Мы описываем более последовательный и оперативный метод количественной оценки метастазов легких в модели рака молочной железы 4T1 с помощью Фиджи-ImageJ.
Method Article
Мы описываем более последовательный и оперативный метод количественной оценки метастазов легких в модели рака молочной железы 4T1 с помощью Фиджи-ImageJ.
Рак молочной железы является разрушительным злокачественным новообразованием, на долю которого приходится 40 000 случаев смерти женщин и 30% новых диагнозов рака у женщин только в Соединенных Штатах в 2019 году. Основной причиной смерти от рака молочной железы является метастатическое бремя. Поэтому доклинические модели рака молочной железы должны анализировать метастатическое бремя, чтобы быть клинически актуальными. Модель рака молочной железы 4T1 обеспечивает спонтанно метастазирующую, поддающуюся количественной оценке модель мыши для iv стадии рака молочной железы человека. Тем не менее, большинство протоколов 4T1 количественно метастатического бремени, вручную подсчитывая окрашенных колоний на пластинах культуры тканей. Хотя этого достаточно для тканей с более низким метастатическим бременем, человеческая ошибка в ручном подсчете приводит к несовместимым и переменным результатам, когда пластины стечены и трудно подсчитать. Этот метод предлагает компьютерное решение ошибки подсчета людей. Здесь мы оцениваем протокол с использованием легких, высоко метастатической ткани в модели 4T1. Изображения метиленовых голубо-окрашенных пластин приобретаются и загружаются для анализа на Фиджи-ImageJ. Затем Fiji-ImageJ определяет процент выбранной области изображения синего цвета, что представляет собой процент пластины с метастатическим бременем. Этот компьютерный подход дает более последовательные и оперативные результаты, чем ручной подсчет или гистопатологическая оценка высокомастатической ткани. Последовательность результатов Fiji-ImageJ зависит от качества изображения. Небольшие различия в результатах между изображениями могут произойти, поэтому рекомендуется сделать несколько изображений и усредить результаты. Несмотря на свои минимальные ограничения, этот метод является улучшением количественной метастатической нагрузки в легких, предлагая последовательные и быстрые результаты.
Одна из восьми женщин будет диагностирован рак молочной железы в ее жизни, и все же, несмотря на несколько вариантов лечения рака молочной железы является второй ведущей причиной рака, связанных смертей уамериканских женщин 1. Эти женщины не умирают от первичной опухоли в груди. Вместо этого, метастатическое бремя несет ответственность за смертность от этого заболевания, как это обычно распространяется на легкие, кости, мозг, печень и лимфатическиеузлы 2. Из-за этого, модели рака молочной железы должны оценить метастазы, чтобы способствовать сдерживанию смертности от этого заболевания. Модель рака молочной железы 4T1 murine является превосходным протоколом для достижения этой цели. Метод, описанный здесь предлагает улучшение модели 4T1 с помощью Фиджи-ImageJ для количественной оценки метастазов легких, производя последовательные и оперативные результаты.
Модель 4T1 хорошо зарекомендовала себя, большинство лабораторий используют протоколы, такие как описаны Пуласки и Остранд-Розенберг в 2001году 3. Линия клеток 4T1 6-Thioguanine (6TG) устойчива и представитель iv стадии, тройной отрицательныйрак молочной железы 3,4,5. Это клинически актуально, так как это ортопедическая модель и спонтанно метастазирует в те же органы, что и при раке молочнойжелезы человека 3,4. Клетки 4T1 спонтанно метастазируют с предсказуемой скоростью, основанной на количестве клеток, введенных3,4. Важно отметить, что генетические различия между мышами, используемыми здесь, вызвали ожидаемую меж индивидуальную изменчивость метастатического бремени. Для оценки метастазов, ткани собирают для сбора и количественной оценки раковых клеток в отдаленных местах с использованием 6TG отбора и метиленового синего окрашивания. Результатом является коллекция пластин культуры тканей с синими точками, представляющими метастатические колонии. Однако протокол Пуласки и Остранд-Розенберга количественно определяет метастатические колонии, вручную подсчитывая их, и поэтому это было стандартным средством оценки метастазов в этой модели. Хотя это легко для тканей с низким метастатическим бременем, ткани, как легкие часто нагруженные метастазами. Поскольку легочные пластины могут быть сильно стеченными, точно и точно количественными метастатическими колониями путем ручного подсчета трудно и склонны к человеческой ошибке. Чтобы лучше определить метастатическое бремя, мы описываем использование Fiji-ImageJ для компьютерного решения ошибки подсчета людей. Гистопатологический анализ с гематоксилином и эозином (H и E) окрашивание является еще одним средством количественной оценки метастазов легких, и интересно также была улучшена с Фиджи-ImageJ программноеобеспечение 6,7. Однако, поскольку гистопатологический анализ наблюдает один кусочек легких, он может быть неточным и непредставительным. Это потому, что модель 4T1 вызывает несколько метастатических поражений по всему органу, которые не равномерно распределены. В то время как общие тенденции между гистопатологическим анализом и ручнымподсчетом могут быть похожи на 8, индивидуальныезначения могут отличаться, и поэтому гистопатологический анализ не должен использоваться в качестве единственного средства количественной оценки. Мы демонстрируем преимущества по сравнению с гистопатологическим анализом и несоответствиями в ручном подсчете между различными счетчиками, а также демонстрируем последовательность использования Фиджи-ImageJ. Кроме того, мы показываем, что этот метод может сократить время инкубации с 10-14 дней до 5 дней, то есть исследователи могут анализировать данные из своего исследования гораздо раньше, чем при полагаться на ручной подсчет.
Этот метод представляет собой набор простых корректировок к протоколу Пуласки и Остранд-Розенберга3. Поскольку модель 4T1 широко используется, и потому, что метастазы легких является критическим параметром для измерения в доклинических моделях, мы считаем, что этот метод может быть широко использован и очень ценен для исследователей рака молочной железы. Единственными дополнительными принадлежностями, необходимыми являются камера и доступ к компьютеру с Фиджи-ImageJ, свободное программное обеспечение, часто используемое в анализеизображений 9. Этот метод специально фокусируется на метастазах легких, но он может быть использован для других тканей со значительным метастатическим бременем.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Все методы, описанные здесь, были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и использованию (IACUC) Технологического института Вирджинии и в соответствии с Национальным руководством по охране здоровья и использованию лабораторных животных. Выполнение этого протокола требует разрешения соответствующих учреждений и соблюдения всех соответствующих руководящих принципов.
1. Культура клеток
2. Инъекции
3. Мониторинг
4. Некропсия
5. Обработка тканей
ПРИМЕЧАНИЕ: Все шаги в этом разделе должны быть сделаны с использованием стерильной техники.
6. Окрашивание пластин
7. Анализ изображений
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Этот метод содержит простые корректировки протокола3 Pulaski и Ostrand-Rosenberg 4T1 и может быть визуализирован на рисунке 1. Когда 3 отдельных исследователя вручную подсчитали метастатические колонии для 12 легочных пластин (1:10 разбавления), результаты были очень несовместимы между различными счетчиками(рисунок 2A). Все исследователи были направлены на "подсчитать метастатические колонии, которые появляются как синие точки", но несоот...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Как попродемонстрировано, ручной подсчет метастатических колоний на каждой пластине легких может быть неточным и неточным методом количественной оценки метастазов легких, демонстрируя необходимость лучшего средства количественной оценки(рисунок 2). Гистопатологический анализ несколько отличался как от ручного подсчета, так и от анализа Fiji-ImageJ(рисунок 2B и 4D),вероятно, потому, что слайды H и E не являются репрезентативной выборкой всего орг...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторов нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана Вирджиния-Мэриленд колледж ветеринарной медицины (IA), Вирджиния Технологический институт критических технологий и прикладных научных центров инженерного здоровья (IA), и Национальные институты здравоохранения R21EB028429 (IA).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Анестезиологическая камера | Смотреть комментарии | Смотреть комментарии | Использовать одобренные материалы в политике вашего учреждения |
| Анестетик | Смотреть комментарии | Смотреть комментарии Использовать | одобренные материалы в политике вашего учреждения |
| BALB/c Самки мышей | Лаборатория Джексона | 000651 | |
| Тупые ножницы | Roboz | RS-6700 | |
| Калькулятор | Любая | Любая | |
| камера | Любая | Любая Минимум 8 мегапикселей | |
| Центрифуга | Любая | Любая | 125 x g и 300 x g |
| Смотреть комментарии | Смотреть комментарии | Использовать одобренные материалы в политиках вашего учреждения | |
| Холодильная камера, холодильник, холодильное хранилище | Любое | Любое | |
| Компьютер с Fiji-ImageJ | Any | Any | Needs to be capable to run Fiji-ImageJ |
| Счетная камера | Fisher Scientific | 02-671-10 | |
| Изогнутые ножницы | Roboz | RS-5859 | |
| Дистиллированная вода | Any | Any Elastase | |
| MP Biomedicals | 100617 | ||
| Электронные весы | Any | Any Any | |
| Фетальная бычья сыворотка (FBS) | R& D Systems | S11150 | |
| Щипцы | Roboz | RS-8100 | |
| Ice | N/A | /A | |
| Инкубатор | Смотреть комментарии | Смотреть комментарии | Должен быть способен к 5% CO2 и 37° C |
| Метанол | Fisher Scientific | A412SK-4 | |
| Метиленовый синий | Sigma-Aldrich | 03978-250ML | |
| Пенициллин стрептомицин | ATCC | 30-2300 | |
| Булавки или иголки | Любые | Для | прикалывания мышей во время вскрытия |
| Пластиковые суппорты | VWR | 25729-670 | |
| RMPI-1640 Medium | ATCC | 30-2001 | |
| Коромысло или вращающееся колесо | Любое | Любые | |
| острые ножницы | Roboz | RS-6702 | |
| Фильтр стерильный одноразовый с мембраной PES | ThermoFisher Scientific | 568-0010 | |
| T-150 Колбы | Fisher Scientific | 08-772-48 | |
| T-25 Колбы | Fisher Scientific | 10-126-10 | |
| T-75 Колбы | Fisher Scientific | 13-680-65 | |
| Пластиковый стакан с треугольными углами | Fisher Scientific | 14-955-111F | Используется для взвешивания мышей |
| Trypan blue | VWR | 97063-702 | |
| Trypsin-EDTA | ATCC | 30-2101 | |
| Коллагеназа IV типа | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| 3,5 см Планшеты для культуры тканей | Nunclon | 153066 | |
| шприц объемом 1 мл | BD | 309659 | |
| 1,7 мл микроцентрифужные пробирки | VWR | 87003-294 | |
| 10 см планшеты для культивирования тканей | Fisher Scientific | 08-772-22 | |
| 12-луночный планшет | Corning | 3512 | |
| 15 мл центрифужная пробирка | Fisher Scientific | 14-959-70C | |
| 1X Фостфатовый буферный физиологический раствор Дульбекко (DPBS) | Fisher Scientific | SH30028FS | |
| 1X Hank' s Сбалансированный солевой раствор (HBSS) | Thermo Scientific | SH3026802 | |
| 27 г 1/2 в иглах | Fisher Scientific | 14-826-48 | |
| 4T1 (ATCC® CRL&sham; 2539&торговля;) | ATCC | CRL-2539 | |
| 50 мл центрифужная пробирка | Fisher Scientific | 14-959-49A | |
| 6-тиогуанин | Sigma-Aldrich | A4882 | |
| 70 μ Ситечко М | Fisher Scientific | 22-363-548 | |
| 70% этанол | Sigma Aldrich | E7023 | Разбавить до 70% деионизированной водой |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission