Method Article

Моделирование метастазирования в головной мозг с помощью инъекции воспалительных клеток рака молочной железы в хвостовую вену

DOI:

10.3791/62249

⸱

February 4th, 2021

 ,  ,  , 
1Department of Breast Medical Oncology, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, 2Morgan Welch Inflammatory Breast Cancer Clinic and Research Program, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, 3Department of Radiation Oncology, The University of Texas MD Anderson Cancer Center

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы описываем модель метастазов рака молочной железы с помощью ксенотрансплантата мыши, полученную путем инъекции в хвостовую вену эндогенной HER2-усиленной воспалительной клеточной линии рака молочной железы.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Метастатическое распространение в головной мозг является распространенным и разрушительным проявлением многих видов рака. Только в Соединенных Штатах ежегодно у 200 000 пациентов диагностируются метастазы в головном мозге. Значительный прогресс был достигнут в улучшении показателей выживаемости пациентов с первичным раком молочной железы и системными злокачественными новообразованиями; Тем не менее, неутешительный прогноз для пациентов с клиническими метастазами в головной мозг подчеркивает настоятельную необходимость разработки новых терапевтических средств и стратегий против этого смертельного заболевания. Отсутствие подходящих экспериментальных моделей было одним из основных препятствий, препятствующих прогрессу в понимании биологии и лечения метастазов в мозге. В данной статье мы описываем мышиную модель метастазирования в головной мозг с помощью ксенотрансплантата с помощью инъекции в хвостовую вену эндогенной HER2-амплифицированной клеточной линии, полученной из воспалительного рака молочной железы (IBC), редкой и агрессивной формы рака молочной железы. Клетки были помечены люциферазой светлячков и зеленым флуоресцентным белком для мониторинга метастазов в мозг и количественно оценивали метастатическую нагрузку с помощью биолюминесцентной визуализации, флуоресцентной стереомикроскопии и гистологической оценки. У мышей устойчиво и последовательно развиваются метастазы в головном мозге, что позволяет исследовать ключевые медиаторы метастатического процесса и разрабатывать доклинические испытания новых стратегий лечения.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Метастазы в головной мозг являются распространенным и смертельно опасным осложнением системных злокачественных новообразований. Большинство метастазов в головном мозге происходит из первичных опухолей легких, молочной железы или кожи, которые в совокупности составляют 67-80% случаев 1,2. Оценки частоты метастазирования в головной мозг варьируются от 100 000 до 240 000 случаев, и эти цифры могут быть заниженными, поскольку аутопсия редко проводится для пациентов, умерших от метастатическогорака. Пациенты с метастазами в головной мозг имеют худший прогноз и более низкую общую выживаемость....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Описанный здесь метод был одобрен Комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC) Онкологического центра им. М. Д. Андерсона и соответствует рекомендациям Национальных институтов здравоохранения по уходу за лабораторными животными и их использованию. Схематический рабочий процесс со всеми шагами представлен на рисунке 1.

