przydatny przy określaniu cząsteczek i szlaków molekularnych wpływających na proces delaminacji.

Rysunek 6: Wzorce delaminacji w odpowiedzi na ekspozycję komórek U251 na sam CoCl2 lub w połączeniu z inhibitorem MMP. (A-C) Komórki U251 hodowane przez 3,5 dnia na CAM w różnych warunkach. (A) Hodowane osobno komórki U251 nie wywołały żadnych uszkodzeń lamininy. (B) Hodowane komórki U251 poddane uprzedniej ekspozycji na CoCl2 (24 h) przed przemyciem i wysianiem komórek na CAM wywołały uszkodzenie lamininy i inwazję komórek. (C) Wstępne traktowanie inhibitorem MMP o szerokim spektrum GM6001 (przez 1 h), a następnie ekspozycja na CoCl2 (24 h) przed przemyciem i wysianiem komórek U251 na CAM, zahamowało efekt traktowania CoCl2; nie stwierdzono wyraźnych uszkodzeń lamininy ani inwazji komórek nowotworowych. Pasek skali = 100 µm (A-C). Panele (B) i (C) pochodzą z pracy Palaniappan et al.7. Skróty: CAM = błona chorioallantoiczna; GFP = zielone białko fluorescencyjne; CoCl2 = chlorek kobaltu; MMP = metaloproteinaza macierzy. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.