Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Cancer Research

מתקדם במודל חיה של גרורה גסה בכבד: טכניקות הדמיה ונכסים של משובטים גרורתי

doi: 10.3791/54657 Published: November 30, 2016
* These authors contributed equally

Abstract

חולים עם מספר מצומצם של גרורות בכבד ושיעורים איטיים של התקדמות יכולים להיות מטופלים בהצלחה עם טיפול מקומי גישות 1,2. עם זאת, מעט מאוד ידוע על ההטרוגניות של גרורות בכבד, ומודלים של בעלי החיים מסוגלים להעריך את ההתפתחות של מושבות גרורתי בודדות נדרשים. כאן, אנו מציגים מודל מתקדם של גרורות בכבד המספקות את היכולת לדמיין את ההתפתחות כמותית של שיבוטי גידול פרט בכבד להעריך קינטיקה הצמיחה ויעילות קולוניזציה שלהם. יצרנו פאנל של נגזרים monoclonal של תאי סרטן המעי הגס האנושי HCT116 שכותרתו ביציבות עם בלוציפראז ו tdTomato והחזקת נכסים צמיחה שונים. עם הזרקת טחול ואחריו כריתת טחול, רוב השיבוטים אלה מסוגלים ליצור גרורות בכבד, אבל עם תדרים שונים של קולוניזציה ושיעורי צמיחה שונה. באמצעות syste הדמיה in vivoמ '(IVIS), אפשר לחזות ולכמת פיתוח גרור עם זורח in vivo ו דימות פלואורסצנטי vivo לשעבר. בנוסף, טומוגרפיה ההדמיה המפוזרת פלורסנט (DLIT) מספקת הפצת 3D של גרורות בכבד in vivo. דימות פלואורסצנטי Ex vivo של כבדים שנקטפו מספקת מדידות כמותיות של מושבות גרורתי בכבד בודדת, המאפשרת להערכת תדירות קולוניזציה כבדה קינטיקה הצמיחה גרורות. מאז המודל דומה גרורות בכבד שנצפו קלינית, היא יכולה לשמש אופנות לאיתור גנים הקשורים גרורות בכבד לבדיקת טיפולים פולשני או אדג'ובנטי פוטנציאל מחלה גרורתית בכבד.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

חולים עם גרורות בכבד מסרטן מעי גס ראשוני (CRC) מאופיינים פרוגנוזה גרועה. שיעור ההישרדות לאחר 5 שנים עבור העיקרי nonmetastatic CRC (בשלבים I - III) מוערך 75 - 88% 3,4, בעוד חולים עם גרורות בכבד (בשלב IV) יש שיעור ההישרדות לאחר 5 שנים של רק 8 - 12% 5 , 6. עם זאת, חולים עם גרורות מייצגים קבוצה הטרוגנית, עם הצגת מספרים שונים של גרורות ושעות ישנות שונות. תצפיות קליניים הראו כי מספר גרורות (אשר עשוי להיות פרופורציונלי ליכולת או תדירות מיישבים של קולוניזציה) ואת הגודל של כל גרורה בודדת (ביחס ישר לשיעור הגידול המקומי) 1,7 גורמים פרוגנוסטיים בלתי תלויים. במילים אחרות, ההצלחה של שיבוטים גרורתי מיישבים את הכבד תלויה בשני מאפיינים עיקריים: היכולת שלהם לגדול יכולתם להפיץ ולשרוד במיקרו-סביבה של הכבד.

העיצובמודלים קליניים מוצלחים של עם היכולת של לכידה וכימותי המאפיינים של שיבוטים גרורתי יכול לשפר את הבנתנו דרסטי של ביולוגיה כבדה גרורה ולספק כולים יעילים על העיצוב של גישות טיפוליות פוטנציאליות. מודלים של גרורות בכבד ניסיוני דווחו בעבר 8,9, אבל אף אחד מהם לא סיפק את היכולת ללכוד כמותית לתאר תכונות של שיבוטים גרורתי הפרט הן in vivo ו vivo לשעבר.

כאן, אנו מציגים מודל חדש, מתקדם של גרורות בכבד הכוללת את הדור של שיבוטי גידול עם יעילות קולוניזציה הכבדה שונה ומאפיין צמיחה. העסקנו שילוב של תיוג כפול של תאים סרטניים עם בלוציפראז ו פלורסנט חלבון tdTomato עם הדור של שורות תאים חד שבטיים שיש הבדלים מהותיים בתוקף גרורתי. במודל ניסיוני זה, הנתונים מצביעים כי ההתפתחותגרורות בכבד יכול להיות מתואר במונחים של תדירות קולוניזציה זמן ההכפלה (TD), אשר עולה בקנה אחד עם תצפיות קליניות. אופי כמותי של מודל זה עושה את זה לאימוץ בקלות עבור גילוי סמים למטרות אבחון.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

הנהלים כל חיה אושרו על ידי ועדת טיפול בבעלי חיים מוסדיים השתמש באוניברסיטת שיקגו (פרוטוקול # 72,213-09) ו להתבצע בתנאים סטריליים.

1. הכנות

  1. הפוך 500 מיליליטר של מדיום התרבות של תאים סרטניים HCT116: בינוני הנשר השונה של Dulbecco (DMEM) בתוספת 10% עובריים שור סרום (FBS), 100 פניצילין U / mL, ו -100 מ"ג / mL סטרפטומיצין.
  2. החיטוי מכשיר לשמש מודל הזרקת הטחול, כולל 3 - 4 מגבות כירורגית, גזה, שני טנדרים קטנים Adson, נהגה מחט, שני זוגות מספריים, מהדק קטן, ו -3 microclips, ב 251 מעלות במשך 20 דקות .
  3. כן הרדמה לאחר ניתוח עבור העכברים שינוהלו תת עורית בעקבות הזרקת הטחול. לדלל 2 - 4 מיקרוגרם של עצירות ב 500 μL של 0.9 מלח רגיל לכל עכבר.
  4. הכן aliquots של 150 מיקרוגרם / 150 μL של luciferin גחלילית עבור זריקות intraperitoneal during מבחני פליטת האור. חנות ב -20 ° C ולהגן מפני אור.

הדור 2. של בלוציפראז / שורות תאים חד-שבטיים tdTomato שכותרתו 10,11

  1. ההפשרה ולשמור בתאי סרטן המעי הגס האנושי HCT116 ו 293FT בתאי כליה עובריים אנושיים DMEM עם 10% FBS, 100 U / mL פניצילין, ו -100 מ"ג / mL סטרפטומיצין. לשמור בתרבות ב 5% CO 2 ו -37 מעלות צלזיוס.
  2. לייצר lentivirus גבוהה כייל.
    1. ביום ד '1, צלחת 10 - 12 x 10 6 293FT תאים בין מעבר 3 ו -10 במנות תרבית תאים 15 ס"מ 18 מ"ל של DMEM מלאה (cDMEM) עם 10% FBS, 1% פניצילין / סטרפטומיצין, ו -1% חומצות אמינו חיוניות . לדגור על 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2.
    2. ביום ד '2, transfect התאים באמצעות פתרון transfection הבאים:
      1. עבור כל מנה, השתמש בנוסחה הבאה: תערובת DNA של 37.5 מיקרוגרם של וקטור lentiviral pFUG מוכנס עם בלוציפראז (Luc2) ו tdTomatoבונה 11 (מתנה ד"ר ג'פרי גרין באוניברסיטת שיקגו), 25 מיקרוגרם של pCMVΔ8.74, ו -12.5 מיקרוגרם של pMD2.G resuspended בסך של 1,062 μL של H סטרילי 2 O. להוסיף 188 μL של 2 M CaCl 2.
      2. להוסיף 1,250 μL של 2x Hepes שנאגרו מלוחים (HBS, 50 מ"מ Hepes, 1.5 מ"מ Na 2 HPO 4, ו -180 מ"מ NaCl, pH 7.12) לפתרון ה- DNA / CaCl 2, ירידה בכל פעם, תוך פיצוץ בועות דרך פתרון עם טפטפת.
      3. לדגור על RT במשך 20 דקות, ולאחר מכן להוסיף 15.5 מ"ל של RT cDMEM ו chloroquine לעשות לריכוז סופי של 25 מיקרומטר.
    3. לשאוב את התקשורת בכל צלחת של 293FT תאים ולהחליף עם פתרון transfection. להוסיף 16 מ"ל של הפתרון transfection לאט, כמו התאים מצופה לסלק בקלות.
    4. ביום ד '3, לאחר 8 - 16 שעות, להסיר את פתרון transfection ולשטוף את התאים פעם עם פוספט שנאגר המלוח של Dulbecco (DPBS), שוב טאקיng אכפת שלא לעקור את התאים. החלף את המדיה עם 18 מ"ל של cDMEM טרי עם 10 מ"מ Hepes.
      הערה: זז לאט מנות, לשאוב את פתרון transfection, ולהוסיף את התקשורת דרך הדפנות של צלחות כדי לא לסלק את התאים.
    5. ביום ד '4, 48 שעות מרגע של transfection, לאסוף את התקשורת בין המנות ידי aspirating לאט עם טפטפת כדי לא לסלק את התאים. צנטריפוגה התקשורת שנאספה ב XG 300 במשך 5 דקות כדי לזרז את פסולת תא הגדולה.
    6. סנן את supernatant ויראלי באמצעות בקבוק מסנן 0.45 מיקרומטר נמוך חלבון מחייב צנטריפוגות באמצעות הרוטור SW-28 עבור 2 שעות על 50,000 XG ו -4 מעלות צלזיוס. למזוג supernatant מיד לאחר סיום צנטריפוגה ולייבש את פנים הצינור עם המגבים.
    7. Resuspend גלולה ויראלי 50 μL של בינוני סרום מופחת (RSM) עם 1% FBS. ניתן לאחסן aliquots ב -80 ° C לשימוש עתידי (המניה ויראלי).
  3. Transduce lentiviruses לתוך התאים HCT116 וליצור פאנל של שיבוטים tdTomato חיובי.
    1. פלייט התאים HCT116 בצפיפות של 1 x 10 5 ב 24 צלחות היטב 1 ד לפני זיהום ויראלי.
    2. לדלל 40 μL של וירוס מושעים (מ 2.2.7) ב 4 מ"ל של RSM (דילול 1: 100) עם 1% פניצילין / סטרפטומיצין ו -8 מיקרוגרם / מ"ל ​​polybrene (cRSM).
    3. ביום של זיהום, לשטוף את התאים פעם עם DPBS, ולאחר מכן להוסיף 250 μL של וירוס בדילול משלב 2.3.2 היטב כל אחד. דגירה של 4 שעות ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2, ולאחר מכן להוסיף 1 מ"ל של cDMEM היטב כל; לדגור על 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 למשך 48 - 72 שעות.
    4. Resuspend התאים עם 1 מ"ל של טריפסין 0.05% ו 0.53 מ"מ EDTA, ולאחר מכן להוסיף 1 מ"ל של cDMEM לנטרל את טריפסין. מעבירים את התאים לצינור microcentrifuge ו גלולה ב 300 XG למשך 4 דקות. שטפו את 3x גלולה ב 1 מ"ל של תמיסת מלח מאוזן "הנקס (HBSS) בתוספת 2% FBS.
    5. Resuspend גלולה משלב 2.3.4עם חיץ FACS (FBCs 2% ו 2 מ"מ EDTA ב PBS) לתוך ההשעיה תא בודד של 1 x 10 6 תאים / מ"ל.
    6. מיין תאי tdTomato החיוב HCT116 באמצעות סדרן תא, gating עבור תאי PE-חיובי (עירור / פליטה: 556/585 ננומטר). לגדל את התאים שנאספו בצלחת 10 סנטימטרים ב 5% CO 2 ו -37 מעלות צלזיוס לייצר תאי HCT116 tdTomato החיובי הוריים (איור 1 א).
    7. Resuspend התאים HCT116 הורית חיובית-tdTomato מ 2.3.6 עם 8 מ"ל של טריפסין 0.05% ו 0.53 מ"מ EDTA במשך 3 - 5 דקות, ולאחר מכן להוסיף 8 מ"ל של cDMEM לנטרל את טריפסין.
      1. מעבירים את התאים לצינור גלולה 50 מ"ל ב 300 XG למשך 4 דקות. הסר את supernatant לדלל את התאים ההוריים tdTomato החיוב HCT116 עד 1 תא לכל 200 μL ב cDMEM (האיור 1B).
    8. פלייט תא בודד (200 μL של דילול) לכל היטב צלחת 96-גם ב 5% CO 2 ו -37 ° C (איור 1 ג).
    9. לגדול monoclones פרט צלוחיות ב 5% CO 2 ו -37 מעלות צלזיוס. (איור 1D).

