产生的口腔癌和肿瘤浸润的定量监测的小鼠模型,通过多光子显微镜标记细胞内的舌头所涉及的技术的一个全面的概述。该系统可以作为一个有用的平台和反侵入性化合物的分子评估药物疗效。
局部区域的头部和颈部癌症的侵袭与转移风险,并提出了一个艰巨的挑战,在设计和实施病人的管理策略。口腔癌的原位小鼠模型已发展促进因素的研究评估抗肿瘤疗法的影响作为模型系统的入侵和服务。在这些系统中,可视化口腔组织内扩散的肿瘤细胞通常被无论是传统的组织学或在体内的生物发光方法进行。这些技术的主要缺点是固有的无法准确可视化和量化早期肿瘤细胞的侵袭,在三维空间中的主站点所产生的。在这里,我们描述了一个协议,结合舌鳞状细胞癌(SCOT)建立了双光子成像模型允许多矢量舌肿瘤扩散的可视化。 OSC – 19头颈部肿瘤细胞株的稳定设计,来表达的F -肌动蛋白结合肽LifeAct融合mCherry荧光蛋白(LifeAct mCherry)。可靠Fox1 NU / NU与这些细胞注入小鼠的肿瘤形成,使舌头前体内应用双光子显微镜观察。这种技术可以让肿块原位可视化和本地切除舌头侵略无区域的肿瘤微环境的破坏细胞。此外,这个系统可以让肿瘤细胞的侵袭入侵细胞从原发肿瘤部位移动的距离计算的量化。总体来说,这一过程提供了一个分析SCOT入侵和定制,以防止局部浸润和远处转移扩散的治疗因素,有助于增强型系统。这种方法也有可能最终要与其他成像方式在体内设置相结合的。
原位小鼠模型为研究的头部和颈部癌症1,2许多方面已证明是有益的。我们结合双光子显微成像mCherry标记的细胞,作为一个系统来研究的头部和颈部肿瘤细胞浸润的早期事件以及建立原位系统的SCOT 3 。在此过程中,我们注意到,细胞可以从肿瘤注射部位泄漏,尤其是在小鼠的6个星期或以下由于没有足够的舌头大小,。我们用年纪较大的老鼠,以避免这个问题。与年纪较大的老鼠的舌头的大小,也有助于避免了舌动脉和舌过度出血破裂。肿瘤采取的是大大提高时,舌头在初始注射部位急剧膨胀。这种肿胀消退注入流体一两个小时内被吸收。肿瘤的生长出现明显的一两个星期注射后表示注入细胞数作为一个小舌头表面上的白色凹凸。我们还注意到,在这里介绍我们的研究中使用的40X目标,我们可以不区分个别的肿瘤细胞,但也确定为侵入性的细胞团,总结头颈部鳞癌侵袭的典型模式IGS。
迄今为止,这种模式已被广泛用于特定分子的作用,以及一些抗肿瘤的药物SCOT增长入侵,疗效监测颈部淋巴结转移,采用免疫组化或发光的方法4-7测量与测试。这个系统清单接近舌面上(图7)在肿瘤形成,使双光子显微镜的应用程序在侵入性的多细胞集群形象整个肿瘤原位。该程序也可以利用可视化与肿瘤细胞的决议的入侵。双光子显微镜先前已经利用原位8,9和异种移植8,10模型的头部和颈部癌症的研究试验性治疗。然而,这些报告和我们的协议之间的主要区别有两个。首先,这些研究使用外的标签,以目标/确定头部和颈部肿瘤细胞,可能限制与检测肿瘤细胞获得充足的流通。二,入侵肿瘤细胞接近到主站点,可能重演早期转移性活动是不是作为一个实验参数进行评估。我们的协议提供了在任何时候直接量化鼠标舌头肿瘤的进展过程中肿瘤细胞的侵袭能力。虽然这里介绍的方法使用解剖舌头描述的过程,我们目前在适应这种方法结合使用生物发光的活体小鼠的图像肿瘤的侵袭,同时监测早期的入侵,当地的淋巴结转移和远处转移的过程相同的动物。改建为活体成像的协议需要设计一个适当的定位阶段和维护过程中成像小鼠,以及作为一个实用的系统,以适当的灌溉口腔麻醉小鼠,在成像过程。一旦优化,这些适应化修改,将提供的学习能力,潜在的亲创分子和抗侵袭,局部浸润和更遥远的参与更长的时间内,在动物身上转移化合物的测试的作用。
The authors have nothing to disclose.
由美国国立卫生研究院授予P20 RR16440的子项目和桥从西弗吉尼亚大学的研究和研究生教育厅授予南杂草支持。 L.洛佩斯 – 斯金纳在项目开发的早期阶段的技术援助表示感谢。作者也感谢提供技术援助和OSC19细胞J. Myers和M.尤尼斯(头颈外科部,MD安德森癌症中心,休斯敦,德克萨斯); P.特纳和K. Secrest(西弗吉尼亚大学部病理组织银行)为组织学处理和程序,R. Wysolmerski(西弗吉尼亚大学神经生物学和解剖学系)pLL7.0慢病毒载体的LifeAct mCherry建设和J.熊(北卡罗莱纳大学)。西弗吉尼亚大学显微成像设施的使用(由美国国立卫生研究院授予P20 RR16440和玛丽Babb兰多夫癌症中心的支持)和非线性光学显微镜实验室(NLOM;由西弗吉尼亚大学神经科学中心之间的联合协作和支持西弗吉尼亚大学物理学部/西弗吉尼亚州的纳米技术倡议)也表示感谢。由美国国立卫生研究院授予P30 RR031155 NLOM是支持神经科学中心的一部分。