نشكر J. J. تشيو Cappellani والدعم التقني. وأيد هذا العمل من جانب صناديق من المعهد الوطني للسرطان (U01 CA141451)، وسرطان ستار اتحاد، سوزان جي كومن من أجل العلاج، لونغ ايلاند ممشى يوم 2 لمكافحة سرطان الثدي، وائتلاف مانهاست المرأة ضد سرطان الثدي بالنسبة لي، وعلى قبل الدكتوراه الزمالة من برنامج الثدي إخراج الكونغرس أبحاث السرطان والولايات المتحدة ESNESN هو أيضا حائز على C. سريعة ليزلي ويليام راندولف هيرست مؤسسة المنح الدراسية من كلية العلوم البيولوجية واتسون. وأيد HAA من الأموال من مجلس البحوث في النرويج (160698/V40 و151882)، وجنوب شرق السلطات الصحية الإقليمية (2007060).

<ol>
	<li>Egeblad, M., Nakasone, E. S., Werb, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumors+as+organs:+complex+tissues+that+interface+with+the+entire+organism.">Tumors as organs: complex tissues that interface with the entire organism.</a> Dev. Cell. 18, 884-901 (2010).</li><li>Ahn, G. -. O., Tseng, D., Liao, C. -. H., Dorie, M. J., Czechowicz, A., Brown, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+Mac-1+(CD11b/CD18)+enhances+tumor+response+to+radiation+by+reducing+myeloid+cell+recruitment.">Inhibition of Mac-1 (CD11b/CD18) enhances tumor response to radiation by reducing myeloid cell recruitment.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 8363-8368 (2010).</li><li>Tlsty, T. D., Coussens, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+stroma+and+regulation+of+cancer+development.">Tumor stroma and regulation of cancer development.</a> Annu. Rev. Pathol. 1, 119-150 (2006).</li><li>DeNardo, D. G., Brennan, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukocyte+complexity+predicts+breast+cancer+survival+and+functionally+regulates+response+to+chemotherapy.">Leukocyte complexity predicts breast cancer survival and functionally regulates response to chemotherapy.</a> Cancer Discov. 1, 54-67 (2011).</li><li>Nakasone, E. S., Askautrud, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+tumor-stroma+interactions+during+chemotherapy+reveals+contributions+of+the+microenvironment+to+resistance.">Imaging tumor-stroma interactions during chemotherapy reveals contributions of the microenvironment to resistance.</a> Cancer Cell. 21, 488-503 (2012).</li><li>Kim, J. B., Stein, R., O'Hare, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+in+vitro+tissue+culture+models+of+breast+cancer--+a+review.">Three-dimensional in vitro tissue culture models of breast cancer-- a review.</a> Breast Cancer Res. Treat. 85, 281-291 (2004).</li><li>Gilbert, L. A., Hemann, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+damage-mediated+induction+of+a+chemoresistant+niche.">DNA damage-mediated induction of a chemoresistant niche.</a> Cell. 143, 355-366 (2010).</li><li>Pittet, M. J., Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravital+imaging.">Intravital imaging.</a> Cell. 147, 983-991 (2011).</li><li>Lohela, M., Werb, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravital+imaging+of+stromal+cell+dynamics+in+tumors.">Intravital imaging of stromal cell dynamics in tumors.</a> Curr. Opin. Genet. Dev. 20, 72-78 (2010).</li><li>Boissonnas, A., Fetler, L., Zeelenberg, I. S., Hugues, S., Amigorena, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+cytotoxic+T+cell+infiltration+and+elimination+of+a+solid+tumor.">In vivo imaging of cytotoxic T cell infiltration and elimination of a solid tumor.</a> J. Exp. Med. 204, 345-356 (2007).</li><li>Breart, B., Lema&#238;tre, F., Celli, S., Bousso, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+imaging+of+intratumoral+CD8++T+cell+cytotoxic+activity+during+adoptive+T+cell+therapy+in+mice.">Two-photon imaging of intratumoral CD8+ T cell cytotoxic activity during adoptive T cell therapy in mice.</a> J. Clin. Invest. 118, 1390-1397 (2008).</li><li>Engelhardt, J. J., Boldajipour, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marginating+dendritic+cells+of+the+tumor+microenvironment+cross-present+tumor+antigens+and+stably+engage+tumor-specific+T+cells.">Marginating dendritic cells of the tumor microenvironment cross-present tumor antigens and stably engage tumor-specific T cells.</a> Cancer Cell. 21, 402-417 (2012).</li><li>Brown, E., McKee, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+imaging+of+collagen+and+its+modulation+in+tumors+in+vivo+using+second-harmonic+generation.">Dynamic imaging of collagen and its modulation in tumors in vivo using second-harmonic generation.</a> Nat. Med. 9, 796-800 (2003).</li><li>Wyckoff, J. B., Wang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+visualization+of+macrophage-assisted+tumor+cell+intravasation+in+mammary+tumors.">Direct visualization of macrophage-assisted tumor cell intravasation in mammary tumors.</a> Cancer Res. 67, 2649-2656 (2007).</li><li>Yuan, F., Salehi, H. A., Boucher, Y., Vasthare, U. S., Tuma, R. F., Jain, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+permeability+and+microcirculation+of+gliomas+and+mammary+carcinomas+transplanted+in+rat+and+mouse+cranial+windows.">Vascular permeability and microcirculation of gliomas and mammary carcinomas transplanted in rat and mouse cranial windows.</a> Cancer Res. 54, 4564-4568 (1994).</li><li>Jain, R. K., Munn, L. L., Fukumura, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissecting+tumour+pathophysiology+using+intravital+microscopy.">Dissecting tumour pathophysiology using intravital microscopy.</a> Nat. Rev. Cancer. 2, 266-276 (2002).</li><li>Egeblad, M., Ewald, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+stromal+cell+dynamics+in+different+tumor+microenvironments+by+spinning+disk+confocal+microscopy.">Visualizing stromal cell dynamics in different tumor microenvironments by spinning disk confocal microscopy.</a> Dis Model Mech. 1, 155-167 (2008).</li><li>Cheng, N., Lambert, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammary+Transplantation+of+Stromal+Cells+and+Carcinoma+Cells+in+C57BL/6J.">Mammary Transplantation of Stromal Cells and Carcinoma Cells in C57BL/6J.</a> Mice. J. Vis. Exp. (54), ee2716 (2011).</li><li>Ewald, A. J., Werb, Z., Egeblad, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+of+vital+signs+for+long-term+survival+of+mice+under+anesthesia.">Monitoring of vital signs for long-term survival of mice under anesthesia.</a> Cold Spring Harb. Protoc. 2011, pdb.prot5563 (2011).</li><li>Sounni, N. E., Dehne, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stromal+regulation+of+vessel+stability+by+MMP14+and+TGFbeta.">Stromal regulation of vessel stability by MMP14 and TGFbeta.</a> Dis. Model Mech. 3, 317-332 (2010).</li><li>Magness, S. T., Bataller, R., Yang, L., Brenner, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+dual+reporter+gene+transgenic+mouse+demonstrates+heterogeneity+in+hepatic+fibrogenic+cell+populations.">A dual reporter gene transgenic mouse demonstrates heterogeneity in hepatic fibrogenic cell populations.</a> Hepatology. 40, 1151-1159 (2004).</li><li>Motoike, T., Loughna, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Universal+GFP+reporter+for+the+study+of+vascular+development.">Universal GFP reporter for the study of vascular development.</a> Genesis. 28, 75-81 (2000).</li><li>Fukumura, D., Xavier, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+induction+of+VEGF+promoter+activity+in+stromal+cells.">Tumor induction of VEGF promoter activity in stromal cells.</a> Cell. 94, 715-725 (1998).</li><li>Sugimoto, H., Mundel, T. M., Kieran, M. W., Kalluri, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+fibroblast+heterogeneity+in+the+tumor+microenvironment.">Identification of fibroblast heterogeneity in the tumor microenvironment.</a> Cancer Biol. Ther. 5, 1640-1646 (2006).</li><li>Ewald, A. J., Werb, Z., Egeblad, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic,+long-term+in+vivo+imaging+of+tumor-stroma+interactions+in+mouse+models+of+breast+cancer+using+spinning-disk+confocal+microscopy.">Dynamic, long-term in vivo imaging of tumor-stroma interactions in mouse models of breast cancer using spinning-disk confocal microscopy.</a> Cold Spring Harb. Protoc. 2011, pdb.top97 (2011).</li></ol>