כיול 3. עוצמת אות פלורסנט כפונקציה של מספר הסלולרי

  1. פלייט התאים HCT116 טרנספקציה, עכשיו המכונה HCT116-L2T, בצפיפות של 0, 10 3, 2 x 10 4, 3 x 10 5, 5 x 10 4, 7 x 10 4, 9 x 10 4, ו -10 5 תאים / גם ב 96 צלחות היטב triplicates עבור כל צפיפות.
  2. אחרי 5 שעות של דגירה, לכמת את עוצמות פלורסנט tdTomato באמצעות 10 IVIS.
    1. הקש על סמל תוכנת תמונה על שולחן העבודה כדי להפעיל את התוכנה. לחץ על הכפתור "אתחול" כדי לאתחל את מערכת ההדמיה. לאחר מסיים אתחול (אשר לוקח בערך כמה דקות), בחר "הקרינה", "4 השני" זמן החשיפה, "בינוני" binning, "2" F / stop, "535" מסנן עירור,ו "580" מסנן פליטה.
    2. מניח 96 את הצלחת היטב על תחנת ההדמיה ולחץ על "רוכש" להתחיל הדמיה. לאחר צילום התמונה רכשה, לחץ על "כלי ROI" בלוח הכלי ובחרת 12 x 8 מסמל החריץ.
    3. צור 12 x 8 חריצים כדי לכסות את האזור של אות על התמונה של 96 את הצלחת היטב ולחץ על הכרטיסייה המדידה. שימו חלון עם שולחן של מדידות ROI עם יחידות של פוטונים לכל s לכל סטרדיאן לס"מ מרובע (פוטונים / s / sr / 2 ס"מ).
  3. לבנות scatterplot עם (ציר X) טיעון שווה למספר של תאים והפונקציה (ציר Y) מייצג עוצמת אות. חישוב עקום רגרסיה באמצעות תוכנת ניתוח נתונים כדי לחשב את כמות תאים המתאימים ליחידה של עוצמת פלורסנט (איור 2) 10.

4. במודל חיה של גרורות בכבד

  1. ברגע שתאי-L2T HCT116 להגיע 70- 80% confluency, להכין אותם כ 1 שעות לפני זריקת הטחול. לנתק את התאים באמצעות 0.05% טריפסין ב 0.53 מ"מ EDTA במשך 3 - 5 דקות, ולאחר מכן לנטרל אותם עם כמות שווה של cDMEM. הקפד פיפטה ביסודיות כדי למנוע clumping.
  2. ספירת התאים עם דלפק תא אוטומטי.
  3. Resuspend התאים 1x DPBS לריכוז של 1.2 - 2 x 10 6 תאים / 100 μL. הקפד פיפטה ו resuspend התאים ביסודיות כדי למנוע clumping.
  4. שמור את התאים על הקרח עד ההזרקה, מדי פעם resuspending אותם בצינור.
  5. לפני הרדמה עכברים, לספק הרדמה לפני ואחרי בולוס נוזלים על ידי תת עורית הזרקת 500 μL של התערובת עצירות כמתואר בשלב 1.3. נהל באותו מינון של תערובת עצירות נוספות פעמיים ביום עד סימנים של כאב (ניידות מופחתת, קומתו שפופה, אי החתן, הניקוד כאשר טיפל) פתרו.
  6. להרדים 6- עד 8 שבועותעכברים בעירום athymic נקבה -old עם 2% isoflurane חמצן בתא הרדמה. ודאו העכברים הם לחלוטין בהרדמה ידי צובט את הזנב. השתמש במשחת וטרינר על העיניים כדי למנוע יובש לאחר הרדמה. העבר כל עכבר הרדים אל חרטומו בודד עבור הזרקת הטחול. לפני החתך, כל עכבר צריך להיות מכוסה וילון ניתוח סטרילי.
  7. זהה את הטחול כאזור סגול לראות חיצוני דרך העור בכנף שמאל של עכברים בעירום. בעזרת מספריים microdissection, עושים חתך בכנף שמאל 8 מ"מ על העור מעל הטחול.
    1. לאחר מכן, להרים על דופן הבטן ולעשות חתך קטן. אפשר אוויר לתוך חלל הבטן, כך האיברים הפנימיים להתרחק מאתר החתך. להגדלת החתך בדופן הבטן בכ -5 מ"מ.
    2. לחשוף את הטחול על ידי הפעלת לחץ בעדינות סביב החתך עם מקלון צמר גפן. במידת הצורך, שומן הלבלב יכול להיות בעדינות גברipulated לעזור עם חשיפה כדי לא לפצוע את הטחול.
  8. לאט לאט להזריק 100 μL של תאים באמצעות מזרק 1 מ"ל עם מחט 27 G לתוך קצה של הטחול חשוף. להזריק לאט, על פני תקופה של לפחות 30 - 60 s, כדי למנוע גידולים במיוחד כבדים.
  9. מניחים microclip על הטחול לפני הסרת המחט בסוף הזריקה כדי למנוע דליפה של ההשעיה התא שהוחדר.
  10. השאירו את microclip במקום למשך 5 דקות.
  11. 5 דקות postinjection, לבצע כריתת טחול באמצעות מכשיר כוויית כף יד עבור המוסטאסיס. לנתח את hilum הטחול, החל מהצד הקדמי. כאשר מנתחי כלי גדול, טרום להקריש בצד הפרוקסימלי של הכלי עם רקמת שומן סמוכה, באמצעות כווייה כדי למנוע דימום יתר.
    הערה: שיטות המוסטאסיס: להקריש את נקודת דימום ישירות עם כויה, להפעיל לחץ עד כדי דימום במשך 3 - 5 דקות, או תפר-ולקשור את נקודת דימום עם עניבת משי 5-0. סגירת חתך אגפו של כל עכבר בשתי שכבות. ראשית, לסגור את דופן הבטן עם תפר קלוע 5-0 נספגים (למשל, vicryl) ב תפר אופקי יחיד. לאחר מכן, לסגור את העור באמצעות תפר monofilament nonabsorbable 4-0 (למשל, prolene), שוב עם תפר אופקי יחיד.
  12. יש לנקות את כל המכשירים על ידי ריסוס isopropanol 70% כדי לשמור על תנאים סטריליים בין כל הליך.
    הערה: ודא החיות הם חממו בזמן שהם ערים מן ההרדמה. ניטור כל העכברים שלאחר הניתוח עד שהם הופכים אמבולטורי לחזור לפעילות רגילה. בדרך כלל, זמן ההחלמה הוא כ 3 - 5 דקות. אין להשאיר חיות ללא השגחה עד שהם להכרתו מספיק כדי לשמור שכיבה sternal. אל תחזרו בעל חיים אשר עבר ניתוח לחברה של בעלי חיים אחרים עד שהוא התאושש לחלוטין.

5. הדמיה Bioluminescent Vivo

  1. בצע הדמיה עלבסיס שבועי כדי למדוד ולכמת שינויי פליטת אור לאורך זמן.
  2. מניחים עכברים בתא הרדמה להרדים אותם עם 2% isoflurane חמצן. ודאו העכברים הם לחלוטין בהרדמה ידי צובט את הזנבות. השתמש במשחת וטרינר על העיניים כדי למנוע יובש לאחר הרדמה.
  3. לאחר מכן, intraperitoneally להזריק כל עכבר עם 150 μL של preprepared גחלילית luciferin משלב 1.4.
  4. מניח את העכברים בתוך IVIS עם קונוסים אף פרט מתן isoflurane. מניח את העכברים במצב שכיבה עם מפרידים בין למזער את האות לעכברים סמוכים. לכל היותר חמישה עכברים עשויים להיות צלמו בבת אחת.
  5. למדוד ולנתח עוצמות bioluminescent 3 דקות לאחר ההזרקה luciferin.
    1. לאחר אתחול IVIS כמתואר בשלב 3.2.1, בחר "פלורסנט", "1 השני" זמן החשיפה, "בינוני" binning.
    2. לחצו על כפתור "לרכוש" להתחיל imaginז. הקפד לבצע כל הדמיה בכל פעם עקבית (3 דקות) לאחר הזרקת luciferin.
    3. לאחר צילום התמונה רכשה, חלון תמונת לוח הכלי יופיע. לחץ על "כלי ROI" ובחר "1", "2", "3", "4", או "5" מהסמל המעגל, מתאים למספר של עכברים צלמו.
    4. כדי להגדיר אזורים של עניין (ROIs), להקיף את האות לאזור של האות זורח בתוך חלל הבטן של העכבר, ולאחר מכן לחץ על "מדידות" של ROI כיחידה שרירותית של יעילות קורן ((פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן) / (μW / ס"מ 2)). ודא שיש מעגל ROI נוסף של הרקע.
  6. בארבעה שבועות לאחר הזרקה ולפני להקריב בעלי חיים, לבצע המפוזרת פלורסנט ההדמיה טומוגרפיה (DLIT) באמצעות IVIS להעריך את ניטל הגידול והפצה באמצעות שחזור 3D בזמן אמת של עוצמות bioluminescent של מושבות גידול פרט. להרדים את העכברים ולהזריק luciferin, כמתואר בשלב 5.2.4. DLIT מבוצע על עכבר אחד בכל פעם.
  7. לאחר אתחול IVIS, כמתואר בשלב 3.2.1, בחר "אשף הדמיה", "פליטת אור", ולחץ על "הבא". בחר "DLIT" ולחץ על "הבא". בחר בדיקות "Firefly" ולחץ על "הבא". "העכבר" בחר נושא התמונה, "אוטומטי" פרמטר חשיפה, "C-13 ס"מ" שדה הראייה, ו "0.5 ס"מ" גובה נושא, ולחץ על "הבא". לחץ על כפתור "לרכוש" להתחיל הדמיה.
  8. לאחר צילום התמונה רכשה, בחר את כרטיסיית "DLIT 3D Reconstruction" ואת הכרטיסייה "לנתח" ולחץ על "בנייה מחדש" על מנת ליצור את תמונת שחזור 3D.
  9. לחץ על "כלים" ו "אנימצית 3D". בחר "CCW ספין על ציר Y" בחלון 3D אנימציה. לחץ על "שיא" ואת "שמור" לקובץ בפורמט mov.

6. הדמיה פלורסנט גופיים

  1. להקריב את העכברים על ידי נקע בצוואר הרחם בזמן מורדם, או בהתאם להנחיות מוסדיים ב 4 - 6 שבועות לאחר זריקות הטחול.
  2. קציר את הכבד. ביצוע חתך אופקי מהשמאל כדי כנף ימנית. הוא תפס את תהליך xiphoid עם טנדר, לנתח את falciform, וריד הכבד, ואת הווריד הנבוב נחות.
    1. לנתח את הרצועה התקינה hepatorenal, רצועת hepatoduodenal, ואת רצועת hepatorenal עזב, נזהר שלא לפגוע באונת caudate תוך ביתור רצועת hepatoduodenal. לאחר קצירת הכבד, להסיר את כיס המרה, כמו זה יציג autofluorescence. רשום לעצמך כל גידולים חוץ כבד נוסף נוכחיים.
  3. לרשום את המספרים והגדלים של גידולי כבד נוכחי macroscopically, ולמקם את הכבדים שנקטפו DPBS.
    הערה: גידולים גלויים macroscopically לעין בלתי מזוינתכמו גידולים לבנים (עבור דוגמא מייצגת, ראה איור 4).
  4. לפני מיקום על סדין ההדמיה, לקחת כל כבד בעדינות להסיר עודפי נוזלים על ידי סופג על מגבת נייר.
  5. מדוד את עוצמות ניאון מכל מושבת גידול באמצעות IVIS.
    1. בחר "קרינה", זמן חשיפה "4 שניות", binning "הבינוני", "2" F / stop, "535" מסנן עירור, ו "580" מסנן פליטה. לחץ על כפתור "לרכוש" להתחיל הדמיה.
    2. לאחר שרכש את התמונה, לאתר את חלון תמונת צבעי כלי. לחץ על "כלי ROI" ובחר "1" מהסמל המעגל. כדי להגדיר ROIs, להקיף את האזור אות של מושבות הגידול הפרט על התמונה, ולאחר מכן לחץ על "מדידות" של ROI כיחידה שרירותית של יעילות קורן ((פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן) / (μW / ס"מ 2) ). ודא שיש מעגל ROI נוסף של הרקע.
    3. חשב את נפח הגידול הכולל ידי בהנחה שזה יהיה כדור. נפח הגידול = 4 x π xr 3/3 (r = רדיוס). לחשב את החלק היחסי של תאי מושבה להרכיב גידול (FC) כמספר גידולים בכבדים מחולק במספר התאים המוזרק splenically.
    4. לחשב את המספר הסלולרי הכולל לכל מושבה (= X) מן הקירוב לינארי משלב 3.3. חשב את מספר חלוקות תא (= Y) כמו Y = להיכנס X 2 ואת td כמו Td (יום) = 28 / י

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

מטרת ניסוי זה הייתה לבסס מודל חיה עקבי לשחזור בקלות עם פוטנציאל הכימות הסידורי של ניטל הגידול גרורתי in vivo ו לאמידת התדירות הקולוניאליסטית קינטיקה צמיחה לפתח גרורות בכבד. איורי 2-6, עם אגדות, ניתנים מתוך הפרסום הקודם שלנו תחת רישיון Creative Commons CC-BY 10.

הדור של Monoclones תאים סרטניים פעמיים שכותרתו

ראשית, פאנל של זורח שורות תאים חד שבטיים שכותרתו fluorescently נוצר עם יכולות גרורתי שונים. בעקבות transfection המוצלח של זורח (Luc2) ו פלורסנט (tdTomato) חלבונים בתאי סרטן הורית HCT116 גסים, 16 monoclones פעמים שכותרתו נוצרו על ידי דילול HCT1 ההורי16-L2T לתאים 1 תא / 200 μL ב 96 צלחות היטב (איור 1) 10. במבחנה הקרינה הארה של L2T HCT116 אז היה לכמת באמצעות כמות הולכת וגדלה של תאים כדי לאמוד את מספר תאים סרטניים in vivo לשעבר vivo הדמית גידול בכבד (איור 2) 10.

פיתוח גרורות ידי משובטים עם Colonization הכבד דיפרנציאל

בשלב הבא, כדי ליצור גרורות בכבד, 16 שיבוטי HCT116-L2T פרט שנוצרו בעבר הוזרקו לעכברים intrasplenically; אז כריתת טחול בוצעה. התפתחות גרורות בכבד היה פיקוח על ידי הדמיה bioluminescent שבועי in vivo, ואחריו הדמיה ניאון vivo לשעבר לאחר להקריב את העכברים. מתוך 16 monoclones שנוצר, בחרנו שיבוטים יועד P1, P2, O1, ו O2, בשל ד שלהםifferent ציין יכולות קולוניזציה וצמיחה בכבד. היה המשובטים O1 ו- O2 נטל גידול קטן, המייצג "oligometastatic" שיבוטים, ואפשרות משחזרת פנוטיפ של מחלה גרורתית המוגבלת. היה המשובטים P1 ו- P2 נטל הגידול גדול יותר, המייצג הפצת נפוצה, אשר נקרא גם למחלות polymetastatic כמו. פליטת אור הייתה גבוהה יותר P1 ועכברים P2 (6.7 × 10 6 ± 4.7 × 10 6 ו 3.6 × 10 6 ± 2.5 × 10 6 פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן) לעומת העכברים O1 ו- O2 (2.0 × 10 5 ± 1.3 × 10 5 ו 1.7 × 10 5 ± 9.1 × 10 4 פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן) 3 שבועות לאחר ההזרקה הטחול (איור 3 א ', ב') 10. כימות של קרינת vivo לשעבר של הכבדים ב 4 שבועות לאחר הזרקת הטחול הוכיחה כי כבדי P1 ו- P2 היה פלורסנט גבוהעוצמות סנט לעומת כבדי O1 ו- O2 (איור 3 ג). התפלגויות גידול תמונות ניאון vivo לשעבר היו בקנה אחד עם ממצאים מקרוסקופיים (איור 3 ג, ד) 10.

Colonization וצמיחת קינטיקה של משובטי פרט

המספרים והגדלים של גידולים דמיינו macroscopically נספרו נמדדת בכל כבד בודד. בנוסף, דימות פלואורסצנטי vivo לשעבר נעשתה על כל מושבת גידול בודדת עבור כל monoclone (איור 4) 10. המספר הכולל של גידולים P1 היה גבוה, לעומת P2, O1, ו O2, ואילו גודל של גידולים היה גדול ב P2 מאשר P1, O1, ו O2 (p <0.001; איור 5 א ', ב') 10. עם זאת, היקף הגידול הכולל בכבד ב P1 ו- P2 היה גדול לעומת O1 ו- O2 (איור 5 ג) - 5 ± 1.1 × 10 - 5, 6.0 × 10 - 6 ± 2.3 × 10 - 6 P1 ו- O1, בהתאמה, p <0.001; איור 5D) 10. למרות שלא היה P2 יכולת דומה ליישב את הכבד כמו שיבוטים O1 ו- O2, בגודל של גידולים שנוצר היה גדול יותר שיבוטים אחרים. המספר הכולל של תאים לכל מושבת גידול, TD, ואת מספר חלוקות תא ניתן לחשב מנתונים זאת באמצעות הכיול בעבר gen erated מן המתאם בין עוצמת פלורסנט ומספר תאים (איורים 2 ו 5E - G) 10. P1, שהניב גידולים קטנים רבים בכבד, כפי שניתן לראות על ידי בדיקה ויזואלית מקרוסקופית, היה Fc גדול יותר, למרות שהיה לו Td דומה O1 ו- O2 (p <0.05). P2, המחוללת מספר מצומצם של גידולים גדולים מקרוסקופית, היה Fc דומה אלא Td קצר לעומת O1 ו- O2 (p <0.05). יחדיו, תוצאות אלה מצביעות על כך Fc ו- TD הם שני פרמטרים מרכזיים תורמים פוטנציאליים גרורתי.

חלוקת 3D של גרורות בכבד הודגמה על ידי DLIT (איור 6) 10. באמצעות טכניקת הדמיה זו, ניתן לפקח על התנהגות מרחבית-טמפורלית דינמית של הגרורות ידי זיהוי והמדידה של פליטת האור של מושבות גרורתי בכבד פרט.

ether.within-page = "1"> ניתוח סטטיסטי

הנתונים המופקים נותחו באמצעות תוכנת ניתוח נתונים סטנדרטית, וברי שגיאה הודגמו כממוצע ± סטיית תקן. מקדמי המתאם של פירסון שימשו להעריך את הקשר בין הפרמטרים. ערכי P הוערכו באמצעות מבחני t של סטודנט 2 זנב, עם p <0.05 נחשב משמעותי מבחינה סטטיסטית.

איור 1
איור 1:. דור של פנל של Monoclones של תאי HCT116 תווית (א) לגדל תאי HCT116 הורים שכותרתו עם בלוציפראז ו tdTomato. (ב) מדולל תאי HCT116 הורי 1 תא / 200 μL. (C) פלייט 200 μL של דילול בצלחת 96 היטב. (ד) לגדול monocloנס מכל טוב ב 96 את הצלחת היטב. (E) להזריק monoclones intrasplenically לעכברים לייצר גרורות בכבד. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2: אומדן של מספר התאים על ידי פלורסנט עוצם (א) תמונה הזורחת של מספרים שונים של תאי triplicated בצלחת 96 באר.. (ב) המתאם בין מספר התאים ואת ההארה (R = 0.99, p <0.0001). סרגל סולם מייצג עוצמת זורח (פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן). (ג) תמונת הניאון של מספרים שונים של תאי triplicated בצלחת 96 היטב. עוצמות אנחנומחדש רכש כמו יעילות קורנת עם עירור 535 ננומטר פליטת 580 ננומטר. (ד) המתאם בין מספר התאים ואת הקרינה (R = 0.99, p <0.0001). סרגל סולם מייצג את עוצמת פלורסנט ביחידת שרירותית של יעילות קורן ((פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן) / (μW / ס"מ 2)). הודפס מחדש באישור 10. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
איור 3: פליטת אור ו- E x Vivo קרינה של הכבד משובט נבחר (א) תמונות bioluminescent נציג.. סרגל הסולם מייצג זורח int ensity (פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן). (ב) פליטת אור נמדד שבועי מ 1 - 3 שבועות ב P1 ו- P2, ו 1 - 4 שבועות O1 ו- O2. נתונים היו מיוצגים כממוצע ± סטיית תקן. (ג) נציג לשעבר vivo תמונות ניאון של כבדים. עוצמות נרכשו כמו יעילות קורנת עם עירור 535 ננומטר פליטת 580 ננומטר. סרגל סולם מייצג עוצמת פלורסנט ביחידת שרירותית של יעילות קורן ((פוטונים / s / ס"מ 2 / סטרדיאן) / (μW / ס"מ 2)). (ד) תמונות כבדות מאקרוסקופיים (חצים מצביעים גידולים לבנים קטנים). P1 ו- P2: שיבוטים polymetastatic, O1 ו- O2: שיבוטים oligometastatic. הודפס מחדש באישור 10. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

דק-page = "1"> איור 4
איור 4:. כימות פלורסנט עוצמת של מושבות כבדות פרט תמונות שמשמאל ממצאים מקרוסקופיים נציג ותמונות מהימין הן בעוצמות פלורסנט בכל שיבוט. עוצמות פלורסנט נרכשו כמו יעילות קורנת עם עירור 535 ננומטר פליטת 580 ננומטר. P1 ו- P2: שיבוטים polymetastatic, O1 ו- O2: שיבוטים oligometastatic. הודפס מחדש באישור 10. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 5
איור 5:. הערכה כמותית של יכולת מיישבת והצמיחה קינטיקס ( (B) גודל מקרוסקופית של גידולים בודדים, (C) מחושב נפח גידול הכולל בכבד, (ד) מיישבי חלק יחסי של תאי מושבה להרכיב גידול (FC), (E) הכולל מספר סלולארי לכל מושבה, (F) זמן הכפלה (TD), ו (ז) מספר חלוקות תא של כל שיבוט. P1 ו- P2: שיבוטים polymetastatic, O1 ו- O2: שיבוטים oligometastatic. נתונים היו מיוצגים כממוצע ± סטיית התקן עבור כל לוחות הדמות שבה ברי שגיאה הוצגו. הודפס מחדש באישור 10. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 6
איור 6: Quantificatiעל של פליטת אור מושבות גידול פרט באמצעות טומוגרפיה הדמיה מפוזרת פלורסנט (DLIT). (א) להציג תקורה 3D. סרגל סולם המייצג עוצם פלורסנט ביחידה שרירותית של יעילות קורנת. (ב) סעיף עטרה. (C) sagittal סעיף. סעיף (ד) Transaxial. (ה) תמונה מקרוסקופית של הכבד. (F) Ex vivo תמונה פלורסנט של הכבד. הודפס מחדש באישור 10. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

המודל החי שהוצג בדוח הנוכחי מבוסס על שתי גישות עיקריות. ראשית, על מנת להבטיח את היכולת להתבונן שיבוטים גרורתי עם נטיות שונות ליישב מתרבים בכבד, פאנל של שורות תאים חד שבטיים הטרוגנית מאוד הוקמה, ולא קו תאים סרטניים unfractionated הוקמה 12,13. הגישה monoclonal להתפתחות גרורות מוצדקת על ידי הנתונים הגנומי האחרונות 14 ושימש בהצלחה בעבר מודל 10,15,16 תהליך גרורתי. שנית, פעמי תיוג של הקו הסלולרי ההורי על ידי סמנים בלוציפראז ו tdTomato התאגד על מנת לספק ניתוח משופר של צמיחה גרורתי הוא in vivo לשעבר vivo. הזורח וסימון ניאון מאפשרים לבדיקה אנטומי מפורטת וכימותי הפוטנציאל של הכמות גרורה (נחשבים תדיר או יעילות של colonizatio הכבדn) ואת הגודל של כל מושבת פרט. השלב האחרון ניתן להמיר בקלות מספר בפועל של תאים באמצעות הליך כיול פשוט כמתואר בשלב 2 ואיורים 2 10 ו -4 10. באמצעות נתונים אלה, ניתן להעריך את Td עבור כל צומת גרורתי בכבד להעריך את קינטיקה הצמיחה של גרורות בכבד לכל ראשוני monoclone המוזרק (איור 5) 10.

שלושה פנוטיפים גרורתי של המעי הגס שונים נצפו מערכת ניסיונית זו, כאזור P1, P2, ו O1 / O2. פנוטיפים גרורתי אלה נבדלו בהשוואת הנתונים של תדירות קולוניזציה ושיעורי הצמיחה המקומית עבור כל שיבוט גרורתי. פנוטיפ גרורתי הראשון, P1, הפגין יכולת משופרת כדי ליישב את הכבד אך שיעור צמיחה מקומי נמוך יחסית, מתאים גרורים קטן רבים בתוך הכבד. פנוטיפ גרורתי השני, P2, היהבתדירות של קולוניזציה נמוכה אך שיעור צמיחה מקומי גבוה משמעותי, וכתוצאה מכך מספר קטן יחסית של גידולים משניים גדולים. לבסוף, את הפנוטיפ גרורתי השלישי, O1 ו- O2, הפגין היא בשכיחות נמוכה קולוניזציה ושיעורי צמיחה מקומיות איטיים. פנוטיפ גרורתי השלישי זה עשוי להיחשב כייצוג של מחלת כבד oligometastatic קליני (איורים 3 10 ו -5 10). בנוסף, ניתוח ביטוי גנים השוואת שיבוטים אלה 10 הבדלים משמעותיים מזוהים דפוסי הביטוי. לדוגמא, כאשר משווים P1 עם שיבוטי O1 ו- O2, היו 756 גנים לידי ביטוי באופן דיפרנציאלי, כולל קבוצת משנה של גנים המעורבים בתגובות דלקתיות ואיתות אינטרפרון. מחקר זה, כמו גם אחרים, יש מעורבים גנים אלה לשחק תפקידי מפתח צמיחת הגידול והישרדות 21, 22. בנוסף, כאשר משווים P2 כדי O1 ו- O2, היו 461 דיפרנציאלי מביעיםגני ד, עם קבוצת משנה המעורב גנים קריטיים לצמיחה הסלולר ושגשוגם בתיווכם איתות ERK1 / 2.

המגוון של פנוטיפים גרורתי המיוצרים על ידי מודל ניסיוני זה עולה בקנה אחד עם הייצוגים קליניים הנצפים של ההטרוגניות גרורתי. לדוגמא, הוכיח כי הגודל גרור בכבד (פרמטר הקשורים פוטנציאל צמיחה) ומספרם (פרמטר הקשור ליכולתו קולוניזציה) הם כגורמי סיכון בלתי תלויים גרור מרוחק 1. עם פוטנציאל צמיחה משופרת או יכולת קולוניזציה, המאפיינים שנצפו P1 ו- P2 עולים בקנה אחד עם נתונים אלה. בנוסף, שתצפיות מהחולים שטופלו stereotactic גוף רדיו-תרפיה (SBRT) או עם גרורות סרטניות בריאות כריתה כירורגית להצביע הן על מספר הגידולים ואת קצב התקדמות אשר מהווים גורם משמעותי בקביעת הכוללת ותוצאות ללא מחלה 17,18. לפיכך, יכול קולוניזציה והצמיחה נראהלהיות בין הגורמים הקריטיים ביותר בקביעת התפתחות שיבוטים גרורתי ב 19,20 לאתרים מרוחקים. דגמים ניסיוניים, אשר מבוססים על מאפיינים אלה של שיבוטים גרורתי, רשאיים לספק כלים שימושיים להבנת המנגנונים של פיתוח גרור, וכן לספק אמצעי לבדיקת שיטות טיפול חדשות, לריפוי מחלה גרורתית בכבד.

בעוד מודל orthotopic מסוגל לייצר גרורות ספונטניות הוא אידיאלי, נותר מיעוט מודלים ספונטניים לשחזור והעקביים בקלות. בעוד מודלי ניצול השתלה או זריקות intracecal תוארו, הם הדגימו שכיחות משתנה של היווצרות הספיגה וגרורות 23-26. שיטות אחרות השתמשו בגישת השתלה אקטופי בזריקת intrasplenic או intraportal ליצור גרורות בכבד. בעוד טכניקת ההזרקה הכולל זהה, המודל המוצג כאן מספק גישה רגישה אחורייםtanding מנגנוני התפתחות גרורות, החל משלב של בתאי הגידול במחזור (CTC). רגישות שחזור של הגישה שלנו נקבעת על ידי התיוג הכפול של שורות תאים כדי לאפשר הוא bioluminescent הדמית ניאון כדי לעקוב אחר הדינמיקה של התהליך גרורתי. בשל היכולת לכמת את ניטל גרורתי מן הזורח ונתוני פלורסנט, אפשר למדוד באופן שיטתי ולעקוב אחר קינטיקה הצמיחה של גרורות לאורך זמן. למרות גישות חלופיות, כגון הדמיה מבוססת אולטרא-סאונד, שמשו, שיטות אלה הן הרבה יותר ידידותיים תלויים, עם משתמש היתר עולה בפוטנציאל השתנות 27. בנוסף, על ידי יצירת פנל של שורות תאים חד שבטיות, אנו מסוגלים לספק פנוטיפים גרורתי לשחזור ומובחנים על מנת מודל טוב יותר את השונות של מחלה גרורתית לראות במסגרת הקלינית.

בעוד מאסטרינג טכניקה זו ניסיוני,במיוחד זריקת intrasplenic עבור במודל עכבר vivo ב (ראה שלב 4), יש כמה שלבים קריטיים שיחייבו שינוי. ראוי לציין, בביצוע הזרקת הטחול הוא החלק החשוב ביותר של המודל, כזריקה לקויה של הטחול עלולה לגרום תוצאות עלובות. דליפה של תאים במהלך ההזרקה, או דליפה הנגרמת על ידי המיקום ההולם של microclip, עלולה לגרום מספר נמוך של גרורות בכבד ו / או כמות משמעותית של גידולים חוץ-כבדים או carcinomatoses הצפק. בנוסף, חשוב להזריק תאי הגידול לאט, לפחות כל עוד כמתואר בפרוטוקול, כדי למנוע עלייה בלחץ intrasplenic, דבר שעלול להוביל extravasation של תאים לרקמות סמוכות ואת הצמיחה של גידולים חוץ כבדים סביב הגדם של ניתוח הטחול.

לבסוף, בשלב 4.3, קיים מגוון של תאים נתונים עבור הזרקת הטחול (1.2 - 2 × 10 6 </ Sup> תאים). המטרה לטווח זה לתת דין וחשבון על מפעילי פרט של טכניקה זו. זה עלול לקחת זמן כדי לכייל מספר אופטימלי של תאים להזריק. אם התאים מעט מדי מוזרקים, גרורות בכבד לא יכולים לפתח באופן עקבי, ואם יותר מדי תאים מוזרקים, חסימה ורידית פורטל עלולה להתרחש, מה שמוביל פטירתו המוקדמת של החיה. זה עשוי להיות נבון בתחילה לנסות כמה ריכוזים שונים של תאים סרטניים כאשר החלו במודל זה כדי למצוא את המספר האופטימלי.

מכשול אחד המודל שהוצג הוא שהיא מבוססת על גישת xenograft ומנצלת עכברים בעירום immunodeficient. מוצעת שיטה חלופית אחת היא דור פנל דומה נגזר monoclonal של הקו הסלולרי הגס בעכברי MC38, פעמים שכותרתו עם בלוציפראז ו tdTomato או חלבונים EGFP. שיבוטים אלה לאחר מכן ניתן להשתמש במודלים של בעלי חיים syngeneic כדי ללכוד את האינטראקציות של גרורות בכבד פיתוח עם המארח אימונוגלובולינמערכת ne.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

ברצוננו להודות לד"ר ג'פרי ל גרין (אוניברסיטת שיקגו) עבור פלסמיד Luc2-tdTomato ואת שורת תאים HCT116, מר Ani Solanki (מרכז משאבים בעלי חיים) לניהול עכברים, וד"ר לארה לאוני על הסיוע עם DLIT. Quantifications בעוצמות פלורסנט ושקוף למחצה בוצעו משאבים מחקר הדמיה בעלי חיים קטנים משולב באוניברסיטת שיקגו על ספקטרום IVIS (PerkinElmer, Hopkinton, MA). עבודה זו נתמכה על ידי וירג'יניה ו DK לודוויג קרן לחקר הסרטן, קרן המחקר לסרטן ריאות (LCRF), קרן סרטן הערמונית (PCF), ואת גרנט תמיכה במרכז לחקר הסרטן (P30CA014599). המממנים לא היה תפקיד בעיצוב המחקר, איסוף נתונים וניתוח, ההחלטה לפרסם או הכנת כתב היד.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
IVIS Spectrum In Vivo Imaging System Caliper Life Sciences 124262 In Vivo imaging system
LivingImage 4.0 Software Caliper Life Sciences 128165 Imaging software
VAD-MGX Research Anesthetic Machine Vetamac VAD-MGX Inhalation anesthesia machine
DMEM Gibco 11965-118 Cell culture reagents
DPBS Gibco 14190250 Cell culture reagents
Penicillin/Streptomycin, liquid (10,000 units penicillin;10,000 μg streptomycin) Invitrogen 15140163 Cell culture reagents
HBSS ThermoFisher 24020117 Cell culture reagents
Buprenex Injection (0.3 mg/mL) Reckitt Benckiser Healthcare Ltd. 12496-0757-5 Buprenorphine hydrochloride
Gemini Cautery System Braintree Scientific GEM 5917 Hand-held cautery for splenectomy
Micro Clip; Straight; 70 Grams Pressure; 1.5 mm Clip Width; 10 mm Jaw Length Roboz Surgical Instrument RS-5426 Hemoclip: Hemostasis instruments after spleen injection
D-luciferin, potassium salt Goldbio Technology LUCK-1G Luciferin potassium salt
Opti-MEM I Reduced Serum Medium Gibco 31985062 Reduced Serum Medium
TC20 Automated Cell Counter BIO-RAD 1450102 Automatic cell counter
JMP10 software  SAS Institute Data analysis software
BD FACSAria II cell sorter BD Biocsiences Cell sorter

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fong, Y., Fortner, J., Sun, R. L., Brennan, M. F., Blumgart, L. H. Clinical score for predicting recurrence after hepatic resection for metastatic colorectal cancer: analysis of 1001 consecutive cases. Ann. Surg. 230, (3), 309-318 (1999).
  2. Pawlik, T. M., et al. Effect of surgical margin status on survival and site of recurrence after hepatic resection for colorectal metastases. Ann. Surg. 241, (5), 715-722 (2005).
  3. Park, J. H., Watt, D. G., Roxburgh, C. S., Horgan, P. G., McMillan, D. C. Colorectal Cancer, Systemic Inflammation, and Outcome: Staging the Tumor and Staging the Host. Ann. Surg. 263, (2), 326-336 (2016).
  4. Veen, T., et al. Long-Term Follow-Up and Survivorship After Completing Systematic Surveillance in Stage I-III Colorectal Cancer: Who Is Still at Risk. J. Gastrointest. Cancer. 46, (3), 259-266 (2015).
  5. Siegel, R., et al. Cancer treatment and survivorship statistics. CA Cancer J. Clin. 62, (2), 220-241 (2012).
  6. O'Connell, J. B., Maggard, M. A., Ko, C. Y. Colon cancer survival rates with the new American Joint Committee on Cancer sixth edition staging. J. Natl. Cancer Inst. 96, (19), 1420-1425 (2004).
  7. House, M. G., et al. Survival after hepatic resection for metastatic colorectal cancer: trends in outcomes for 1,600 patients during two decades at a single institution. J. Am. Coll. Surg. 210, (5), 744-752 (2010).
  8. Smakman, N., Martens, A., Kranenburg, O., Borel Rinkes, I. H. Validation of bioluminescence imaging of colorectal liver metastases in the mouse. J. Surg. Res. 122, (2), 225-230 (2004).
  9. Rajendran, S., et al. Murine bioluminescent hepatic tumour model. J. Vis. Exp. (41), (2010).
  10. Oshima, G., et al. Imaging of tumor clones with differential liver colonization. Sci. Rep. 5, (10946), (2015).
  11. Liu, H., et al. Cancer stem cells from human breast tumors are involved in spontaneous metastases in orthotopic mouse models. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107, (42), 18115-18120 (2010).
  12. Wang, X. M., et al. Integrative analyses identify osteopontin, LAMB3 and ITGB1 as critical pro-metastatic genes for lung cancer. PLoS One. 8, (2), e55714 (2013).
  13. Fidler, I. J., Kripke, M. L. Metastasis results from preexisting variant cells within a malignant tumor. Science. 197, (4306), 893-895 (1977).
  14. Yachida, S., et al. Distant metastasis occurs late during the genetic evolution of pancreatic cancer. Nature. 467, (7319), 1114-1117 (2010).
  15. Khodarev, N. N., et al. STAT1 pathway mediates amplification of metastatic potential and resistance to therapy. PLoS One. 4, (6), e5821 (2009).
  16. Langley, R. R., Fidler, I. J. Tumor cell-organ microenvironment interactions in the pathogenesis of cancer metastasis. Endocr. Rev. 28, (3), 297-321 (2007).
  17. Lussier, Y. A., et al. Oligo- and polymetastatic progression in lung metastasis(es) patients is associated with specific microRNAs. PLoS One. 7, (12), e50141 (2012).
  18. Lussier, Y. A., et al. MicroRNA expression characterizes oligometastasis(es). PLoS One. 6, (12), e28650 (2011).
  19. Calon, A., et al. Dependency of colorectal cancer on a TGF-beta-driven program in stromal cells for metastasis initiation. Cancer Cell. 22, (5), 571-584 (2012).
  20. Vanharanta, S., Massague, J. Origins of metastatic traits. Cancer Cell. 24, (4), 410-421 (2013).
  21. Khodarev, N. N., Roizman, B., Weichselbaum, R. R. Molecular pathways: Interferon/Stat1 Pathway: Role in the tumor resistance to genotoxic stress and aggressive growth. Clin. Cancer Res. 18, (11), 3015-3021 (2012).
  22. Li, C., et al. Interferon-stimulated gene 15 (ISG15) is a trigger for tumorigenesis and metastasis of hepatocellular carcinoma. Oncotarget. 5, (18), 8429-8441 (2014).
  23. Cespedes, M. V., et al. Orthotopic microinjection of human colon cancer cells in nude mice induces tumor foci in all clinically relevant metastatic sites. Am. J. Pathol. 170, (3), 1077-1085 (2007).
  24. Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. Orthotopic mouse model of colorectal cancer. J. Vis. Exp. (10), (2007).
  25. Soares, K. C., et al. A preclinical murine model of hepatic metastases. J. Vis. Exp. (27), e51677 (2014).
  26. Evans, J. P., et al. From mice to men: Murine models of colorectal cancer for use in translational research. Crit. Rev. Oncol. Hematol. 98, 94-105 (2016).
מתקדם במודל חיה של גרורה גסה בכבד: טכניקות הדמיה ונכסים של משובטים גרורתי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Oshima, G., Stack, M. E., Wightman, S. C., Bryan, D., Poli, E., Xue, L., Skowron, K. B., Uppal, A., Pitroda, S. P., Huang, X., Posner, M. C., Hellman, S., Weichselbaum, R. R., Khodarev, N. N. Advanced Animal Model of Colorectal Metastasis in Liver: Imaging Techniques and Properties of Metastatic Clones. J. Vis. Exp. (117), e54657, doi:10.3791/54657 (2016).More

Oshima, G., Stack, M. E., Wightman, S. C., Bryan, D., Poli, E., Xue, L., Skowron, K. B., Uppal, A., Pitroda, S. P., Huang, X., Posner, M. C., Hellman, S., Weichselbaum, R. R., Khodarev, N. N. Advanced Animal Model of Colorectal Metastasis in Liver: Imaging Techniques and Properties of Metastatic Clones. J. Vis. Exp. (117), e54657, doi:10.3791/54657 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter