Трансплантация и приживление опухоли
Схематичный план процедуры представлен на рисунке 1 . Флуоресцентно меченные опухолевые клетки извлекаются из сайта первичного органа, и одноэлементная суспензия генерируется для трансплантации в четвертый желудочек эмбрионов рыбок данио 2-dpf mitfa w2 44 . На рисунке 2 показаны репрезентативные результаты для этого метода с использованием модели примитивной нервной эктодермальной опухоли центральной нервной системы (CNS-PNET), в которой промотор sox10 управляет экспрессией NRAS дикого типа или активированной NRAS, слитой с mCherry в p53- дефектных олигонуральных клетках-предшественниках 17 . Мутант mitfa w2- данио- 44 , у которого нет меланофоров, использовался для более легкой визуализацииОпухолевые клетки после трансплантации и / или во взрослую жизнь. Другие пигментные мутанты можно также использовать для обеспечения дополнительной ясности изображения, такой как Casper 50 . Уже через 24 ч после трансплантации опухолевые клетки могут проникать в окружающие ткани головного мозга ( рис. 2А , 3 dpf, стрелки). Трансплантаты опухолей продолжают расти в желудочке и окружающих тканях головного мозга в течение следующей недели ( рисунок 2A , 8 dpf). В это время флуоресценцию можно наблюдать и в области почек ( рис. 2 , звёздочки). Это может быть связано с тем, что почки отфильтровывают клеточный мусор от трансплантации, что согласуется с предшествующими исследованиями, в которых флуоресцентные красители используются в качестве анализа для оценки функции почек 51 . Опухолевые клетки продолжают пролиферировать и вторгаться, поэтому на 28 д.ф. опухоль можно увидеть по всему мозгу рыбок данио ( рис. 2А , 28 дпф).
Этот метод позволяет быстро трансплантировать опухолевые клетки в сотни эмбрионов с воспроизводимой последовательностью, так как место инъекции можно точно нанести с минимальным повреждением хозяину. Репрезентативная группа эмбрионов, трансплантированных mCherry-мечеными опухолевыми клетками головного мозга, показана на верхней панели рисунка 2B . Приживление опухоли обычно достигается у 80-90% эмбрионов, а трансплантация опухоли сохраняется во взрослом возрасте; Три репрезентативных примера показаны в нижних панелях на фиг. 2B . Это позволяет собирать и замораживать трансплантаты опухоли или повторно трансплантироваться в течение нескольких поколений.
Вторжение опухоли и ответы на наркотики
На фиг.3А показана схема совместной трансплантации, в которой две разные опухоли, помеченные либо GFP (опухоль А), либо mCherry (опухоль В), собирают целыми опухолямиИли диссоциации (обратите внимание, что FACS здесь не используется, но FACS-отсортированные опухолевые клетки могут быть использованы, если необходимо). Опухоли А и В могут быть из разных мест, индуцированы различными онкогенами или индуцированы в разных генетических условиях. Каждая опухоль обрабатывается в одноклеточную суспензию, затем опухолевые клетки смешиваются вместе при соотношении 1: 1 и трансплантируются в эмбрион 2-dpf. Свойства опухоли, такие как приживление, рост, инвазия и распространение опухоли A против опухоли B, могут затем наблюдаться у одного и того же хозяина, что позволяет осуществлять внутренний контроль за техникой и генетическим фоном.
На фиг. 3B отмеченную NRAS, меченную mCherry CNS-PNET рыбок данио, и меченый GFP CNS-PNET из мозжечка собирали и обрабатывали в суспензии с одной клеткой. Клетки подсчитывали, и равное количество клеток из каждой опухоли смешивали вместе и трансплантировали в 2-dpf эмбрионы. Четыре дняПосле трансплантации эмбрионы были визуализированы конфокальной микроскопией. Показан репрезентативный эмбрион, демонстрирующий, что опухолевые клетки tectum (красный) более интенсивно мигрируют в мозг хозяина (стрелки), чем мозжечковая опухоль.
Эмбрионы, трансплантированные флуоресцентно мечеными опухолевыми клетками, могут быть использованы в схемах лечения наркозависимости для идентификации соединений, которые ингибируют рост опухоли. Рисунок 3C - типичная временная шкала для лечения и визуализации трансплантаций опухоли. Через 24 ч после трансплантации к эмбрионам получают доступ для согласованного размера приживления и разделяют на группы лечения. В представленном примере эмбрионы, трансплантированные с NRAS-приводом, mCherry-меченым рыбой данио CNS-PNET обрабатываются 50 мкМ диметилсульфоксидом (DMSO) или ингибитором MEK (AZD6244). Эмбрионы обрабатываются в течение 5 дней и визуализируются при 8 dpf, как показано на рисунке 3C . Рисунок 3D (левые панели) показывает репрезентативность Животных из двух групп обработки. У обработанных ингибитором MEK эмбрионов было значительно меньшее количество флуоресценции, чем у обработанных DMSO, как описано 17 . После того, как животные визуализируются, их переносят в резервуары без лекарств и контролируют рост опухоли в течение двух месяцев. В приведенном примере лечение ингибитором MEK приводит к долговременному ответу у взрослых рыб ( рис. 3D , правые панели). Более подробную информацию о лечении, визуализации и количественной оценке лекарственного средства см. В ссылке 17 .

Рисунок 1: Протокол Схема трансплантации опухолевых клеток в четвертый желудочек эмбрионов 2-dpf данио рерио. Общая схема разделов с 3 по 4 протокола, включая альтернативные анализы конечных точек (разделы 4.9-6)./55712/55712fig1large.jpg "target =" _ blank "> Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 2: Приживление опухоли и прогрессирование. (A) Первичные опухолевые клетки Zebrafish CNS-PNET 17 , меченные mCherry, были трансплантированы в четвертый желудочек эмбрионов 2-dpf. При 3 dpf опухолевые клетки проникают в окружающую мозговую ткань (стрелки). При 8 dpf опухолевые клетки растут в желудочке; Красные опухолевые клетки также присутствуют в окружающей мозговой ткани и почках (звездочки). При 28 д.ф. опухолевые клетки проникают и растут во всем головном мозге хозяина. (B) Верхняя панель. Семь 3-dpf эмбрионов, трансплантированных mCherry-мечеными опухолевыми клетками мозга данио. Опухолевые клетки могут быть трансплантированы последовательно в сотни эмбрионов с высокой частотой приживления ( т.е., как правило, 85/100 эмбрионов). Средние иНижние панели. Три репрезентативных взрослых рыбы с трансплантированными опухолями через 4-8 недель после оплодотворения (wpf). Опухоли можно визуализировать с помощью флуоресцентной микроскопии. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 3: Сравнение отражения опухоли и реакции препарата. ( A ) CNS-PNET 17 из оптического слоя или мозжечка маркируются mCherry или GFP, соответственно, перерабатываются в одноклеточную суспензию, смешиваются вместе в соотношении 1: 1 и совместно трансплантируются в 2-dpf-эмбрионы. ( B ) 6-dpf эмбрион, совместно трансплантированный со смешанной суспензией GFP-меченых мозжечковых опухолевых клеток и mCherry-меченых опухолевых клеток из оптического текта. Различия в инвазивных свойствах каждой опухоли в tТот же получатель можно наблюдать с помощью флуоресцентной микроскопии. В этом примере mCherry-меченые опухолевые клетки мигрируют более широко, чем те, которые помечены GFP (стрелки). ( C ) Хронология лечения наркозависимости у эмбрионов, трансплантированных опухолевыми клетками. ( D ) Изображения репрезентативных животных в конце схемы лечения (8 dpf) и через 8 недель после лечения (8 wpf) с контролем ДМСО или 50 мкМ ингибитором МЕК. Опухолевую опухоль можно измерить, количественно определив флуоресценцию, как описано 17 . В этом эксперименте рост меченых mCherry опухолевых клеток снижается у эмбрионов, обработанных ингибитором MEK, и трансформируется в прочный ответ у взрослых. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.