Name: pathological analysis of lung metastasis following lateral tail-vein injection of tumor cells
Uploaded: 2020-05-20T14:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells at JoVE.com

تم تمويل البيانات التمثيلية من خلال المعهد الوطني للسرطان (K22CA218549 إلى S.T.S). بالإضافة إلى مساعدتهم في تطوير طريقة التحليل الشامل المذكورة هنا ، نشكر مركز السرطان الشامل بجامعة ولاية أوهايو على علم الأمراض المقارن والموارد المشتركة في Phenotyping Mouse (مدير - كريستا لا بيرل ، DVM ، دكتوراه) لخدمات الأنسجة والكيمياء المناعية وجوهر تصوير علم الأمراض لتطوير الخوارزميات وتحليلها.

يتبع استخدام الحيوان لوائح الموارد الحيوانية في مختبر الجامعة (ULAR) بموجب لجنة الرعاية والاستخدام المؤسسية للحيوانات (IACUC) - البروتوكول المعتمد 2007A0120-R4 (PI: Dr. Gina Sizemore).
1. حقن الوريد الذيل من خلايا سرطان الثدي
<ol><li>إعداد الخلايا والمحاقن للحقن<ol>
<li>لوحة عدد مناسب من الخلايا على أساس عدد الفئران وتركيز الخلايا لاستخدامها. ملاحظة: عدد الخلايا حقن والوقت لتطوير الانبثاث سوف تعتمد على خط الخلية المستخدمة، وسوف تحتاج إلى تحسين. في هذه المظاهرة، يتم حقن 1 × 106 خلايا MDA-MB-231 عن طريق الوريد في فئران NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG)، ويلاحظ وجود آفات رئوية بالمنظار الكلي في موعد لا يتجاوز 24 يوما بعد الحقن. بالنسبة لخط الخلية السرطانية MVT1 murine mammary17 ، يتم حقن 3 × 106 خلايا في فئران FVB / N المختصة بالمناعة مع العديد من الانبثاث الرئوي الذي لوحظ من قبل 14 days22،23.</li>
		<li>أسبيرات وسائل الإعلام وشطف لوحات الخلية مع برنامج تلفزيوني 1x. جرب الخلايا في الحد الأدنى من الحجم، إضافة حجم مناسب من الوسائط، وعدد الخلايا باستخدام مقياس الدم أو طريقة أخرى مفضلة. يمكن استخدام التريبان الأزرق (0.4٪) أو غيرها من الأصباغ الحية / الميتة لتحديد عدد الخلايا القابلة للتطبيق.</li>
		<li>بيليه الخلايا عن طريق الغزل في 180 × ز لمدة 5 دقائق.</li>
		<li>Resuspend العدد المناسب من الخلايا في برنامج تلفزيوني 1x عقيمة بحيث يتم حقن حجم 100 ميكرولتر لكل فأر. الحفاظ على تعليق الخلية على الجليد للحفاظ على البقاء.</li>
		<li>قبل الحقن، إعادة ضغط الخلايا بدقة مع ماصة 200 ميكرولتر أو 1 مل لتجنب تكتل. وضع 100 ميكرولتر في حقنة الأنسولين 28 غرام (انظر جدول المواد).</li>
		<li>القضاء على أي فقاعات الهواء عن طريق الحفاظ على حقنة عمودية، والتنصت على الحقنة، وضبط ببطء المكبس. حقن فقاعات الهواء في الوريد من المرجح أن يسبب انسداد الهواء / الغاز التي يمكن أن تكون قاتلة.</li>
	</ol></li>
	<li>حقن ذيل الوريد الجانبي ملاحظة: بالنسبة لمقايسات الانبثاث التجريبية لسرطان الثدي، يتم إجراء الحقن على الفئران الأنثوية البالغة من العمر 6 أسابيع >.<ol>
<li>التعامل مع الماوس من الذيل والشريحة الحيوانية في أنبوب مشقوق / جهاز ضبط النفس من حجم مناسب (انظر جدول المواد لجهاز ضبط النفس المستخدمة).</li>
		<li>أدخل الجزء المكون لجهاز ضبط النفس وضع الماوس على جانبها بحيث يكون من السهل عرض الوريد الذيل الجانبي. يحتوي الفأر على شريان بطني يتماشى مع الأعضاء التناسلية ، وريد الظهر ، وعروقين وريديين وريديين.</li>
		<li>تنظيف سطح ذيل الماوس مع مسح مطهر. فهم الذيل بين السبابة والإبهام مع اليد غير المهيمنة وتطبيق التوتر طفيف.</li>
		<li>بدءا من الجزء القاصي من الذيل ، أدخل الإبرة الموازية للوريد مع شطبة في نهاية المطاف.</li>
		<li>إذا سمح، وتلخيص بعناية الإبرة والانحناء إلى زاوية 20-30 درجة. ينصح بشدة باتباع نهج بيد واحدة أو جهاز لتلخيص الإبر. ملاحظة: ليس من الضروري أن يستنشق لأن هذا قد يتسبب في طي الوريد. ومع ذلك، يمكن رؤية ومضة صغيرة من الدم عند وضعها لأول مرة. الإبرة سوف تتقدم بسلاسة في الوريد مع الموضع الصحيح.</li>
		<li>الاستغناء ببطء عن حجم كامل في الوريد. لا ينبغي أن تكون هناك مقاومة عندما يتم دفع المكبس.</li>
		<li>إذا شعر أي مقاومة, إزالة فورا إبرة حقنة. إذا لزم الأمر، إعادة إدراج الإبرة (من الناحية المثالية لا أكثر من 3 محاولات) تتحرك نحو الطرف القريب من الذيل أو الوريد الجانبي المعارض.</li>
		<li>ومن المرجح أن يتم إزاحة كمية صغيرة من الدم بعد الحقن. تطبيق ضغط لطيف مع الشاش العقيم ومسح مع مسح مطهر.</li>
		<li>التخلص فورا من حقنة في حاوية حادة المناسبة.</li>
		<li>أعد الماوس إلى قفص نظيف ومهوى وراقب علامات الضيق.</li>
		<li>رصد الفئران 2-3x / أسبوعيا لعلامات تشكيل الانبثاث (التنفس شاقة، موقف حدب، وفقدان الوزن) والضيق العام. الوقت لتطوير الانبثاث سوف تعتمد على خط الخلية وسلالة الماوس.</li>
		<li>إذا كنت تستخدم جهاز تصوير حي للحيوانات الحية في الجسم الحي ، فإن فئران الصور مباشرة بعد حقن الوريد الخلفي لتأكيد الحقن الناجح للخلايا والحصول على بيانات "صفر" للوقت (لا يتم تضمين تفاصيل محددة حول التصوير الحيوي في الجسم الحي هنا ، ولكن يتم وصفها من قبل Yang et al.24).</li>
	</ol></li>
</ol>2. تثبيت أنسجة الرئة وتحليل عبء ورم الرئة النقيلي
<ol><li>تضخم أنسجة الرئة للحفاظ على الشكل الهيكلي للرئتين لعلم الأمراض النسيجية<ol>
<li>بعد اتباع إجراءات القتل الرحيم المعتمدة (مثل ثاني أكسيد الكربون في 30 - 70٪ من حجم الغرفة / دقيقة) ، قم بتأمين جثة الماوس إلى لوحة تشريح مع دبابيس. إما رش أو تطبيق الإيثانول 70٪ للحفاظ على الفراء الماوس للخروج من الطريق أثناء تشريح. ملاحظة: يمكن أن يسبب اختناق ثاني أكسيد الكربون الهمورهاج الرئوي كآفة خلفية متوقعة ، خاصة بمعدلات تدفق أبطأ.</li>
		<li>فتح الصدر مع شق خط الوسط، وتوسيع شق cranially / caudally من خلال الصفاق، وقطع الحجاب الحاجز عن طريق استيعاب عملية xyphoid.</li>
		<li>باستخدام مجموعة منفصلة من مقص لا مملة ريش، وقطع الأضلاع على طول كل جانب من القص وإزالة القفص الصدري بعناية ترك مجالا للرئتين لتوسيع.</li>
		<li>عزل القصبة الهوائية عن طريق إزالة الغدد اللعابية تحت الفك السفلي والعضلات تحت الهيداوي. يمكن أن يؤدي وضع دبابيس على جانبي القصبة الهوائية إلى منع الحركة غير المرغوب فيها أثناء إدخال الإبرة.</li>
		<li>ملء حقنة 26 G مع 2-3 مل من 10٪ محايدة عازلة الفورمالين وإدراجها في القصبة الهوائية.</li>
		<li>حقن ببطء الفورمالين ومشاهدة للرئتين لتوسيع (عادة ما يتطلب ~ 1.5 مل من الفورمالين).</li>
		<li>بمجرد أن يبدأ الفورمالين في التسرب من الرئتين (تجنب التضخم) ، قرصة قبالة القصبة الهوائية مع زوج من ملقط ، وإزالة إبرة حقنة وفصل الجهاز التنفسي بأكمله. وضع الرئتين والقلب، وما إلى ذلك مباشرة في الفورملين كما يمكن أن يتم تشذيب إضافية من الأنسجة بعد التثبيت.</li>
		<li>معالجة كاملة، وتضمين، وتقسم من الأنسجة، والهيماتوكسيلين واليوزين (H &amp؛ E) تلطيخ باستخدام الطرق القياسية.</li>
	</ol></li>
	<li>تحليل عبء ورم الرئة النقيلي<ol>
<li>تفحص أقسام الرئة الملطخة ب H&E على ماسح ضوئي عالي الدقة، وشريحة عند تكبير 40x (الشكل 3).</li>
		<li>استيراد الصور إلى برامج تحليل الصور (مثل تحليل صورة Visiopharm) من أجل تحديد كمي لنقائل الرئة. ملاحظة: نوصي المستخدمين الجدد إما الحصول على التدريب في الموقع أو عبر الإنترنت لاستخدام برنامج تحليل الصور. كما تتوفر العديد من الندوات عبر الإنترنت من خلال صفحة الويب التجارية.</li>
		<li>حدد تطبيق Visiopharm 10118 H&E Lung Metastasis من مكتبة تطبيقات البرنامج. ملاحظة: الغرض من هذا التطبيق هو تسمية وقياس انبثاث الرئة على الشرائح H & E الملطخة. كجزء من تطبيق H&E Lung Metastasis 10118، فإن الخطوة الأولى لمعالجة الصور تجزئ أنسجة الرئة باستخدام تطبيق اكتشاف الأنسجة. تستخدم الخطوة الثانية لمعالجة الصور تطبيق اكتشاف الانبثاث الذي يحدد الانبثاث داخل أنسجة الرئة. يتم تحديد الانبثاث عن طريق الشكل جنبا إلى جنب مع المناطق التي هي إما مشوه جدا، أحمر جدا أو متناثرة جدا بحيث لا يمكن تحديدها على أنها الانبثاث.</li>
