Name: an orthotopic mouse model of spontaneous breast cancer metastasis
Uploaded: 2016-08-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 11 s
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Supported by grants from the National Institute of Health grants CA133085, CA182518 and CA185909 (to KL) and VA Merit Review Award BX001962 (to KL).

Alle Verfahren folgen Richtlinien und genehmigten Protokollen von Georgia Regents Universität Tier Benutzung und Pflege Committee. 1. Einrichtung Orthotopische Brustkrebs-Tumor <ol><li> Einen Tag vor dem Experiment Kultur etwa 2 x 10 6 4T1-Luc Tumorzellen in einer 10 cm Kulturschale in 10 ml RPMI - Medium mit 10% FBS. Inkubieren der Kulturschale in einem CO 2 -Inkubator bei 37 ° C und 5% CO 2. </li><li> Am Tag der Injektion Zelltumor, Kulturmedium aus der Kulturschale mit Vakuum, 5 ml steriler phosphatgepufferter Salzlösung (PBS), pH 7,4, in die Kulturschale entfernen und sanft die Schale schütteln Sie die Kulturoberfläche zu waschen, entfernen Sie die PBS durch Vakuum. </li><li> 2 ml Trypsin-EDTA (0,05% Trypsin und 0,53 mM EDTA) in die Kulturschale, inkubieren es in den CO 2 -Inkubator bei 37 ° C für ca. 5 min. Überprüfen Sie Zellen auf einem inversen Mikroskop, um sicherzustellen, dass alle Zellen vom Boden der Kulturschale abgelöst werden. &lt;/ Li&gt; <li> Quenche die Trypsin durch Zugabe von 8 ml serumhaltigem Medium, Übertragungszellen in ein 15-ml konischen Röhrchen und zentrifugiere die Zellen bei etwa 450 × g für 3 min bei RT. </li><li> Entfernen Sie den Überstand durch Vakuum und resuspendieren Zellen in 10 ml PBS. Centrifuge Zellen bei etwa 450 × g für 3 min. Entfernen Sie den Überstand durch Vakuum und resuspendieren Zellen in 10 ml PBS. </li><li> Je 10 ul der Zellsuspension auf einem Hämozytometer unter dem Deckglas. Zählen Sie die Zellen, die die Zellkonzentration zu bestimmen. Die Zellen in PBS in einer Dichte von 2 x 10 5 Zellen / ml HBSS. Übertragungszellen in ein 1,5 ml sterile Mikrozentrifugenröhrchen und halten Zellen auf Eis bis zur Verwendung. </li><li> Verwenden weibliche BALB / c-Mäusen von 6 - 8 Woche, der Tumorzellinjektion. <ol><li> Shave Haar in der Nähe von umliegenden Nippel # 3 mit Hilfe eines elektronischen Haarschneider. Die Injektion von 4T1-Zelle in der Brustdrüse 3 Fettpolster erzeugt reproduzierbar Lungenmetastasen. Reinigen Sie die rasierte Fläche durch den Wattestäbchen eingetaucht in 70% Ethanobrückenl. Resuspendieren Zellen durch das Reaktionsgefäß 2 Umkehren - 3 mal. Vorsichtig absaugen 50 ul Zellsuspension in eine ½ CC 27 G 1/2 Tuberculinspritze. </li><li> Injizieren der Tumorzellen in das Brustfettpolster unter # 3 Brustdrüse einer BALB / c-Maus. Platzieren Sie die Maus in einem sauberen Käfig und zurück um den Käfig zu Tierhaltungsmöglichkeiten. Warten Sie ca. 21 - 30 Tage Tumorentwicklung. Das Tumorwachstum sollte pro Institution der Politik für die Tumorstudien in regelmäßigen Abständen überwacht werden. </li></ol></li></ol> 2. Live-Maus-Biolumineszenz-Bildgebung des Tumorwachstums <ol><li> Bild Mäuse alle 3 Tage nach der Tumorinjektion Übertragung Mäuse auf die Abbildungsmöglichkeiten. Injizieren von 100 ul Luciferin (30 mg / ml in PBS) intraperitoneal (ip) an Mäuse vor der Bebilderung. Nach ca. 10 min, betäuben Mäuse in einer Induktionskammer mit 2% Isofluran / O 2 fließen. Verwenden Sie die Zange um das Bein der Maus zu berühren. Keine Antwort auf die Note bestätigt that der Maus ist vollständig bewusstlos. <ol><li> Platzieren Sie die Mäuse in der Abbildungskammer mit kontinuierlichem 2% Isofluran und O 2 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 L / min. Platzieren Sie die Maus so , dass der Bereich von Interesse (dh das Brustkissen der anfänglichen Tumorinjektion) -Flächen der Kamera des Bilderzeugungssystems. Achten Sie darauf, die Nase und den Mund der Maus innerhalb des Narkoseschlauches fest eingestellt. Die Tiere sollten in der Einrichtung pro Veterinärnormen narkotisiert werden. </li></ol></li><li> Erwerben Biolumineszenz-Bildgebung mit einer Reihe von verschiedenen Belichtungszeit. Zum Beispiel die Belichtung einzustellen bis 30, Sichtfeld (FOV) bis 25, Objekthöhe bis 1,5 cm und Leuchtfotografische Bilder mit geringer Leistung Röntgen erhalten. Stellen Sie die Maßeinheiten auf &quot;Ausstrahlung.&quot; <ol><li> Verwenden Sie eine automatische lineare Farbbereich mit einem Maximum von etwa 2,4 x 10 7 Glanz - Einheiten. Nach dem anfänglichen Erfassen von Bildern, Einstellungen anpassen und erhalten eine optimierte Bild (Abbildungs 3 &amp; 4). </li></ol></li><li> Zurück Mäuse Käfige zu reinigen und zu gewährleisten Mäuse Bewusstsein mit Gehfähigkeit wieder vor, die Tiere zu dem Gehäuse Anlage zurück. </li><li> Analysieren von Daten mit dem lebenden Imaging-Software mit dem Abbildungsinstrument verbunden. Mit einem Bildbearbeitungsprogramm, ziehen eine geschlossene Linie um die Region von Interesse (ROI). