Мы предоставили пошаговые инструкции для быстрого и простого перехода от новой клеточной линии к ее анализу. Мы начнем с сверхэкспрессии флуоресцентного индикатора с помощью кассеты с гиперэкспрессией лентивируса (шаги 3 и 4). Затем следует подготовка клеток для обеспечения минимально возможного мертвого объема во время инъекции, что позволяет вводить большое количество клеток как в doC, так и в ретроорбитальное пространство (шаги 6 и 7). Затем мы выполняем полувысокопроизводительный сбор данных с помощью стереофлуоресцентной микроскопии и конфокальной микроскопии с большим увеличением для качественного анализа диссеминации раковых клеток всего тела (рис. 2 и шаги 10, 11 и 12). При сборе данных необходимо проявлять осторожность, так как для обеспечения воспроизводимости как стерео, так и конфокальной микроскопической визуализации очерчиваются общие настройки и стандартизация (шаги 11 и 12). Обсуждается анализ данных (с использованием imageJ/Fiji) 16, а также стандартизация с использованием макросов imageJ (шаг 13).
На шаге 3 мы упомянули о временной маркировке (раковых) клеток для проведения быстрого предварительного скрининга для оценки опухолевого потенциала новой линии раковых клеток. Одним из важных предостережений является то, что, несмотря на простоту использования и долговечность, описанное здесь преходящее окрашивание может образовывать артефакты (т.е. необходимо позаботиться о том, чтобы фрагменты клеток можно было отличить от целых клеток, как это было широко сделано Фиором и коллегами 9). По нашему опыту, образование этих артефактов напрямую связано с чрезвычайной стабильностью пятна и яркостью (даже после гибели клеток), когда фрагменты клеток рассеиваются и поглощаются иммунными клетками, которые впоследствии могут быть ошибочно признаны производными от активных метастазов.
В обеих описанных моделях системного приживления через doC и локализованного приживления в ретроорбитальном пространстве тщательный скрининг личинок через сутки после инъекции имеет первостепенное значение. Как показано на рисунке 2В , все личинки, которые демонстрируют механическое смещение привитых клеток в область головы (за пределы ретроорбитального сайта) в ретроорбитальной модели и клетки в желточном мешке, или проявляющие отек в пуле для инъекции doC, должны быть удалены. Все отрицательно выбранные фенотипы показаны на рисунке 2 в виде конфокальных стежков с высоким разрешением, но их можно легко увидеть и удалить с помощью стереомикроскопического наблюдения.
Со временем клетки будут мигрировать и размножаться. Для ретроорбитальной модели мы наблюдали инфильтрацию в соседние ткани для CRMM1, но мы наблюдали меньшую пролиферацию для CRMM2. Поразительно, но мы наблюдали отдаленные метастазы, возникающие между 2-4 точками на дюйм у некоторых людей (20%), где мы измерили значительную разницу при 6 точках на дюйм, как показано на рисунке 4. Для обеих клеточных линий мы проверили пролиферативный потенциал при введении в оба сайта. Для CRMM1 наблюдалось достоверное (p<0,0001) увеличение числа раковых клеток в местах инъекций или в местах инъекции, когда оно отображалось в виде нормализованной нагрузки опухолевых клеток, нормализовавшись к первому дню для каждой модели (увеличение в 7,8 раза, ±3,2 для модели RO и увеличение в 15 раз ±8,8 для модели doC). CRMM2 не показала существенного роста при нормализации к первому дню для каждой отдельной модели (увеличение в 2,4 раза, ±увеличение в 1,9 и 2,3 раза, ±1,14 для RO и doC). Было обнаружено, что CRMM1 легко пролиферирует как в ретроорбитальной ткани, так и в каудальной кроветворной ткани после приживления. Клеточная линия CRMM2 была менее пролиферативной в обеих моделях, но, что интересно, было обнаружено, что она способна к отдаленному метастазированию при введении в ретроорбитальное пространство, как показано на рисунке3B, C.
После скрининга введенных личинок с концентрацией 1 dpi и случайного распределения особей либо в группы лечения, либо в контрольную группу, рыб обрабатывали в течение 6 дней, меняя воду, содержащую вемурафениб (этот ингибитор можно легко заменить на любое другое титруемое противоопухолевое соединение). Мы решили развить ранее опубликованную модель распространения гематогенной меланомы конъюнктивы с приживлением CRMM114, проверив эффективность вемурафениба на ортотопически приживленных CRMM1. CRMM1 показал значительное значительное снижение в группе эктопически привитых пациентов, получавших Вемурафениб (P<0,0001) и задержку роста, но значимый ответ на ортотопическую модель (p<0,05), как показано на рисунке 4.

Рисунок 2. Фенотипическая оценка и скрининг после инъекций. А) Схематическое изображение генерации конфокального стежка ксенотрансплантата данио-рерио, дающее бесшовные изображения с высоким разрешением после интеграции последующей конфокальной проекции. Здесь ксенотрансплантаты данио-рерио помещаются в 1% низкоплавкую агарозу и устанавливаются на стеклянное дно конфокальной чашки (как описано в шаге 11.3). Б) Все возможные исходы ретроорбитального и протокового приживления Кювье отображаются при введении зеленого флуоресцентного кровеносного сосуда репортера данио-рерио (TG:fli:GFP), с клетками, окрашенными лентивирусом поверх экспрессии tdTomato). Мы обозначаем правильное приживление при 1 dpi (панель RO) и нежелательные фенотипы (как утечка в мозг, так и утечка из кровеносных сосудов). Последние две популяции должны быть удалены, чтобы гарантировать, что они не исказят результаты последующих экспериментов. В) Нежелательные фенотипы для гематогенного приживления через проток Кювье (doC) представляют собой контуры, в которых должны быть удалены отечные личинки сердца (сердечный отек) и личинки с клетками, просачивающимися в желточный мешок (инъекция желтка), чтобы предотвратить вмешательство в последующие измерения. Правильно введенные личинки объединяются в экспериментальные группы, как описано на шаге 7.1. (Все изображения получены с разрешением 1 dpi, с помощью конфокального микроскопа, масштабные линейки 200 мкм. Желтыми прямоугольниками обозначены метастатические участки как для приживлений RO, так и для doC, области головы и каудальной кроветворной ткани соответственно). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3. Сравнительный анализ клеточных линий меланомы конъюнктивы CRMM1 и CRMM2 показывает дифференциальную метастатическую способность и способность к росту. А) Схематическое изображение моделей инъекции, ретроорбитальной модели (RO) и модели гематогенного приживления (doC), используемые рыбы представляют собой TG(fli:GFP) зеленые репортеры кровеносных сосудов, с клетками сверхэкспрессии tdTomato, показанными красным цветом. Б) Репрезентативные фенотипы рыб, привитых с помощью CRMM1 и CRMM2, CRMM1 демонстрирует эффективное приживление (как RO, так и doC) и мелкомасштабную инвазию в ткани, окружающие место приживления RO (RO, желтые стрелки). CRMM2 демонстрирует значительно более низкую эффективность приживления для обеих моделей приживления, но демонстрирует отдаленные метастазы при инъекции ретро-орбитально (как показано в RO, обозначенных наконечниками стрелок). (Все изображения получены при 6 dpi, конфокальный микроскоп, масштабные линейки 200 мкм. Желтые стрелки указывают на метастатические участки как для приживлений RO, так и для doC, область головы и каудальную кроветворную ткань соответственно). C) Графики кинетического приживления для CRMM1 и CRMM2, сравнивая обе модели приживления к 1-му дню (нормализация к 1-му дню), отмечается значительное (p<0,0001) увеличение нормализованной опухолевой нагрузки для клеточной линии CRMM1 (между 1 dpi и 6 dpi), где наблюдается (незначительная) тенденция к росту для CRMM2. CRMM1 показывает значительную разницу между ростом RO и doC, где модель doC показывает более высокую скорость роста опухоли (примерно в 2 раза выше для приживленных личинок doC). На графиках отображается среднее значение и стандартная ошибка среднего значения (SEM). Все группы были нормализованы до 1 dpi для каждого отдельного состояния. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 4. Ингибитор BRAF V600E вемурафениб значительно ингибирует как RO, так и doC привитых личинок меланомы рерио. А) Схематическое изображение фенотипов рыбок данио, моделей RO и doC. Б) Как приживленные, так и приживленные личинки, привитые RO и doC, которым вводили клеточную линию меланомы конъюнктивы CRMM1, демонстрируют значительное снижение нормализованной опухолевой нагрузки (p<0,05 и P<0,001 соответственно). Модели привитых рыбок данио-рерио указывают на усиленный реакцию на лекарство и зависимую от дозы связь с ингибированием препарата, что указывает на возможное насыщение ингибирования. Графики показывают среднюю и стандартную ошибку среднего значения (SEM), все группы были нормализованы для контроля для каждой отдельной клеточной линии. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
| Реагент | Том |
| Приложение psPAX2 | 1,71 пмоль (12,14μг) |
| pMD2.G | 0,94 пмоль (3,66 мкг) |
| Трансферная плазмида* | 1.64 пмоль (рассчитать точный объем) |
Таблица 1.