1. Подготовка клеток

ПРИМЕЧАНИЕ: Клеточная линия MDA-IBC3 (ER-/PR-/HER2+), сгенерированная в лаборатории24 доктора Вудворда, была стабильно трансдуцирована плазмидой люциферазно-зеленого флуоресцентног....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исходя из того, что меченые клетки облегчают мониторинг и визуализацию метастазов в головном мозге на доклинических мышиных моделях, мы пометили клетки MDA-IBC3 с помощью Luc и GFP для мониторинга метастазов в головном мозге и количественной оценки метастатической нагрузки с помощью биолюминесцентной визуализации и флуоресцентной стереомикроскопии. Инъекция меченых клеток MDA-IBC3 в хвостовые вены мышей с иммунодефицитным SCID/Beige привела к высокому проценту развития метастазов в мозг у мышей (т.е. от 66,7% до 100%)16,.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Протокол включает в себя несколько критически важных шагов. Клетки следует держать на льду не дольше 1 часа для сохранения жизнеспособности. Для протирания хвостов мышей перед инъекцией следует использовать спиртовые ватные диски, при этом следует следить за тем, чтобы не протирать слишком сильно или слишком часто, чтобы не повредить кожу хвоста. Убедитесь, что в клеточной суспензии нет пузырьков воздуха, чтобы предотвратить гибель мышей от эмболии кровеносных сосудов. Поддерживайте угол инъекции на уровне 45° или меньше.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы благодарим Кристин Ф. Воган (Christine F. Wogan), MS, ELS, из отделения радиационной онкологии MD Anderson за научное редактирование рукописи, и Кэрол М. Джонстон (Carol M. Johnston) из Отделения хирургии гистологического центра MD Anderson за помощь в окрашивании гематоксилином и эозином. Мы благодарны Центру ветеринарной медицины и хирургии MD Anderson за их поддержку исследований на животных. Эта работа была поддержана следующими грантами: Грант Сьюзан Г. Комен (Susan G. Komen Career Catalyst Research Research) (CCR16377813 для BGD), грант Американского онкологического общества (RSG-19-126-01 для BGD) и Программа штата Техас по исследованию редкого и агрессивног....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Cell Culture
1000 &микро; L наконечник для пипетки фильтрованныйGenesee Scientific23430
10 мл Серологическая пипеткаGenesee Scientific12-112
Антибиотик-антимикотический Thermo Fisher Scientific152400621%
Центрифужные пробирки 15 мл насыпьюGenesee Scientific28103 
Corning  500 мл ветчины F-12 Medium [+] L-глутаминGIBICO Inc. СШАMT10080CV
Countess II Automated Cell Counter (Invitrogen)Thermo Fisher ScientificAMQAX1000
1x DPBSThermo Fisher Scientific21-031-CV
Eppendorf centufuge 5810REppendorf 
Фетальная бычья сыворотка (FBS)GIBICO Inc. США1600004410%
Fisherbrand   Стерильные клеточные ситечки (40 μ m)Thermo Fisher Scientific22-363-547
ГидрокортизонSigma-AldrichH08881 &микро; г/мл
инсулина Thermo Fisher Scientific125850145 µ г/мл
Invitrogen  Камера для подсчета клеток Countess SlidesThermo Fisher ScientificC10228 
Клеточные линии MDA-IBC3Онкологический центрСозданы лабораторией доктора Вудворда24
Luciferase– зеленый флуоресцентный белок (Luc– GFP) плазмиднаясистема BiosciencesBLIV713PA-1
микропробирки прозрачная стерильная 1,7 млGenesee Scientific24282S
Olympus 10 & микро; L Reach Barrier Tip, с низким связыванием, стеллажный, стерильныйGenesee Scientific23-401C 
TC Обработанные колбы (T75), 250 мл, VentGenesee Scientific25-209
Трипановый синий краситель (0,4%) для использования с Countess Automated Cell CounterThermo Fisher ScientificT10282
Трипсин-ЭДТА (0,25%), феноловый красныйThermo Fisher Scientific25200114
<сильный>Инъекция в хвостовую вену
C.B-17/IcrHsd-Prkdc scid Lyst bg-J - SCID/бежевыйEnvigo SCID/бежевый инсулиновый
BD с ультратонкой иглой BD 0,5 мл 30Gx1/2" (12,7 мм)BD328466
Plas Labs   Ограничители для грызунов Broome-StylePlas Labs 551BSRR01-288-32AЗаказ от: Thermo Fisher Scientific
Volu SolПоставщик Партнер по разнообразию Этанол 95% SDA (190 Proof)Thermo Fisher Scientific5042087270 %
использованоImaging
BD  Lo-Dose  U-100 Инсулиновые шприцыBD329461
одноразовые фильтрующие блоки PES 0,45 &; mFisherbrandFB12566501система фильтрации для стерилизации D-люциферина
D-люциферинбиосинтL8220-1gстоковая концентрация = 47,6 мМ (15,15 мг/мл); использование концентрации = 1,515 мг/мл
1,7 мл микропробирки янтарныйGenesee Scientific24-282AM
ИзофлуранPatterson VeterinaryNDC-14043-704-06Жидкий анестетик для использования в анестезирующем испарителе
IVIS 200 Аппарат PerkinElmerдля визуализации люциферазы, до 5 мышей одновременно, с наркозным аппаратом
Пластиковые контейнеры с крышками Fisherbrand02-544-127
Кассеты для салфетокThermo Scientific1000957
Webcol Alcohol Prep Covidien6818
Stereomicroscope Imaging
Stereomicroscope AZ100 Модель NikonAZ-STGEпрограммное обеспечение NIS-ELEMENT
Формалин 10%Fisher ChemicalSF100-4
TC обработанная посуда 100x20 ммGenesee Scientific25202
MD Anderson шприц для мышей

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Achrol, A. S., et al. Brain metastases. Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 5(2019).
  2. Nayak, L., Lee, E. Q., Wen, P. Y. Epidemiology of brain metastases. Current Oncology Report. 14 (1), 48-54 (2012).
  3. Lowery, F. J., Yu, D.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Brain MetastasisTail Vein InjectionInflammatory Breast CancerXenograft Mouse ModelBioluminescence ImagingFluorescent MicroscopyGFP LabelingHER2 AmplificationHistologic EvaluationMetastatic Burden

Related Articles