الكتاب ليس لديهم تضارب المصالح الكشف. أجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا للبروتوكولات المعتمدة IACUC.

يمكن للأورام أن ردود العلاجات الجهازية في الجسم الحي تكون مختلفة بشكل كبير لتلك الخلايا السرطانية في المختبر، كما يؤثر المكروية كل من الاستجابة الحادة والانتكاس 5. واحدة من أكبر العقبات التي تحول دون تفسيرها في مسارات مقاومة كيميائية الجسم الحي هو تعقيد التفاعلات بين الخلايا السرطانية والمكروية بهم. على وجه الخصوص، وذلك لأن الأورام الصلبة وضعت على التوازن بين السرطان والخلايا اللحمية، اضطرابات من عنصر واحد، مثل موت الخلايا التي تحدث أثناء العلاج المضاد للسرطان، يمكن أن يؤدي إلى آثار وخيمة على المنظمة الأنسجة. تقنية التصوير intravital المقدمة هنا يسمح للرؤية مباشرة للتفاعلات الخلايا السرطانية سدى في أورام الفئران، ويعيش تخدير أثناء العلاج مع العقاقير المضادة للسرطان. نستخدم المجهر القرص الغزل مبائر، التي لديها عمق الاختراق النسبي محدودة (انظر 17 </سوب&gt;)، ولكن يمكن استخدام تقنيات جراحية لدينا ووضع العلامات مع أنواع أخرى من المجهري. ويمكن استخدام أفلام تم الحصول عليها من هذه التجارب لتتبع العمليات التي تشمل التغيرات في كثافة مضان (على سبيل المثال بسبب تسلل عدد سكانها المسمى أو تحريض موت الخلايا)، الحركة الخلية، وتوزيع الحقن (مثل تسرب الأوعية الدموية لتعقب)، والمشترك توطين إشارات الفلورسنت 5،12،17،20. نحن الفئران الصورة بشكل روتيني لأكثر من 6 ساعات والتصوير أيضا تنفيذ لأكثر من 18 ساعة. هذا يتطلب الحفاظ على الفئران باستمرار تحت التخدير لهذه فترات زمنية طويلة. مع التخدير المناسبة، أكثر من 90٪ من الحيوانات البقاء على قيد الحياة لدينا 6 ساعات، وحوالي 80٪ البقاء على قيد الحياة أكثر من 18 ساعة. وقد نشرت تفاصيل عن كيفية تنفيذ على المدى الطويل التخدير سابقا 19. في تجربتنا، خمسة عوامل حاسمة: تجنب انخفاض حرارة الجسم، وتجنب الجفاف، والحفاظ على مستويات التشبع الفسيولوجية الدم الأكسجين، شالغناء مرطب الغاز الناقل للisoflurane، والحفاظ على الحيوانات عند أدنى مستوى في التخدير التي لا تظهر علامات الألم. للحفاظ على درجة حرارة الجسم، ونحافظ على الفئران تحت بطانية ساخنة (C ° في 38). لتجنب الجفاف، ونحن حقن كميات صغيرة من الملكية الفكرية في جميع أنحاء المالحة إجراء التصوير كامل. الفسيولوجية للحفاظ على مستويات التشبع الدم الأكسجين، ونحن نبدأ مع الأكسجين 21٪ في الغاز الحامل (بدلا من 100٪ تستخدم عادة). هذا يمكننا من زيادة مستويات الأوكسجين المستنشق إذا ماوس - في تجربة ساعات - يظهر انخفاضا في تشبع الأكسجين في الدم. في تجربتنا، وزيادة مستويات الاوكسجين في وقت استنشاق مثل هذه (على سبيل المثال إلى٪ 30-40) ودائما تقريبا استقرار الحيوان السماح لساعات إضافية من التصوير. المستوى الأمثل من التخدير هو بالنسبة لمعظم الفئران التي تحققت مع 1-1.5٪ isoflurane والنتائج في معدلات التنفس من 60-65/min ومعدلات النبض من 400-450/min. في تجارب التصوير لدينا، ونحن نستخدم نموذج الفأر في المقام الأول المعدلة وراثياق (MMTV-C3 وPyMT [1]-الدلالية) التي هي أورام متعددة البؤر، مما يسمح للتصوير من الآفات متعددة في مراحل مختلفة من تطور الورم في نفس الوقت في العاشر متعددة، مواقف ذ خلال جلسة التصوير واحد. هذا يقلل المخاوف بشأن الماوس إلى ماوس الاختلاف فيما يتعلق التجارب الرامية إلى تحديد المرحلة التي تعتمد على ردود العلاجية، ويقلل من عدد الحيوانات اللازمة للتصوير. نموذج MMTV-PyMT (وغيرها من نماذج سرطان عفوية) تمر بمراحل تدريجية التشريحية المرضية التي يمكن التعرف خلال التصوير intravital، على الرغم من أن انطلاق الآفات المرضية الورم الذي يمكن القيام به خلال التصوير intravital يختلف، وأقل تفصيلا، من أن من النسيجي أقسام 5،17. في المقابل، تميل إلى زرع نماذج تعكس الأورام مرحلة متأخرة أفضل، والخلايا السرطانية وعادة ما يتم عزلها من الأورام المتقدمة. مثل هذه النماذج هي بالتالي أكثر استعدادا لدراسة الورم سدىتفاعلات المرحلة المتأخرة من الأورام الاختلافات في هذه التفاعلات بين مراحل مختلفة. نعرض أمثلة على كيفية تغيير الصورة الهيكلية النووية التي تحدث بعد موت الخلايا الناجم عن العلاج. في غياب العلاج المضاد للسرطان، قد وضع العلامات هذه الاستراتيجية بدلا أن تستخدم لانقسام الخلايا في الموقع الصورة، توضيح، على سبيل المثال، كيف يتأثر تكاثر الخلايا والسكون من قبل المكروية. في المستقبل، قد وضع العلامات الفلورية مكونات الميتوكوندريا تجعل من الممكن للتغيرات الميتوكوندريا الصورة التي تحدث أثناء موت الخلية أفكارك. في هذا البروتوكول، وقد أظهرنا أيضا أمثلة على كيفية التفاعل سرطان الخلية خلية الصورة المناعة بعد العلاج، ولكن المكونات الأخرى microenvironmental يمكن أيضا أن تكون تصور والمصورة. القائمة خطوط مراسل المعدلة وراثيا لمكونات انسجة الخلايا الليفية لتشمل تلك (على سبيل المثال، FSP1-EGFP 17، αSMA-RFP 21، COL1A1-EGFP 21) أو خلايا الأوعية الدموية (مثل Tie2-GFP 22؛ VEGF-GFP 23). Intravital التصوير يسمح التصور في الوقت الحقيقي من التفاعلات والعمليات التي تحدث في الجسم الحي إدارة العلاج الكيميائي التالية. مع التكنولوجيا المتاحة حاليا، أحرزنا تقدما كبيرا في فهم كيفية تأثير خلايا الدم النخاعي الاستجابة العلاجية، ولكن لأن الورم المكروية على درجة من التعقيد، لا تزال هناك حاجة كبيرة لبدء التقدم لتغوص ميكانيكي في بيئة العمليات الأساسية التي تتوسط مقاومة العقاقير. واحدة من أهم التطورات التي لا تزال مطلوبة هو تحديد أفضل علامات للسكان خلية معينة. ويتضح كذلك أهمية تحسين علامات مع اثنين من عناصر الخلية اللحمية أبرز من الثدي المكروية الورم، والخلايا الليفية الخلايا المناعية. كثيرا ما يستخدم α الناعم أكتين العضلات (αSMA) لتحديدالخلايا الليفية، ولكن أعرب أيضا عن البروتين بواسطة خلايا العضلات الملساء الوعائية وخلايا ظهاري عضلي 24. وهكذا، على الرغم من أن الفئران مراسل αSMA-GFP موجودة، وتحديد نوع خلية معينة يجري التالية أثناء تجربة التصوير intravital هو التحدي. وبالمثل، فإن علامة واحدة الفلورسنت مثل EGFP أعرب تحت المروج C-FMS تحديد المجموعات السكانية الفرعية متعددة في كثير من الأحيان من الخلايا المناعية 12،17. وهكذا، رغم أن أحد يود مثالي لاستخدام علامة واحدة لتحديد نوع خلية معينة تعقيد البيولوجيا الأساسية يشكل تحديا كبيرا في استخدام هذا النهج. واحد حل جزئي لهذه المشكلة هو استخدام تسميات أخرى عن طريق الحقن للتمييز مجموعات سكانية فرعية من الخلايا معربا عن مراسل نفس الفلورسنت. على سبيل المثال، يتم أخذ dextrans الفلورسنت من قبل الضامة، ويمكن استخدامها لتسمية المجموعات السكانية الفرعية البلاعم التي وصفت من قبل C-FMS-EGFP وFsp1-EGFP الفئران المعدلة وراثيا مراسل <sup&gt; 17. كما تم الأجسام المضادة مترافق لتحقيقات الفلورسنت المستخدمة لتحديد المجموعات السكانية الفرعية محددة (مثل السكان GR1 إيجابية من الخلايا المسمى النخاعي به مراسل C-FMS-EGFP 17). على عكس منحنيات استجابة الورم الناتجة عن القياس الفرجار، والتي توفر المعلومات الآلية القليل عن كيف أو لماذا الأورام الرد على علاجية تدار، أو سلسلة النسيجية المستمدة من الأنسجة تحصد في نقاط زمنية مختلفة التي تتطلب الأفواج الكبيرة من الحيوانات، وتقدم تقنية مباشرة، قابلة للقياس الكمي من المعلومات على ديناميات موت الخلايا وعلى التفاعلات بين الخلايا اللحمية مع الخلايا السرطانية في الأفواج الصغيرة. وهكذا، فإن الاستفادة من استخدام الإجراء ذكرت هنا هو أنه يوفر المعلومات الحيوية على الاستجابة للأدوية في سياق المكروية الورم سليمة في الوقت الحقيقي. هذه المعلومات يمكن أن تؤدي إلى معلومات هامة عن العمليات الكامنة التي تدفع الردود العلاجية 5 &lt;/ سوب&gt;.

وتتألف الأورام الصلبة من اثنين من مقصورات رئيسية هي: الخلايا السرطانية والمكونة اللحمية (الخلوية وغير الخلوية) التي تساعد في الحفاظ على بيئة مناسبة لنمو الورم 1. هذه المكونات اللحمية تلعب أدوارا حاسمة في تطوير والتقدم، وورم خبيث من أنواع عديدة من السرطان، بما في ذلك 2-5 الثدي. الوسط اللحمية يؤثر أيضا الردود العلاجية 2،4،5. وهكذا، تحديد كيفية الاستجابة لخلايا السرطان العلاجات التقليدية والرواية ضمن سياق المكروية سليمة مهم لتعزيز فهمنا للبيولوجيا السرطان وتحسين الاستراتيجيات العلاجية الحالية. وعلاوة على ذلك، وتحديد كيفية سرطان الخلايا سدى التفاعلات تتغير بعد إدارة العلاج هو أمر حاسم لفهم بيولوجيا الأورام الانتكاس. وقد شارك في زراعة عضوي النمط نظم مفيدة لدراسة الورم سدى التفاعلات <sيصل&gt; 6، ولكن من الواضح أن الأساليب المتاحة حاليا لا يمكن ألخص بنجاح المكروية الورم سليمة في المختبر، وخاصة فيما يتعلق وظيفة الأوعية الدموية وتجنيد الخلايا المناعية. في الواقع، ردود الخلايا السرطانية إلى العلاجات التي لوحظت في المختبر غالبا ما تكون مختلفة كثيرا عن تلك التي لوحظت في الجسم الحي، حيث المكروية سليمة 5. وبالتالي، قد المجراة في نماذج لدراسة الورم سدى التفاعلات وتأثيرها على استجابة علاجية تعكس على نحو أفضل الآليات ذات الصلة سريريا 7. وكانت الوسيلة الرئيسية لدراسة الردود على العلاج المضاد للسرطان في الجسم الحي من خلال قياسات حجم الورم وتقييم النسيجي للأنسجة مستمدة من معاملة الحيوانات أو المرضى. ومع ذلك، فقد مكن التقدم في المجهر الفلورسنت وللصحفيين خلال العقدين الماضيين تصور العمليات المشتركة بين وداخل الخلايابدقة عالية في الحيوانات، ويعيش تخدير (intravital التصوير) 8. وقد أثبتت هذه التقنيات المجهر intravital أن تكون ذات قيمة خاصة للمكانيا وزمانيا في تشريح الجسم الحي من ديناميات ورم في سدى التفاعلات الخلوية وشبه قرار الخلوية 8،9. العمليات التي تم كشف عن طريق التصوير intravital تشمل المضادة للورم الخلايا T السمسة 10،11، والتفاعلات بين الخلايا T والخلايا النخاعي 12، ديناميات التغيرات في تكوين الكولاجين وتنظيم العلاجية بعد العلاج 13، البلاعم التي تعتمد على الخلايا السرطانية دخول الوعاء والانبثاث 14، ونفاذية الأوعية الدموية 15. هناك ثلاثة متطلبات رئيسية للتصوير intravital. وتشمل هذه المناسبة وإعداد تعرض الأنسجة للتصوير، ووضع العلامات الفلورية من مكونات النسيج المصالح، ويقترن هذا المجهر الكاميراقادرة على الحصول على الصور 16 ystem. الاستراتيجيات الأكثر شيوعا التي تستخدم لمعالجة هذه المتطلبات ما يلي: 1) الأعمال التحضيرية منتبذ (على سبيل المثال، التلقيح من الأذن أو العين المدارية)، نوافذ دائمة التصوير، أو مستحضرات exteriorized (على سبيل المثال، الظهرية رفرف الجلد)، 2) للصحفيين الفلورسنت المعدلة وراثيا و. الحقن الفلورسنت لتسمية مكونات النسيج، و 3) نظم المجهري متحد البؤر multiphoton أو يقترن أنابيب مضخم أو المسؤول إلى جانب جهاز-(CCD) الكاميرات على التوالي 9. نستخدم رفرف الجلد المعدة جراحيا نموذج لفضح الغدة الثديية الأربية للتصوير في الحيوانات التي تعبر عن الجينات المحورة تخدير ترميز للصحفيين الفلورسنت. ويتم الحصول على الصور على مدى فترة من 12 إلى 40 ساعة باستخدام مكثف CCD (ICCD) كاميرا يقترن أربع الليزر نظام القرص الغزل مبائر المجهر 17. وقد سمح التصوير بهذه الطريقة لنا لدراسة مثل هذه العمليات كما هو الحال في توزيع المخدرات الحية، المرحلة التي تعتمد على الفصلemotherapeutic الردود، نوع من موت الخلايا التي يسببها العلاج الكيميائي، والسلوك النخاعي الخلية 5. نحن نقدم بروتوكول لتصوير intravital من الردود الخلايا السرطانية إلى العلاج المضاد للسرطان وورم سدى التفاعلات في نماذج الماوس من سرطان الثدي. ويمكن استخدام هذا البروتوكول لتتبع السلوكيات وموت خلايا السرطان على حد سواء ومكونات اللحمية مع مجموعة واسعة من العلامات الفلورية المعدلة وراثيا والحقن في كل من النماذج المعدلة وراثيا وزرع لفترات تصل إلى 40 ساعة في جلسة التصوير واحد.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> كاشف </td></tr><tr><td> MMTV-PyMT الفئران </td><td> جاكسون مختبر </td><td> 2374 </td><td></td></tr><tr><td> C3 (1)، العلامة الفئران </td><td> جاكسون مختبر </td><td> 13591 </td><td></td></tr><tr><td> ACTB-ECFP الفئران </td><td> جاكسون مختبر </td><td> 3773 </td><td></td></tr><tr><td> ACTB-H2B-EGFP الفئران </td><td> جاكسون مختبر </td><td> 5418 </td><td></td></tr><tr><td> 1 × PBS </td><td> المحرز في منزل </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2 MD دكستران، فلوريسئين، مترافق </td><td> إينفيتروجن </td><td> D-7137 </td><td> إعادة DH 2 O في (4 ملغ / مل وتخزينها في -20 درجة مئوية)؛ تمييع إلى 1 ملغ / مل في برنامج تلفزيوني × 1 </td></tr><tr><td> 10 دنانير دكستران، اليكسا فلور 647، مترافق </td><td&gt; إينفيتروجن </td><td> D-22914 </td><td> إعادة DH 2 O في (4 ملغ / مل وتخزينها في -20 درجة مئوية)؛ تمييع إلى 1 ملغ / مل في برنامج تلفزيوني × 1 </td></tr><tr><td> دوكسوروبيسين هيدروكلوريد </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 44583 </td><td> إعادة DH 2 O في وتخزينها في 4 درجات مئوية؛ تمييع في PBS × 1 </td></tr><tr><td> Isothesia (Isoflurane) </td><td> بتلر التموين صحة الحيوان </td><td> 029450 </td><td> 250 مل </td></tr><tr><td> Propidium يوديد </td><td> إينفيتروجن </td><td> P3566 </td><td> 1 ملغ / مل؛ تمييع 1:15 فى PBS × 1 </td></tr><tr><td> نتروجين </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> أكسجين </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> معدات </td></tr><tr><td> 18G × 1 ½ &quot;إبرة شطبة العادية </td><td> BD </td><td> 305196 </td><td></td></tr><tr><td> μManager </td><td> فالى مختبر، UCSF </td><td> <a href="www.micro-manager.org" target="_blank">www.micro-manager.org</a> </td><td> برمجيات المصدر المفتوح </td></tr><tr><td> الكحول مسحة </td><td> BD </td><td> 326895 </td><td> 70٪ مسحات الكحول الآيزوبروبيل </td></tr><tr><td> التخدير النظام </td><td> منتجات التصوير الجزيئي، شركة </td><td></td><td></td></tr><tr><td> تغطية الزجاج </td><td> كورنينج </td><td> 2940-245 </td><td> رقم 1 ½، 24x50 مم؛ التطهير باستخدام مناديل الأيزوبروبانول 70٪ </td></tr><tr><td> الإسفنج الشاش األمن (العقيمة) </td><td> كيندال </td><td> 6939 </td><td></td></tr><tr><td> الشرائح الزجاجية المجهر </td><td> كورنينج </td><td> 2948-75x25 </td><td> تنظيف مسبقا، وإذا لم تنظف مسبقا، مع تطهير مناديل الأيزوبروبانول 70٪ </td></tr><tr><td> غرامة مقص تصلب </td><td> أدوات العلوم الجميلة </td><td> 14090-11 </td><td> 2 زوجا؛ الفولاذ المقاوم للصدأ، وشارب حادة نصائح، نصيحة مباشرة، 26 مم المتطورة، 11 سم طول </td></tr><tr><td> بطانية ساخنة </td><td> صناعات Gaymar </td><td></td><td></td></tr><tr><td> حبة الساخنة معقم </td><td> أدوات العلوم الجميلة </td><td> 18000-45 </td><td> تشغيل ما يقرب من 30 دقيقة قبل الاستخدام؛ تعقيم الأدوات&gt; 200 درجة مئوية لمدة 30 ثانية </td></tr><tr><td> Imaris </td><td> Bitplane </td><td> <a href="www.bitplane.com" target="_blank">www.bitplane.com</a> </td><td></td></tr><tr><td> Krazy الغراء </td><td> إلمر لمنتجات </td><td> KG484 </td><td></td></tr><tr><td> مختبر الشريط (½ &quot;) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> مختبر الشريط (1 &quot;) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> غطاء لبرودة الستايروفوم الشحن </td><td></td><td></td><td> وسوف تستخدم هذه كمنصة الجراحية </td></tr><tr><td> ملقط تشريح الصغيرة </td><td> Roboz </td><td> RS-5153 </td><td> 1X2 الأسنان، منحنى طفيف، 0.8 عرض تلميح مم، 4 &quot;طول </td></tr><tr><td> ملقط تشريح الصغيرة </td><td> Roboz </td><td> RS-5135 </td><td> مسننة، منحنى طفيف، 0.8 عرض تلميح مم؛ 4 &quot;طول </td></tr><tr><td> مجهر </td><td></td><td></td><td> الغزل القرص مبائر، XYZ بيزو المرحلة، capablility epifluourescence 17،25 </td></tr><tr><td> المجهر مرحلة إدراج </td><td> الأجهزة العلمية التطبيقية </td><td></td><td> العرف ملفقة، مع اثنين من الموانئ التصوير دائرية </td></tr><tr><td> MouseOx مقياس التأكسج، والبرمجيات، وأجهزة الاستشعار </td><td> STARR العلوم الحياتية </td><td> <a href="www.starrlifesciences.com" target="_blank">www.starrlifescience</a>s.com </td><td></td></tr><tr><td> Nalgene سوبر فيرسي الجافة مختبر الحفاضات </td><td> الحرارية العلمية </td><td> 74218-00 </td><td> مقطعة إلى أرباع لبطانة منصة الجراحية </td></tr><tr><td> غموض </td><td> سالتر مختبرات </td><td> 8901 </td><td> يستخدم لترطيب الغازات؛ يمنع تهيج أنسجة الرئة </td></tr><tr><td> زلة تلميح حقنة السلين القابل للتصرف (1 مل) </td><td> BD </td><td> 309659 </td><td></td></tr><tr><td> Surflo مجموعة التسريب المجنح </td><td> تيرومو </td><td> SV-23BLK </td><td> 23G X ¾ &quot;إبرة رفيعة جدا، 12&quot; أنابيب </td></tr><tr><td> Betadine الرذاذ </td><td> بوردو فارما </td><td> BASP3H </td><td></td></tr></tbody></table>

live imaging of drug responses in the tumor microenvironment in mouse models of breast cancer

والمكروية الورم يلعب دورا محوريا في بدء الورم، التقدم، ورم خبيث، وردا على العلاجات المضادة للسرطان. وكثيرا ما تستخدم ثلاثية الأبعاد شارك في ثقافة نظم فسر الورم سدى التفاعلات، بما في ذلك دورها في الاستجابة للأدوية. ومع ذلك، لا يمكن أن العديد من التفاعلات التي تحدث في الجسم الحي في المكروية سليمة تماما تكرارها في هذه الإعدادات في المختبر. وهكذا، أصبح التصور المباشر لهذه العمليات في الوقت الحقيقي أداة هامة في فهم ردود الورم إلى العلاج وتحديد التفاعلات بين الخلايا السرطانية وستروما التي يمكن أن تؤثر هذه الاستجابات. هنا نقدم طريقة لاستخدام القرص الغزل مبائر المجهر من الفئران، ويعيش تخدير لمراقبة المخدرات مباشرة توزيع الخلايا السرطانية، والاستجابات والتغيرات في الورم سدى بعد التفاعلات إدارة العلاج المنهجي في نماذج سرطان الثدي. وصفنا إجراءات labeliنانوغرام مكونات الورم مختلفة، وعلاج الحيوانات لمراقبة استجابات العلاجية، وإجراء العمليات الجراحية لتعريض أنسجة الورم للتصوير تصل إلى 40 ساعات. النتائج التي تم الحصول عليها من هذا البروتوكول هي الوقت الفاصل بين الأفلام، والتي يمكن من خلالها تقييم عمليات تسلل مثل المخدرات، وسرطان موت الخلايا اللحمية والهجرة الخلية باستخدام برامج التحليل الصورة.

Watch this Scientific Journal Video about Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer at JoVE.com

Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

وصفنا طريقة لاستجابة التصوير لعلاج مضاد للسرطان<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; والقرار في خلية واحدة.

يعيش التصوير من الاستجابة للأدوية الأورام المكروية في في نماذج الماوس من سرطان الثدي

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional ...

live-imaging-drug-responses-tumor-microenvironment-mouse-models

Research

JoVE Journal

Medicine

24.6K Views.  Watson School of Biological Sciences. وصفنا طريقة لاستجابة التصوير لعلاج مضاد للسرطان في الجسم الحي والقرار في خلية واحدة.

Video: Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

Method for Novel Anti-Cancer Drug Development using Tumor Explants of Surgical Specimens

The current therapies for malignant glioma have only palliative effect. For therapeutic development, one hurdle is the discrepancy of efficacy determined by current drug efficacy tests and the efficacy on patients. Thus, novel and reliable methods for evaluating drug efficacy are warranted in pre-clinical phase. In vitro culture of tumor tissues, including cell lines, has substantial phenotypic, genetic, and epigenetic alterations of cancer cells caused by artificial environment of cell culture, which may not reflect the biology of original tumors in situ. Xenograft models with the immunodeficient mice also have limitations, i.e., the lack of immune system and interspecies genetic and epigenetic discrepancies in microenvironment. Here, we demonstrate a novel method using the surgical specimens of malignant glioma as undissociated tumor blocks to evaluate treatment effects. To validate this method, data with the current first-line chemotherapeutic agent, temozolomide (TMZ), are described.


We used the freshly-removed surgical specimen of malignant glioma for our experiments. We performed intratumoral injection of TMZ or other drug candidates, followed by incubation and analysis on surgical specimens. Here, we sought to establish a tumor tissue explant method as a platform to determine the efficacy of novel anti-cancer therapies so that we may be able to overcome, at least, some of the current limitations and fill the existing gap between the current experimental data and the efficacy on an actual patient's tumor. This method may have the potential to accelerate identifying novel chemotherapeutic agents for solid cancer treatment.

Here, we established a method for drug efficacy testing with surgical specimens of brain tumors, termed &#x201C;tumor explant method&#x201D;. With this method, we can evaluate drug efficacy without breaking the microenvironment of solid tumors. To validate reliability of this method, we describe representative data with our glioma specimen treated with the current first-line chemotherapeutic agent, temozolomide.

أسلوب الرواية تطوير أدوية لمكافحة السرطان باستخدام Explants ورم العينات الجراحية


The current therapies for malignant glioma have only palliative effect. For therapeutic development, one hurdle is the discrepancy of efficacy determined ...

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

متعدد الفوتون التصوير من غزو خلايا الورم في الفأر نموذج مثلي الفم سرطان الخلايا الحرشفية

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There is little knowledge about in situ, in vivo, tumor hypoxia during intracranial development of malignant brain tumors because of lack of efficient means to monitor it in these deep-seated orthotopic tumors. Bioluminescence imaging (BLI), based on the detection of light emitted by living cells expressing a luciferase gene, has been rapidly adopted for cancer research, in particular, to evaluate tumor growth or tumor size changes in response to treatment in preclinical animal studies. Moreover, by expressing a reporter gene under the control of a promoter sequence, the specific gene expression can be monitored non-invasively by BLI. Under hypoxic stress, signaling responses are mediated mainly via the hypoxia inducible factor-1&alpha; (HIF-1&alpha;) to drive transcription of various genes. Therefore, we have used a HIF-1&alpha; reporter construct, 5HRE-ODD-luc, stably transfected into human breast cancer MDA-MB231 cells (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). In vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay is performed by incubating the transfected cells in a hypoxic chamber (0.1% O2) for 24 hr before BLI, while the cells in normoxia (21% O2) serve as a control. Significantly higher photon flux observed for the cells under hypoxia suggests an increased HIF-1&alpha; binding to its promoter (HRE elements), as compared to those in normoxia. Cells are injected directly into the mouse brain to establish a breast cancer brain metastasis model. In vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics is initiated 2 wks after implantation and repeated once a week. BLI reveals increasing light signals from the brain as the tumor progresses, indicating increased intracranial tumor hypoxia. Histological and immunohistochemical studies are used to confirm the in vivo imaging results. Here, we will introduce approaches of in vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay, surgical establishment of a breast cancer brain metastasis in a nude mouse and application of in vivo bioluminescence imaging to monitor intracranial tumor hypoxia.

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

Bioluminescence imaging of hypoxia inducible factor-1&alpha; activity is applied to monitor intracranial tumor hypoxia development in a breast cancer brain metastasis mouse model.

في ضوء بارد التصوير حيوية الجسم الحي من نقص الأكسجة ورم من الدماغ الانبثاث سرطان الثدي في نموذج الفأر

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

MAME Models for 4D Live-cell Imaging of Tumor: Microenvironment Interactions that Impact Malignant Progression

We have developed 3D coculture models, which we term MAME (mammary architecture and microenvironment engineering), and used them for live-cell imaging in real-time of cell:cell interactions. Our overall goal was to develop models that recapitulate the architecture of preinvasive breast lesions to study their progression to an invasive phenotype. Specifically, we developed models to analyze interactions among pre-malignant breast epithelial cell variants and other cell types of the tumor microenvironment that have been implicated in enhancing or reducing the progression of preinvasive breast epithelial cells to invasive ductal carcinomas. Other cell types studied to date are myoepithelial cells, fibroblasts, macrophages and blood and lymphatic microvascular endothelial cells. In addition to the MAME models, which are designed to recapitulate the cellular interactions within the breast during cancer progression, we have developed comparable models for the progression of prostate cancers. 
Here we illustrate the procedures for establishing the 3D cocultures along with the use of live-cell imaging and a functional proteolysis assay to follow the transition of cocultures of breast ductal carcinoma in situ (DCIS) cells and fibroblasts to an invasive phenotype over time, in this case over twenty-three days in culture. The MAME cocultures consist of multiple layers. Fibroblasts are embedded in the bottom layer of type I collagen. On that is placed a layer of reconstituted basement membrane (rBM) on which DCIS cells are seeded. A final top layer of 2% rBM is included and replenished with every change of media. To image proteolysis associated with the progression to an invasive phenotype, we use dye-quenched (DQ) fluorescent matrix proteins (DQ-collagen I mixed with the layer of collagen I and DQ-collagen IV mixed with the middle layer of rBM) and observe live cultures using confocal microscopy. Optical sections are captured, processed and reconstructed in 3D with Volocity visualization software. Over the course of 23 days in MAME cocultures, the DCIS cells proliferate and coalesce into large invasive structures. Fibroblasts migrate and become incorporated into these invasive structures. Fluorescent proteolytic fragments of the collagens are found in association with the surface of DCIS structures, intracellularly, and also dispersed throughout the surrounding matrix. Drugs that target proteolytic, chemokine/cytokine and kinase pathways or modifications in the cellular composition of the cocultures can reduce the invasiveness, suggesting that MAME models can be used as preclinical screens for novel therapeutic approaches.

We have developed 3D coculture models for live-cell imaging in real-time of interactions among breast tumor cells and other cells in their microenvironment that impact progression to an invasive phenotype. These models can serve as preclinical screens for drugs to target paracrine-induced proteolytic, chemokine/cytokine and kinase pathways implicated in invasiveness.

نماذج مامي لتصوير الخلايا الحية 4D من ورم: التفاعلات المكروية أن التقدم تأثير الخبيثة

We have developed 3D coculture models, which we term MAME (mammary architecture and microenvironment engineering), and used them for live-cell imaging in ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell proliferation in the bone marrow cavity as well as for interaction of tumor and bone cells resulting in local bone destruction. Our aim was to develop a model of experimental bone metastasis that allows in vivo assessment of angiogenesis in skeletal lesions using non-invasive imaging techniques.
For this purpose, we injected 105 MDA-MB-231 human breast cancer cells into the superficial epigastric artery, which precludes the growth of metastases in body areas other than the respective hind leg1. Following 25-30 days after tumor cell inoculation, site-specific bone metastases develop, restricted to the distal femur, proximal tibia and proximal fibula1. Morphological and functional aspects of angiogenesis can be investigated longitudinally in bone metastases using magnetic resonance imaging (MRI), volumetric computed tomography (VCT) and ultrasound (US).
MRI displays morphologic information on the soft tissue part of bone metastases that is initially confined to the bone marrow cavity and subsequently exceeds cortical bone while progressing. Using dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) functional data including regional blood volume, perfusion and vessel permeability can be obtained and quantified2-4. Bone destruction is captured in high resolution using morphological VCT imaging. Complementary to MRI findings, osteolytic lesions can be located adjacent to sites of intramedullary tumor growth. After contrast agent application, VCT angiography reveals the macrovessel architecture in bone metastases in high resolution, and DCE-VCT enables insight in the microcirculation of these lesions5,6. US is applicable to assess morphological and functional features from skeletal lesions due to local osteolysis of cortical bone. Using B-mode and Doppler techniques, structure and perfusion of the soft tissue metastases can be evaluated, respectively. DCE-US allows for real-time imaging of vascularization in bone metastases after injection of microbubbles7.
In conclusion, in a model of site-specific breast cancer bone metastases multi-modal imaging techniques including MRI, VCT and US offer complementary information on morphology and functional parameters of angiogenesis in these skeletal lesions.

In the pathogenesis of bone metastasis, angiogenesis is a crucial process and therefore represents a target for imaging and therapy. Here, we present a rat model of site-specific breast cancer bone metastasis and describe strategies to non-invasively image angiogenesis in vivo using magnetic resonance imaging, volumetric computed tomography and ultrasound.

ومتعددة الوسائط التصوير من الأوعية الدموية في نموذج الفئران عاري من سرطان الثدي الإنبثاث العظام باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، الحجمي التصوير المقطعي والموجات فوق الصوتية

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

Time-lapse Imaging of Primary Preneoplastic Mammary Epithelial Cells Derived from Genetically Engineered Mouse Models of Breast Cancer

Time-lapse imaging can be used to compare behavior of cultured primary preneoplastic mammary epithelial cells derived from different genetically engineered mouse models of breast cancer. For example, time between cell divisions (cell lifetimes), apoptotic cell numbers, evolution of morphological changes, and mechanism of colony formation can be quantified and compared in cells carrying specific genetic lesions. Primary mammary epithelial cell cultures are generated from mammary glands without palpable tumor. Glands are carefully resected with clear separation from adjacent muscle, lymph nodes are removed, and single-cell suspensions of enriched mammary epithelial cells are generated by mincing mammary tissue followed by enzymatic dissociation and filtration. Single-cell suspensions are plated and placed directly under a microscope within an incubator chamber for live-cell imaging. Sixteen 650 &mu;m x 700 &mu;m fields in a 4x4 configuration from each well of a 6-well plate are imaged every 15 min for 5 days. Time-lapse images are examined directly to measure cellular behaviors that can include mechanism and frequency of cell colony formation within the first 24 hr of plating the cells (aggregation versus cell proliferation), incidence of apoptosis, and phasing of morphological changes. Single-cell tracking is used to generate cell fate maps for measurement of individual cell lifetimes and investigation of cell division patterns. Quantitative data are statistically analyzed to assess for significant differences in behavior correlated with specific genetic lesions.

Time-lapse imaging is used to assess behavior of primary preneoplastic mammary epithelial cells derived from genetically engineered mouse models of breast cancer risk to determine if there are correlations between specific behavioral parameters and distinct genetic lesions.

الوقت الفاصل بين التصوير من الخلايا الثديية سابق للورم ظهاري الأولية المستمدة من نماذج الماوس المعدلة وراثيا لسرطان الثدي

Time-lapse  imaging can be used to compare behavior of cultured primary preneoplastic  mammary epithelial cells derived from different genetically ...

Initiation of Metastatic Breast Carcinoma by Targeting of the Ductal Epithelium with Adenovirus-Cre: A Novel Transgenic Mouse Model of Breast Cancer

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in exponential tumor growth and metastasis to distal tissues and the collapse of anti-tumor immunity. Many useful animal models exist to study breast cancer, but none completely recapitulate the disease progression that occurs in humans. In order to gain a better understanding of the cellular interactions that result in the formation of latent metastasis and decreased survival, we have generated an inducible transgenic mouse model of YFP-expressing ductal carcinoma that develops after sexual maturity in immune-competent mice and is driven by consistent, endocrine-independent oncogene expression. Activation of YFP, ablation of p53, and expression of an oncogenic form of K-ras was achieved by the delivery of an adenovirus expressing Cre-recombinase into the mammary duct of sexually mature, virgin female mice. Tumors begin to appear 6 weeks after the initiation of oncogenic events. After tumors become apparent, they progress slowly for approximately two weeks before they begin to grow exponentially. After 7-8 weeks post-adenovirus injection, vasculature is observed connecting the tumor mass to distal lymph nodes, with eventual lymphovascular invasion of YFP+ tumor cells to the distal axillary lymph nodes. Infiltrating leukocyte populations are similar to those found in human breast carcinomas, including the presence of &#945;&#946; and &#947;&#948; T cells, macrophages and MDSCs. This unique model will facilitate the study of cellular and immunological mechanisms involved in latent metastasis and dormancy in addition to being useful for designing novel immunotherapeutic interventions to treat invasive breast cancer.

Activation of latent mutations with adenovirus-Cre into the mammary ductal system results in a clinically relevant metastatic breast cancer. Incorporation of a YFP promoter allows tracking of distal metastatic tumor cells. This model is useful to study latent metastasis, anti-tumor immunity, and for designing novel immunotherapies to treat breast cancer.

بدء النقيلي سرطان الثدي عن طريق استهداف ظهارة الأقنية مع اتش، لجنة المساواة العرقية: رواية المعدلة وراثيا نموذج الفأر من سرطان الثدي

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in ...

Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts

Invading colorectal cancer (CRC) cells have acquired the capacity to break free from their sister cells, infiltrate the stroma, and remodel the extracellular matrix (ECM). Characterizing the biology of this phenotypically distinct group of cells could substantially improve our understanding of early events during the metastatic cascade.

Tumor invasion is a dynamic process facilitated by bidirectional interactions between malignant epithelium and the cancer associated stroma. In order to examine cell-specific responses at the tumor stroma-interface we have combined organotypic co-culture and laser micro-dissection techniques.
Organotypic models, in which key stromal constituents such as fibroblasts are 3-dimentioanally co-cultured with cancer epithelial cells, are highly manipulatable experimental tools which enable invasion and cancer-stroma interactions to be studied in near-physiological conditions.

Laser microdissection (LMD) is a technique which entails the surgical dissection and extraction of the various strata within tumor tissue, with micron level precision.
By combining these techniques with genomic, transcriptomic and epigenetic profiling we aim to develop a deeper understanding of the molecular characteristics of invading tumor cells and surrounding stromal tissue, and in doing so potentially reveal novel biomarkers and opportunities for drug development in CRC.&#160;&#160;&#160;

Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts

Molecular profiling of laser microdissected cells and stroma from synthetic, tissue-engineered colorectal cancer models represents a novel and manipulatable approach to characterize and dissect the distinctive biology at the interface between tumor cells at the invasive front and cancer associated stromal cells. &#160;

التنميط الجزيئي للالمكروية ورم الغازية في نموذج 3 الأبعاد للخلايا سرطان القولون والمستقيم و<em&gt; خارج الحي</em&gt; الخلايا الليفية

Invading colorectal cancer (CRC) cells have acquired the capacity to break free from their sister cells, infiltrate the stroma, and remodel the ...

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal systems. HFUS has the ability to detect structures as small as 30 &#181;m, a property that has been utilized for visualizing superficial lymph nodes in rodents in brightness (B)-mode. Combining power Doppler with B-mode imaging allows for measuring circulatory blood flow within lymph nodes and other organs. While HFUS has been utilized for lymph node imaging in a number of mouse&#160; model systems, a detailed protocol describing HFUS imaging and characterization of the cervical lymph nodes in mice has not been reported. Here, we show that HFUS can be adapted to detect and characterize cervical lymph nodes in mice. Combined B-mode and power Doppler imaging can be used to detect increases in blood flow in immunologically-enlarged cervical nodes. We also describe the use of B-mode imaging to conduct fine needle biopsies of cervical lymph nodes to retrieve lymph tissue for histological&#160; analysis. Finally, software-aided steps are described to calculate changes in lymph node volume and to visualize changes in lymph node morphology following image reconstruction. The ability to visually monitor changes in cervical lymph node biology over time provides a simple and powerful technique for the non-invasive monitoring of cervical lymph node alterations in preclinical mouse models of oral cavity disease.

This protocol describes the application of high-frequency ultrasound (HFUS) for imaging mouse cervical lymph nodes. This technique optimizes visualization and quantification of cervical lymph node morphology, volume and blood flow. Image-guided biopsy of cervical lymph nodes and processing of lymph tissue for histological evaluation is also demonstrated.

عالية التردد التصوير بالموجات فوق الصوتية للماوس عنق الرحم الغدد الليمفاوية

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal ...

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

High-grade serous ovarian cancer (HGSC), the cause of widespread peritoneal metastases, continues to have an extremely poor prognosis; fewer than 30% of women are alive 5 years after diagnosis. The omentum is a preferred site of HGSC metastasis formation. Despite the clinical importance of this microenvironment, the contribution of omental adipose tissue to ovarian cancer progression remains understudied. Omental adipose is unusual in that it contains structures known as milky spots, which are comprised of B, T, and NK cells, macrophages, and progenitor cells surrounding dense nests of vasculature. Milky spots play a key role in the physiologic functions of the omentum, which are required for peritoneal homeostasis. We have shown that milky spots also promote ovarian cancer metastatic colonization of peritoneal adipose, a key step in the development of peritoneal metastases. Here we describe the approaches we developed to evaluate and quantify milky spots in peritoneal adipose and study their functional contribution to ovarian cancer cell metastatic colonization of omental tissues both in vivo and ex vivo. These approaches are generalizable to additional mouse models and cell lines, thus enabling the study of ovarian cancer metastasis formation from initial localization of cells to milky spot structures to the development of widespread peritoneal metastases.

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

We outline a protocol that implements both in vivo and ex vivo approaches to study ovarian cancer colonization of peritoneal adipose tissues, particularly the omentum. Furthermore, we present a protocol to quantitate and analyze immune cell-structures in the omentum known as milky spots, which promote metastases of peritoneal adipose.

في فيفو وفيفو السابقين المداخل لدراسة سرطان المبيض النقيلي الاستعمار من الهياكل التبانة بقعة في البريتوني الدهنية

High-grade serous ovarian cancer (HGSC), the cause of widespread peritoneal metastases, continues to have an extremely poor prognosis; fewer than 30% of ...