		<li>ضبط المعلمات تحديد الشكل والتشتت لتناسب أفضل الصور التمثيلية. يمكن عرض المناطق المجزأة من الانبثاث الورم وأنسجة الرئة الطبيعية باستخدام تسميات لون مختلفة لكل نوع من أنواع الأنسجة. ملاحظة: في حالة عدم تمكن التطبيق من فصل الانبثاث بدقة عن أنسجة الرئة العادية، قد يحتاج تطبيق مخصص يستخدم برنامج Visiopharm Decision Forest إلى الكتابة كما تم إجراؤه للتجارب (انظر الشكل 2 والشكل 3). تفاصيل لكتابة خوارزمية مخصصة اتبع أدناه. وإلا، انتقل إلى الخطوة 2.2.9.</li>
		<li>افتح برنامج غابة القرار، الذي يعمل من خلال تدريب فئات متعددة [أي أنسجة الرئة (غير النيوبلاستيك)، والانبثاث، وخلايا الدم الحمراء، والظهارة، و / أو الفضاء الأبيض] على الصورة المطلوبة. في الشكل 2، الانبثاث الورم الأزرق، والأنسجة الطبيعية خضراء، وظهارة الشعب الهوائية هو الأصفر. أيضا، خلايا الدم الحمراء في مساحات حمراء وهوائية باللون الوردي.</li>
		<li>اتبع السلسلة التي تمت المطالبة بها من الأسئلة نعم أو لا لتدريب كل فئة بشكل مناسب للحصول على صورة. دقة الخوارزمية ستحدد عدد الأسئلة نعم / لا. للتحليل، تمت كتابة الخوارزمية/التطبيق المخصص بدقة تم تعيينها إلى 50 (النطاق 0-100).</li>
		<li>ضبط ميزات لكل فئة من خلال تطبيق مرشحات لشحذ، طمس، فرز حسب الشكل، وما إلى ذلك لتعزيز دقة الخوارزمية / التطبيق. تغير الميزات كيفية رؤية الفئة للصورة لإخراج ألوان أو شدة معينة. ملاحظة: بالنسبة للخوارزمية المخصصة، يتم تصنيف الانبثاثات التي تبلغ مساحتها 8500 ميكرومتر2 وما فوق وقياسها على أنها نقائل. وهذا يفسر تباين الحجم ونقائل صغيرة جدا للكشف. تم تضمين المناطق الصغيرة المشوهة والمناطق النقيلية الصغيرة تحت 8500 ميكرومتر2 في القياس الكمي الطبيعي للأنسجة.</li>
		<li>حفظ الإعدادات المعدلة من التطبيق أو خوارزمية مخصصة ومن ثم، تطبيق خوارزمية / التطبيق على مجموعة كاملة أو سلسلة من الأنسجة الملطخة H & E.</li>
		<li>وأخيرا، تصدير كافة متغيرات الإخراج، والتي تشمل تلك المدرجة في الجدول 1. ويمكن قياس المساحة في ميكرون مربع (μm2) كميا لكل نوع من أنواع الأنسجة وتستمد النسب المئوية من إجمالي مساحة الأنسجة الصافية للعينة (أي إجمالي الأنسجة ناقص الفضاء الجوي).</li>
		<li>عند إنشاء خوارزمية مخصصة، قم بمراجعة علامات الأنسجة بالتشاور مع مجلس الأمراض البيطرية المعتمد من قبل الكلية الأمريكية لأخصائيي علم الأمراض البيطرية لضمان قياسات دقيقة والتمييز بين أنواع الأنسجة.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Chambers, A. F., Groom, A. C., MacDonald, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissemination+and+growth+of+cancer+cells+in+metastatic+sites.">Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites.</a> Nature Reviews: Cancer. 2 (8), 563-572 (2002).</li><li>Steeg, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+metastasis.">Targeting metastasis.</a> Nature Reviews: Cancer. 16 (4), 201-218 (2016).</li><li>Gupta, G. P., Massague, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+metastasis:+building+a+framework.">Cancer metastasis: building a framework.</a> Cell. 127 (4), 679-695 (2006).</li><li>Steeg, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+metastasis:+mechanistic+insights+and+clinical+challenges.">Tumor metastasis: mechanistic insights and clinical challenges.</a> Nature Medicine. 12 (8), 895-904 (2006).</li><li>Chaffer, C. L., Weinberg, R. 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+perspective+on+cancer+cell+metastasis.">A perspective on cancer cell metastasis.</a> Science. 331 (6024), 1559-1564 (2011).</li><li>Eckhardt, B. L., Francis, P. A., Parker, B. S., Anderson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+the+discovery+and+development+of+therapies+for+metastatic+breast+cancer.">Strategies for the discovery and development of therapies for metastatic breast cancer.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 11 (6), 479-497 (2012).</li><li>Gomez-Cuadrado, L., Tracey, N., Ma, R., Qian, B., Brunton, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+metastasis:+progress+and+prospects.">Mouse models of metastasis: progress and prospects.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 10 (9), 1061-1074 (2017).</li><li>Fantozzi, A., Christofori, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+breast+cancer+metastasis.">Mouse models of breast cancer metastasis.</a> Breast Cancer Research. 8 (4), 212 (2006).</li><li>Schoenenberger, C. 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=Targeted+c-myc+gene+expression+in+mammary+glands+of+transgenic+mice+induces+mammary+tumours+with+constitutive+milk+protein+gene+transcription.">Targeted c-myc gene expression in mammary glands of transgenic mice induces mammary tumours with constitutive milk protein gene transcription.</a> EMBO Journal. 7 (1), 169-175 (1988).</li><li>Nusse, R., Varmus, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Many+tumors+induced+by+the+mouse+mammary+tumor+virus+contain+a+provirus+integrated+in+the+same+region+of+the+host+genome.">Many tumors induced by the mouse mammary tumor virus contain a provirus integrated in the same region of the host genome.</a> Cell. 31 (1), 99-109 (1982).</li><li>Muller, W. J., Sinn, E., Pattengale, P. K., Wallace, R., Leder, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-step+induction+of+mammary+adenocarcinoma+in+transgenic+mice+bearing+the+activated+c-neu+oncogene.">Single-step induction of mammary adenocarcinoma in transgenic mice bearing the activated c-neu oncogene.</a> Cell. 54 (1), 105-115 (1988).</li><li>Lin, E. 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=Progression+to+malignancy+in+the+polyoma+middle+T+oncoprotein+mouse+breast+cancer+model+provides+a+reliable+model+for+human+diseases.">Progression to malignancy in the polyoma middle T oncoprotein mouse breast cancer model provides a reliable model for human diseases.</a> American Journal of Pathology. 163 (5), 2113-2126 (2003).</li><li>Green, J. E., 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=The+C3(1)/SV40+T-antigen+transgenic+mouse+model+of+mammary+cancer:+ductal+epithelial+cell+targeting+with+multistage+progression+to+carcinoma.">The C3(1)/SV40 T-antigen transgenic mouse model of mammary cancer: ductal epithelial cell targeting with multistage progression to carcinoma.</a> Oncogene. 19 (1), 1020-1027 (2000).</li><li>Iorns, E., 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=A+new+mouse+model+for+the+study+of+human+breast+cancer+metastasis.">A new mouse model for the study of human breast cancer metastasis.</a> PloS One. 7 (10), 47995 (2012).</li><li>Kim, I. S., Baek, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+for+breast+cancer+metastasis.">Mouse models for breast cancer metastasis.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 394 (3), 443-447 (2010).</li><li>Mariotto, A. B., Etzioni, R., Hurlbert, M., Penberthy, L., Mayer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+the+Number+of+Women+Living+with+Metastatic+Breast+Cancer+in+the+United+States.">Estimation of the Number of Women Living with Metastatic Breast Cancer in the United States.</a> Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention. 26 (6), 809-815 (2017).</li><li>Xiao, W., 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=Risk+factors+and+survival+outcomes+in+patients+with+breast+cancer+and+lung+metastasis:+a+population-based+study.">Risk factors and survival outcomes in patients with breast cancer and lung metastasis: a population-based study.</a> Cancer Medicine. 7 (3), 922-930 (2018).</li><li>Smid, M., 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=Subtypes+of+breast+cancer+show+preferential+site+of+relapse.">Subtypes of breast cancer show preferential site of relapse.</a> Cancer Research. 68 (9), 3108-3114 (2008).</li><li>Kennecke, H., 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=Metastatic+behavior+of+breast+cancer+subtypes.">Metastatic behavior of breast cancer subtypes.</a> Journal of Clinical Oncology. 28 (20), 3271-3277 (2010).</li><li>Soni, 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=Breast+cancer+subtypes+predispose+the+site+of+distant+metastases.">Breast cancer subtypes predispose the site of distant metastases.</a> American Journal of Clinical Pathology. 143 (4), 471-478 (2015).</li><li>Leone, B. 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=Prognostic+impact+of+metastatic+pattern+in+stage+IV+breast+cancer+at+initial+diagnosis.">Prognostic impact of metastatic pattern in stage IV breast cancer at initial diagnosis.</a> Breast Cancer Research and Treatment. 161 (3), 537-548 (2017).</li><li>Pei, X. F., 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=Explant-cell+culture+of+primary+mammary+tumors+from+MMTV-c-Myc+transgenic+mice.">Explant-cell culture of primary mammary tumors from MMTV-c-Myc transgenic mice.</a> In Vitro Cellular and Developmental Biology: Animal. 40 (1-2), 14-21 (2004).</li><li>Mathsyaraja, H., 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=CSF1-ETS2-induced+microRNA+in+myeloid+cells+promote+metastatic+tumor+growth.">CSF1-ETS2-induced microRNA in myeloid cells promote metastatic tumor growth.</a> Oncogene. 34 (28), 3651-3661 (2015).</li><li>Yang, S., Zhang, J. J., Huang, X. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+for+tumor+metastasis.">Mouse models for tumor metastasis.</a> Methods in Molecular Biology. 928, 221-228 (2012).</li><li>La Perle, K. M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+Pathologists:+Ultimate+Control+Freaks+Seeking+Validation.">Comparative Pathologists: Ultimate Control Freaks Seeking Validation.</a> Veterinary Pathology. 56 (1), 19-23 (2019).</li><li>Blomberg, O. S., Spagnuolo, L., de Visser, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+regulation+of+metastasis:+mechanistic+insights+and+therapeutic+opportunities.">Immune regulation of metastasis: mechanistic insights and therapeutic opportunities.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 11 (10), (2018).</li><li>Gonzalez, H., Hagerling, C., 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=Roles+of+the+immune+system+in+cancer:+from+tumor+initiation+to+metastatic+progression.">Roles of the immune system in cancer: from tumor initiation to metastatic progression.</a> Genes and Development. 32 (19-20), 1267-1284 (2018).</li><li>Borowsky, A. D., 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=Syngeneic+mouse+mammary+carcinoma+cell+lines:+two+closely+related+cell+lines+with+divergent+metastatic+behavior.">Syngeneic mouse mammary carcinoma cell lines: two closely related cell lines with divergent metastatic behavior.</a> Clinical and Experimental Metastasis. 22 (1), 47-59 (2005).</li><li>Yang, 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=Immunocompetent+mouse+allograft+models+for+development+of+therapies+to+target+breast+cancer+metastasis.">Immunocompetent mouse allograft models for development of therapies to target breast cancer metastasis.</a> Oncotarget. 8 (19), 30621-30643 (2017).</li><li>Resch, M., Neels, T., Tichy, A., Palme, R., Rulicke, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+assessment+of+tail-vein+injection+in+mice+using+a+modified+anaesthesia+induction+chamber+versus+a+common+restrainer+without+anaesthesia.">Impact assessment of tail-vein injection in mice using a modified anaesthesia induction chamber versus a common restrainer without anaesthesia.</a> Laboratory Animals. 53 (2), 190-201 (2019).</li><li>Rashid, O. M., 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=Is+tail+vein+injection+a+relevant+breast+cancer+lung+metastasis+model.">Is tail vein injection a relevant breast cancer lung metastasis model.</a> Journal of Thoracic Disease. 5 (4), 385-392 (2013).</li><li>Goodale, D., Phay, C., Postenka, C. O., Keeney, M., Allan, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+tumor+cell+dissemination+patterns+in+preclinical+models+of+cancer+metastasis+using+flow+cytometry+and+laser+scanning+cytometry.">Characterization of tumor cell dissemination patterns in preclinical models of cancer metastasis using flow cytometry and laser scanning cytometry.</a> Cytometry Part A. 75 (4), 344-355 (2009).</li><li>Goddard, E. T., Fischer, J., Schedin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Portal+Vein+Injection+Model+to+Study+Liver+Metastasis+of+Breast+Cancer.">A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer.</a> Journal of Visualized Experiments. (118), (2016).</li><li>Wright, L. E., 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=Murine+models+of+breast+cancer+bone+metastasis.">Murine models of breast cancer bone metastasis.</a> BoneKEy Reports. 5, 804 (2016).</li><li>Simmons, J. 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=Animal+Models+of+Bone+Metastasis.">Animal Models of Bone Metastasis.</a> Veterinary Pathology. 52 (5), 827-841 (2015).</li><li>Liu, Z., 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=Improving+orthotopic+mouse+models+of+patient-derived+breast+cancer+brain+metastases+by+a+modified+intracarotid+injection+method.">Improving orthotopic mouse models of patient-derived breast cancer brain metastases by a modified intracarotid injection method.</a> Scientific Reports. 9 (1), 622 (2019).</li><li>Kodack, D. P., Askoxylakis, V., Ferraro, G. B., Fukumura, D., 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=Emerging+strategies+for+treating+brain+metastases+from+breast+cancer.">Emerging strategies for treating brain metastases from breast cancer.</a> Cancer Cell. 27 (2), 163-175 (2015).</li><li>Brown, 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=Practical+Stereology+Applications+for+the+Pathologist.">Practical Stereology Applications for the Pathologist.</a> Veterinary Pathology. 54 (3), 358-368 (2017).</li><li>Aeffner, F., 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=Digital+Microscopy,+Image+Analysis,+and+Virtual+Slide+Repository.">Digital Microscopy, Image Analysis, and Virtual Slide Repository.</a> Institute for Laboratory Animal Research Journal. 59 (1), 66-79 (2018).</li></ol>

وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.

مع استمرار الباحثين في استخدام الحقن الوريدي للخلايا السرطانية كنموذج تجريبي للانبثاث ، تفتقر إلى الممارسات القياسية لتحليل عبء الورم النقيلي الناتج. في بعض الحالات، يمكن ملاحظة اختلافات كبيرة في عبء الورم النقيلي عند التلاعب بخطوط خلايا معينة و / أو استخدام المركبات الكيميائية بشكل كل?...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61270/pathological-analysis-lung-metastasis-following-lateral-tail-vein">Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells</a>. The author list was updated.
The author list was updated from:
Katie A. Thies1,&#160;Sue E. Knoblaugh2, and Steven T. Sizemore1 
1Department of Radiation Oncology, Arthur G. James Comprehensive Cancer Center and Richard L. Solove Research Institute, The Ohio State University Medical Center 
2Department of Veterinary Biosciences, Comparative Pathology and Digital Imaging Shared Resource, The Ohio State University
to:
Katie A. Thies1, Sarah Steck1, Sue E. Knoblaugh2, and Steven T. Sizemore1 
1Department of Radiation Oncology, Arthur G. James Comprehensive Cancer Center and Richard L. Solove Research Institute, The Ohio State University Medical Center 
2Department of Veterinary Biosciences, Comparative Pathology and Digital Imaging Shared Resource, The Ohio State University

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61270/pathological-analysis-lung-metastasis-following-lateral-tail-vein">Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells</a>. The author list was updated.

Erratum: Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells

على الرغم من كونه عملية معقدة للغاية وغير فعالة1 ، فإن الانبثاث هو مساهم كبير في مراضة ووفيات مرضى السرطان2. وفي الواقع، تعزى معظم الوفيات المرتبطة بالسرطان إلى الانتشار النقيلي للمرض 3،4. من أجل أن تنتشر الخلايا السرطانية بنجاح ، يجب أن تنفصل عن الموقع الأساسي ، وتغزو من خلال ستروما المجاورة ، وتتغلغل في الدورة الدموية أو اللمفاويات ، والسفر إلى السرير الشعري لموقع ثانوي ، والبذخ في الأنسجة الثانوية ، وتتكاثر أو تنمو لتشكيل الآفات النقيلية5. وكان استخدام نماذج الماوس حاسما لتعزيز فهم الآليات الجزيئية المسؤولة عن البذر النقيلي والنمو6،7. هنا، ونحن نركز على الانبثاث سرطان الثدي، والتي غالبا ما تستخدم نماذج الماوس المعدلة وراثيا، فضلا عن أساليب زرع - كل مع مجموعة خاصة بهم من المزايا والقيود.
نماذج الورم الثديي المعدلة وراثيا الاستفادة من المروجين الغدة الثديية محددة، بما في ذلك MMTV-LTR (الماوس فيروس الورم الثديي تكرار محطة طويلة) وWAP (بروتين مصل اللبن الحمضية)، لدفع التعبير عن المتحولين جنسيا في ظهارة الثديي8. وقد تم التعبير عن الأورام المتجانسة بما في ذلك مستضد بوليوما تي الأوسط (PyMT) ، ErbB2 / Neu ، c-Myc ، Wnt-1 ، وفيروس سيميان 40 (SV40) بهذه الطريقة9،10،11،12،13 ، وبينما هذه النماذج الوراثية مفيدة لدراسة بدء الورم الأولي وتطوره ، إلا أن القليل منها ينتشر بسهولة إلى الأعضاء البعيدة. وعلاوة على ذلك، فإن نماذج الماوس الوراثية هذه غالبا ما تكون أكثر تكلفة والوقت باهظة من نماذج الانبثاث التلقائي أو التجريبي. نظرا للحد من معظم نماذج الأورام الثديية المعدلة وراثيا لدراسة الانبثاث ، أصبحت تقنيات الزرع طرقا جذابة لدراسة هذه العملية المعقدة. وهذا يشمل orthotopic, ذيل الوريد, داخل القلب, وحقن داخل الجمجمة من خطوط الخلايا المناسبة.
على الرغم من أن العديد من خطوط خلايا سرطان الثدي تنتشر بسهولة بعد الحقن التقويمي في وسادة الدهون الثديية14,15 ، فإن اتساق واستنساخ عبء الورم النقيلي يمكن أن يكون تحديا ، ويمكن أن تكون مدة هذه الدراسات على مدار عدة أشهر. لتقييم الانبثاث الرئوي، على وجه الخصوص، الحقن الوريدي في الوريد الذيل غالبا ما يكون طريقة أكثر استنساخا وفعالة من حيث الوقت مع انتشار النقيلي التي تحدث عادة في غضون بضعة أسابيع. ومع ذلك ، بما أن نموذج الحقن الوريدي يتجاوز الخطوات الأولية لسلسلة النقيلي ، يجب توخي الحذر في تفسير نتائج هذه الدراسات. في هذه المظاهرة، نعرض حقن الوريد الذيل من الخلايا السرطانية الثديية جنبا إلى جنب مع طريقة دقيقة وشاملة للتحليل.
على الرغم من أن مجتمع الأبحاث قد أحرز تقدما كبيرا في فهم العملية المعقدة للانبثاث سرطان الثدي، ويقدر أن أكثر من 150،000 امرأة حاليا سرطان الثدي النقيلي16. من بين المصابين بسرطان الثدي في المرحلة الرابعة، يعاني >36٪ من المرضى من انبثاث الرئة17؛ ومع ذلك، يمكن أن يختلف نمط وحدوث الانبثاث الخاصة بالموقع استنادا إلى النوع الفرعي الجزيئي18,19,20,21. المرضى الذين يعانون من انبثاث الرئة المرتبطة بسرطان الثدي لديهم متوسط البقاء على قيد الحياة من 21 شهرا فقط تسليط الضوء على الحاجة إلى تحديد العلاجات الفعالة والمؤشرات الحيوية الجديدة لهذا المرض17. استخدام نماذج الانبثاث التجريبية، بما في ذلك الحقن الوريدي للخلايا السرطانية، سوف تستمر في تعزيز معرفتنا بهذا التحدي السريري الهام. عند دمجها مع علم أمراض التصوير الرقمي وطريقة تحليل عبء ورم الرئة النقيلي الموصوف في هذا البروتوكول ، فإن حقن الوريد الخلفي هي أداة قيمة لأبحاث الانبثاث لسرطان الثدي.

<table><tbody><tr><td>alcohol prep pads</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-363-750</td><td>&lt;strong&gt;for cleaning tail prior to injection&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>dissection scissors</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-951-5</td><td>&lt;strong&gt;for mouse dissection and lung tissue inflation&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>DMEM with L-Glutamine, 4.5g/L Glucose and Sodium Pyruvate</td><td>Fisher Scientific</td><td>MT10013CV</td><td>cell culture media base for MDA-MB-231 and MVT1 cell lines</td></tr><tr><td>Dulbecco&#039;s Phosphate-Buffered Salt Solution 1x</td><td>Fisher Scientific</td><td>MT21030CV</td><td>used for resuspending tumor cells for injection</td></tr><tr><td>ethanol (70 % solution)</td><td>OSU</td><td></td><td>used to minimize mouse&#039;s fur during dissection; use caution - flammable</td></tr><tr><td>Evan&#039;s blue dye</td><td>Millipore Sigma</td><td>E2129</td><td>used at 1 % in sterile PBS for practice with tail-vein injection method; use caution - dangerous reagent</td></tr><tr><td>Fetal Bovine Serum</td><td>Millipore Sigma</td><td>F4135</td><td>cell culture media additive; used at 10% in DMEM</td></tr><tr><td>forceps</td><td>Fisher Scientific</td><td>10-270</td><td>for dissection and lung tissue inflation</td></tr><tr><td>FVB/NJ mice</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>001800</td><td>syngeneic mouse strain for MVT1 cells</td></tr><tr><td>hemacytometer (Bright-Line)</td><td>Millipore Sigma</td><td>Z359629</td><td>for use in cell culture to obtain cell counts</td></tr><tr><td>insulin syringe (28 G)</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-829-1B</td><td>for tail-vein injections (BD 329424)</td></tr><tr><td>MDA-MB-231 cells</td><td>ATCC</td><td></td><td>human breast cancer cell line</td></tr><tr><td>MVT1 cells</td><td></td><td></td><td>mouse mammary tumor cells</td></tr><tr><td>needles (26 G)</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-826-15</td><td>used to inflate the mouse&#039;s lungs</td></tr><tr><td>neutral buffered formalin (10%)</td><td>Fisher Scientific</td><td>245685</td><td>used as a tissue fixative and to inflate lung tissue; use caution - dangerous reagent</td></tr><tr><td>NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG) mice</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>005557</td><td>maintained by OSUCCC Target Validation Shared Resource</td></tr><tr><td>Penicillin Streptomycin 100x</td><td>ThermoFisher</td><td>15140163</td><td>cell culture media additive</td></tr><tr><td>sterile gauze</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9379092</td><td>for applying pressue to mouse&#039;s tail if bleeding occurs</td></tr><tr><td>syringe (5 mL)</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-955-458</td><td>used to inflate mouse lung tissue</td></tr><tr><td>tail-vein restrainer</td><td>Braintree Scientific, Inc.</td><td>TV-150 STD</td><td>used to restrain mouse for tail-vein injections</td></tr><tr><td>Trypan blue (0.4 %)</td><td>ThermoFisher</td><td>15250061</td><td>used in cell culture to assess viability</td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA 0.25 %</td><td>ThermoFisher</td><td>25200-114</td><td>used in cell culture to detach tumor cells from plate</td></tr></tbody></table>

pathological analysis of lung metastasis following lateral tail-vein injection of tumor cells

الانبثاث، السبب الرئيسي للمراضة والوفيات بالنسبة لمعظم مرضى السرطان، يمكن أن يكون تحديا لنموذج قبل السريرية في الفئران. تتوفر نماذج قليلة من الانبثاث التلقائي. وبالتالي ، فإن نموذج الانبثاث التجريبي الذي ينطوي على حقن الوريد الخلفي لخطوط الخلايا المناسبة هو الدعامة الأساسية لأبحاث الانبثاث. عندما يتم حقن الخلايا السرطانية في الوريد الذيل الجانبي ، فإن الرئة هي موقعها المفضل للاستعمار. أحد القيود المحتملة لهذه التقنية هو التحديد الكمي الدقيق لعبء ورم الرئة النقيلي. في حين أن بعض المحققين عد macrometastases من حجم محدد مسبقا و / أو تشمل micrometastases بعد تقسيم الأنسجة، والبعض الآخر تحديد منطقة الآفات النقيلي بالنسبة لمنطقة الأنسجة العادية. كل من هذه الطرق الكمي يمكن أن تكون صعبة للغاية عندما يكون العبء النقيلي عالية. هنا، ونحن نظهر نموذج حقن الوريد من الانبثاث الرئة تليها طريقة متقدمة لقياس عبء الورم النقيلي باستخدام برنامج تحليل الصورة. تسمح هذه العملية بالتحقيق في معلمات متعددة لنقطة النهاية ، بما في ذلك متوسط حجم الانبثاث ، والعدد الإجمالي للنقائل ، وإجمالي منطقة الانبثاث ، لتوفير تحليل شامل. وعلاوة على ذلك، تم استعراض هذه الطريقة من قبل مجلس الأمراض البيطرية معتمدة من قبل الكلية الأمريكية لأخصائيي الأمراض البيطرية (SEK) لضمان الدقة.

إذا كان استخدام الخلايا غير الملساء لحقن الوريد الذيل، قد يكون من الصعب تأكيد استعمار الرئة حتى (1) وقت التشريح إذا كان يمكن ملاحظة الماكروميتاستاز أو (2) بعد التحليل النسيجي إذا كانت الانبثاث المجهرية موجودة. مع عبء ورم الرئة النقيلي واسعة النطاق، الفئران سيكون لها التنفس شاقة. كما هو الحا?...

Watch this Scientific Journal Video about Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells at JoVE.com

Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells

غالبا ما يستخدم الحقن الوريدي للخلايا السرطانية في أبحاث الانبثاث ، ولكن عبء الورم النقيلي قد يكون من الصعب تحليله. هنا، ونحن نظهر نموذج حقن ذيل الوريد من الانبثاث وتشمل نهجا جديدا لتحليل عبء ورم الرئة النقيلي الناتجة.

التحليل المرضي لنقائل الرئة بعد الحقن الجانبي الوريد الذيل من الخلايا السرطانية

Metastasis, the primary cause of morbidity and mortality for most cancer patients, can be challenging to model preclinically in mice. Few spontaneous ...

pathological-analysis-lung-metastasis-following-lateral-tail-vein

Research

JoVE Journal

Cancer Research

8.8K Views.  The Ohio State University Medical Center. غالبا ما يستخدم الحقن الوريدي للخلايا السرطانية في أبحاث الانبثاث ، ولكن عبء الورم النقيلي قد يكون من الصعب تحليله. هنا، ونحن نظهر نموذج حقن ذيل الوريد من الانبثاث وتشمل نهجا جديدا لتحليل عبء ورم الرئة النقيلي الناتجة.

Video: Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells

Lung Tumor Cell Recruitment Assay

To investigate the molecular mechanisms governing tumor metastasis, various assays using the mouse as a model animal have been proposed. Here, we demonstrate a simple assay to evaluate tumor cell extravasation or micrometastasis. In this assay, tumor cells were injected through the tail vein, and after a short period, the lungs were dissected and digested to count the accumulated labeled tumor cells. This assay skips the initial step of primary tumor invasion into the blood vessel and facilitates the study of events in the distant organ where tumor metastasis occurs. The number of cells injected into the blood vessel can be optimized to observe a limited number of metastases. It has been reported that stromal cells in the distant organ contribute to metastasis. Thus, this assay could be a useful tool to explore potential therapeutic drugs or devices for prevention of tumor metastasis.

This manuscript describes a method to quantify tumor cell accumulation in the lungs in an animal model of tumor metastasis.

الرئة ورم الخلية تجنيد الإنزيم

To investigate the molecular mechanisms governing tumor metastasis, various assays using the mouse as a model animal have been proposed. Here, we ...

Experimental Metastasis Assay

Metastasis is the leading cause of death in cancer patients. To understand the mechanism of metastasis, an experimental metastasis assay was established using immunodeficient mice. This article delineates the procedures involved in this assay, including sample preparation, intravenous injection, and culturing cells from lung metastases. Briefly, a pre-determined number of human cancer cells were prepared in vitro and directly injected into the circulation of immunodeficient mice through their tail veins. A small number of cells survive the turbulence in the circulation and grow as metastases in internal organs, such as lung. The injected mice are dissected after a certain period. The tissue distribution of metastases is determined under a dissecting microscope. The number of metastases in a specific tissue is counted and it directly correlates with the metastatic ability of the injected cancer cells. The arisen metastases are isolated and cultured in vitro as cell lines, which often show enhanced metastatic abilities than the parental line when injected again into immunodeficient mice. These highly metastatic derivatives become useful tools for identifying genes or molecular pathways that regulate metastatic progression.

This article describes the procedures of an experimental metastasis assay that is used to determine the metastatic potential of human cancer cell lines.

الفحص التجريبي الإنبثاث

Metastasis is the leading cause of death in cancer patients.  To understand the mechanism of metastasis, an experimental metastasis assay was established ...

Medicine

A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer

Breast cancer is the leading cause of cancer-related mortality in women worldwide. Liver metastasis is involved in upwards of 30% of cases with breast cancer metastasis, and results in poor outcomes with median survival rates of only 4.8 - 15 months. Current rodent models of breast cancer metastasis, including primary tumor cell xenograft and spontaneous tumor models, rarely metastasize to the liver. Intracardiac and intrasplenic injection models do result in liver metastases, however these models can be confounded by concomitant secondary-site metastasis, or by compromised immunity due to removal of the spleen to avoid tumor growth at the injection site. To address the need for improved liver metastasis models, a murine portal vein injection method that delivers tumor cells firstly and directly to the liver was developed. This model delivers tumor cells to the liver without complications of concurrent metastases in other organs or removal of the spleen. The optimized portal vein protocol employs small injection volumes of 5 - 10 &#956;l, &#8805; 32 gauge needles, and hemostatic gauze at the injection site to control for blood loss. The portal vein injection approach in Balb/c female mice using three syngeneic mammary tumor lines of varying metastatic potential was tested; high-metastatic 4T1 cells, moderate-metastatic D2A1 cells, and low-metastatic D2.OR cells. Concentrations of &#8804; 10,000 cells/injection results in a latency of ~ 20 - 40 days for development of liver metastases with the higher metastatic 4T1 and D2A1 lines, and &#62; 55 days for the less aggressive D2.OR line. This model represents an important tool to study breast cancer metastasis to the liver, and may be applicable to other cancers that frequently metastasize to the liver including colorectal and pancreatic adenocarcinomas.

A surgical procedure was developed to deliver mammary tumor cells to the murine liver via portal vein injection. This model permits investigation of late stages of liver metastasis in a fully immune competent host, including tumor cell extravasation, seeding, survival, and metastatic outgrowth in the liver.

والوريد البابي حقن نموذج لدراسة الكبد الانبثاث من سرطان الثدي

Breast cancer is the leading cause of cancer-related mortality in women worldwide. Liver metastasis is involved in upwards of 30% of cases with breast ...

Practical Considerations in Studying Metastatic Lung Colonization in Osteosarcoma Using the Pulmonary Metastasis Assay

The pulmonary metastasis assay (PuMA) is an ex vivo lung explant and closed cell culture system that permits researchers to study the biology of lung colonization in osteosarcoma (OS) by fluorescence microscopy. This article provides a detailed description of the protocol, and discusses examples of obtaining image data on metastatic growth using widefield or confocal fluorescence microscopy platforms. The flexibility of the PuMA model permits researchers to study not only the growth of OS cells in the lung microenvironment, but also to assess the effects of anti-metastatic therapeutics over time. Confocal microscopy allows for unprecedented, high-resolution imaging of OS cell interactions with the lung parenchyma. Moreover, when the PuMA model is combined with fluorescent dyes or fluorescent protein genetic reporters, researchers can study the lung microenvironment, cellular and subcellular structures, gene function, and promoter activity in metastatic OS cells. The PuMA model provides a new tool for osteosarcoma researchers to discover new metastasis biology and assess the activity of novel anti-metastatic, targeted therapies.

The goal of this article is to provide a detailed description of the protocol for the pulmonary metastasis assay (PuMA). This model permits researchers to study metastatic osteosarcoma (OS) cell growth in lung tissue using a widefield fluorescence or confocal laser-scanning microscope.

الاعتبارات العملية في دراسة الاستعمار الرئة المنتشر في أوستيوساركوما باستخدام مقايسة خبيث الرئوية

The pulmonary metastasis assay (PuMA) is an ex vivo lung explant and closed cell culture system that permits researchers to study the biology of lung ...

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mice Mammary Fat Pad

A proper animal model is crucial for a better understanding of diseases. Animal models established by different methods (subcutaneous injections, xenografts, genetic manipulation, chemical reagents induction, etc.) have various pathological characters and play important roles in investigating certain aspects of diseases. Although no single model can totally mimic the whole human disease progression, orthotopic organs disease models with a proper stromal environment play an irreplaceable role in understanding diseases and screening for potential drugs. In this article, we describe how to implant breast cancer cells into the mammary fat pad in a simple, less invasive, and easy-to-handle way, and follow the metastasis to distant organs. With the proper features of primary tumor growth, breast and nipple pathological changes, and a high occurrence of other organs&#39; metastasis, this model maximumly mimics human breast cancer progression. Primary tumor growth in situ, long-distant metastasis, and the tumor microenvironment of breast cancer can be investigated by using this model.

Here, we present a protocol to implant breast cancer cells into the mammary fat pad in a simple, less invasive, and easy-to-handle way, and this mouse orthotopic breast cancer model with a proper mammary fat pad environment can be used to investigate various aspects of cancer.

حقن أورثوتوبيك من خلايا سرطان الثدي في لوحة الدهون الثديية في الفئران

A proper animal model is crucial for a better understanding of diseases. Animal models established by different methods (subcutaneous injections, ...

Combined Use of Tail Vein Metastasis Assays and Real-Time In Vivo Imaging to Quantify Breast Cancer Metastatic Colonization and Burden in the Lungs

Metastasis is the main cause of cancer-related deaths and there are limited therapeutic options for patients with metastatic disease. The identification and testing of novel therapeutic targets that will facilitate the development of better treatments for metastatic disease requires preclinical in vivo models. Demonstrated here is a syngeneic mouse model for assaying breast cancer metastatic colonization and subsequent growth. Metastatic cancer cells are stably transduced with viral vectors encoding firefly luciferase and ZsGreen proteins. Candidate genes are then stably manipulated in luciferase/ZsGreen-expressing cancer cells and then the cells are injected into mice via the lateral tail vein to assay metastatic colonization and growth. An in vivo imaging device is then used to measure the bioluminescence or fluorescence of the tumor cells in the living animals to quantify changes in metastatic burden over time. The expression of the fluorescent protein allows the number and size of metastases in the lungs to be quantified at the end of the experiment without the need for sectioning or histological staining. This approach offers a relatively quick and easy way to test the role of candidate genes in metastatic colonization and growth, and provides a great deal more information than traditional tail vein metastasis assays. Using this approach, we show that simultaneous knockdown of Yes associated protein (YAP) and transcriptional co-activator with a PDZ-binding motif (TAZ) in breast cancer cells leads to reduced metastatic burden in the lungs and that this reduced burden is the result of significantly impaired metastatic colonization and reduced growth of metastases.

The described approach combines experimental tail vein metastasis assays with in vivo live animal imaging to allow real-time monitoring of breast cancer metastasis formation and growth in addition to the quantification of metastasis number and size in the lungs.

الجمع بين استخدام الذيل الوريد الانبثاث الاختبارات والوقت الحقيقي في التصوير فيفو لقياس سرطان الثدي الاستعمار المنتشر والعبء في الرئتين

Metastasis is the main cause of cancer-related deaths and there are limited therapeutic options for patients with metastatic disease. The identification ...

Modeling Brain Metastasis Via Tail-Vein Injection of Inflammatory Breast Cancer Cells

Metastatic spread to the brain is a common and devastating manifestation of many types of cancer. In the United States alone, about 200,000 patients are diagnosed with brain metastases each year. Significant progress has been made in improving survival outcomes for patients with primary breast cancer and systemic malignancies; however, the dismal prognosis for patients with clinical brain metastases highlights the urgent need to develop novel therapeutic agents and strategies against this deadly disease. The lack of suitable experimental models has been one of the major hurdles impeding advancement of our understanding of brain metastasis biology and treatment. Herein, we describe a xenograft mouse model of brain metastasis generated via tail-vein injection of an endogenously HER2-amplified cell line derived from inflammatory breast cancer (IBC), a rare and aggressive form of breast cancer. Cells were labeled with firefly luciferase and green fluorescence protein to monitor brain metastasis, and quantified metastatic burden by bioluminescence imaging, fluorescent stereomicroscopy, and histologic evaluation. Mice robustly and consistently develop brain metastases, allowing investigation of key mediators in the metastatic process and the development of preclinical testing of new treatment strategies.

We describe a xenograft mouse model of breast cancer brain metastasis generated via tail-vein injection of an endogenously HER2-amplified inflammatory breast cancer cell line.

نمذجة ورم خبيث في الدماغ عن طريق حقن الوريد الخلفي لخلايا سرطان الثدي الالتهابية

Metastatic spread to the brain is a common and devastating manifestation of many types of cancer. In the United States alone, about 200,000 patients are ...

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mammary Fat Pad of Mice to Study Tumor Growth.

Breast cancer growth can be studied in mice using a plethora of models. Genetic manipulation of breast cancer cells may provide insights into the functions of proteins involved in oncogenic progression or help to discover new tumor suppressors. In addition, injecting cancer cells into mice with different genotypes might provide a better understanding of the importance of the stromal compartment. Many models may be useful to investigate certain aspects of disease progression but do not recapitulate the entire cancerous process. In contrast, breast cancer cells engraftment to the mammary fat pad of mice better recapitulates the location of the disease and presence of the proper stromal compartment and therefore better mimics human cancerous disease. In this article, we describe how to implant breast cancer cells into mice orthotopically and explain how to collect tissues to analyse the tumor milieu and metastasis to distant organs. Using this model, many aspects (growth, angiogenesis, and metastasis) of cancer can be investigated simply by providing a proper environment for tumor cells to grow.

Cancer is a complex disease that is influenced by the tissue surrounding the tumor as well as local pro- and anti-inflammatory mediators. Therefore, orthotropic injection models, rather than subcutaneous models may be useful to study cancer progression in a manner that better mimics human pathology.

حقن مثلي من خلايا سرطان الثدي في الثديية الدهون وسادة من الفئران لدراسة نمو الأورام.

Breast cancer growth can be studied in mice using a plethora of models. Genetic manipulation of breast cancer cells may provide insights into the ...

Injection of Syngeneic Murine Melanoma Cells to Determine Their Metastatic Potential in the Lungs

Approximately 90% of human cancer deaths are linked to metastasis. Despite the prevalence and relative harm of metastasis, therapeutics for treatment or prevention are lacking. We report a method for the establishment of pulmonary metastases in mice, useful for the study of this phenomenon. Tail vein injection of B57BL/6J mice with B16-BL6 is among the most used models for melanoma metastases. Some of the circulating tumor cells establish themselves in the lungs of the mouse, creating "experimental" metastatic foci. With this model it is possible to measure the relative effects of therapeutic agents on the development of cancer metastasis. The difference in enumerated lung foci between treated and untreated mice indicates the efficacy of metastases neutralization. However, prior to the investigation of a therapeutic agent, it is necessary to determine an optimal number of injected B16-BL6 cells for the quantitative analysis of metastatic foci. Injection of too many cells may result in an overabundance of metastatic foci, impairing proper quantification and overwhelming the effects of anti-cancer therapies, while injection of too few cells will hinder the comparison between treated and controls.

Metastasis plays a profound role in the virulence of cancer, accounting for an estimated 90% of deaths. We report a protocol for a metastatic melanoma model in mice that is useful for determining the efficacy of therapeutic agents against this clinical phenomenon.

حقن خلايا الفئران مسانج الميلانوما لتحديد ما إمكاناتهم الإنتقالية في الرئتين

Approximately 90% of human cancer deaths are linked to metastasis.  Despite the prevalence and relative harm of metastasis, therapeutics for treatment or ...

An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

Metastasis is the primary cause of mortality of breast cancer patients. The mechanism underlying cancer cell metastasis, including breast cancer metastasis, is largely unknown and is a focus in cancer research. Various breast cancer spontaneous metastasis mouse models have been established. Here, we report a simplified procedure to establish orthotopic transplanted breast cancer primary tumor and resultant spontaneous metastasis that mimic human breast cancer metastasis. Combined with the bioluminescence live tumor imaging, this mouse model allows tumor growth and progression kinetics to be monitored and quantified. In this model, a low dose (1 x 104 cells) of 4T1-Luc breast cancer cells was injected into BALB/c mouse mammary fat pad using a tuberculin syringe. Mice were injected with luciferin and imaged at various time points using a bioluminescent imaging system. When the primary tumors grew to the size limit as in the IACUC-approved protocol (approximately 30 days), mice were anesthetized under constant flow of 2% isoflurane and oxygen. The tumor area was sterilized with 70% ethanol. The mouse skin around the tumor was excised to expose the tumor which was removed with a pair of sterile scissors. Removal of the primary tumor extends the survival of the 4T-1 tumor-bearing mice for one month. The mice were then repeatedly imaged for metastatic tumor spreading to distant organs. Therapeutic agents can be administered to suppress tumor metastasis at this point. This model is simple and yet sensitive in quantifying breast cancer cell growth in the primary site and progression kinetics to distant organs, and thus is an excellent model for studying breast cancer growth and progression, and for testing anti-metastasis therapeutic and immunotherapeutic agents in vivo.

An orthotopic breast cancer primary tumor model and surgical removal of primary tumor to extend mouse life to generate spontaneous metastasis are described. The tumor growth and progression are monitored and quantified by luciferase fluorescence imaging.

التحليل المرضي لنقائل الرئة بعد الحقن الجانبي الوريد الذيل من الخلايا السرطانية

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST