Метастатического заболевания является одной из основных причин смертности от рака и многих механизмов, позволяющих распространение раковых клеток остаются быть обнаружены 1. Для того, чтобы раковой клетки, чтобы успешно метастазировать, он должен сначала вторгнуться через стромы, которая окружает первичную опухоль, введите (intravasate) в кровеносную систему, выжить в пути, выход (вытекать из сосудов в ткань) из обращения, и, наконец, создать жизнеспособную колонию на отдаленном участке органа 2. Intravasation и кровоизлияние, таким образом , важные шаги в метастатического каскада, но каждая клетка рака не по своей сути искусными в срыве и миграции через эндотелиальные переходов 3. На самом деле, существует целый ряд уникальных отбора давлений , которые окружают раковых клеток сосудистой инвазии , и процесс может быть в дальнейшем под воздействием самых разных эндогенных и экзогенных факторов 4. По этим причинам методы, проверяющие агрессивное поведение продвинутой стадии рака часто сосредотачиваются на Vascular инвазивной способности в качестве средства для прогнозирования метастазирования.
Различные модельные системы существуют , чтобы облегчить изучение раковых клеток сосудистой инвазии в пробирке. Наиболее часто используемых в анализах пробирке включают либо Transwell системы для оценки миграции раковых клеток через эндотелиального барьера 5 или технологии Electric Cell-подложка сопротивление зондированию (ECIS) для наблюдения за нарушения в реальном времени неповрежденной эндотелиальной монослоя раковых клеток 6. Эти анализы, как правило, не имеют гидродинамику и факторы стромы, которые бы в противном случае повлиять на прикрепление клеток рака к эндотелиальной стенке. Этот вопрос несколько обойдена perfusable сосудистых сетей , которые возникают из 3D культуры эндотелий с поддержкой стромальных клеток, и эти 3D микрофлюидальные системы в настоящее время представляют передовые позиции существующих в пробирке вариантов 7,8. Тем не менее, эти подходы не указывать надежный микросреду функциональной системы кровообращенияи , следовательно , только в части замены для моделей в естественных условиях.
Наиболее широкое применение в естественных условиях модели сосудистой инвазии является мышь, в которой экспериментальные метастазирование анализы обычно выполняются , так как они происходят на относительно коротком временном масштабе и , как правило , свидетельствуют о метастатической способности 9. Эти анализы включают прямой инъекции раковых клеток в оборот и, следовательно, моделировать конечные стадии метастазирования, а именно транссудации и раковых клеток колонизации органов. Экспериментальные метастазирование анализы различаются в зависимости от места инъекции раковых клеток и органов, в конечном счете проанализированы. В первом типе анализа, раковые клетки инъецируют в хвостовую вену мышей и клеток рака посевом в легких контролируется 10,11. Второй анализ включает проведение внутрисердечной инъекции , чтобы направить метастатический высев по направлению к кости микроокружения 12-14, но и мозг 15. В третьем исследовании, рак Cгезов впрыскивают в селезенке, чтобы позволить колонизация печени 16 , тогда как четвертый путь доставки в сонную артерию несет раковые клетки головного мозга 17,18. Независимо от способа доставки раковых клеток, колонизация орган является признанной экспериментальной конечной точки и, как правило, определяется с помощью люминесценции, гистологии, или методов на основе ПЦР. Несмотря на физиологические преимущества проведения экспериментальных анализов метастазов в мышиной хозяина, эти эксперименты все еще требуют недель до нескольких месяцев, чтобы завершить и анализировать.
Данио модель (Danio rerio) недавно стала новой системы для изучения прогрессии рака 19,20, и позволяет для оценки раковых клеток сосудистой инвазии в пределах функциональной системы кровообращения за гораздо более короткие сроки по сравнению с мышами 21-24. Метод использует прозрачный данио штамм, который имеет свою эндотелий маркированный с зеленым коралловых рифов флуофлуоресцентным белком репортер под контролем промотора kdrl, данио рецептора фактора роста сосудистого эндотелия 25. В анализе, раковые клетки помечены красным флуоресцентным маркером и вводят в precardiac пазухи 2-дневных эмбрионов. Где-то между 48 до 96 ч после инъекции, раковые клетки, которые захватившие из сосудистую сеть и в хвостовую область эмбрионов может быть забит эффективно на флуоресцентный микроскоп. Здесь мы применяем технику к панели обычно используемых линий клеток рака молочной железы человека, чтобы продемонстрировать сильнейшие различия в их сосудистой инвазивной способности. Более того, мы показали, что изменение места инъекции в эмбрион желтка позволяет для изучения гетерогенных взаимодействий клеток, в популяции раковых клеток может быть дифференциально меченные флуоресцентными красителями и вводили в эмбрионов данио рерио, не имеющих флуоресцентный сосудистую сеть. В этом последнем исследовании, раковые клетки, которые наводнили желток и intravasated в vasculaturе засчитываются в каудальной области от 24 до 48 ч после инъекции. Благодаря эффективности и удобства данной модели данио все чаще используют для быстрого тестирования сосудистой инвазивной способность раковых клеток при физиологическом обстановке.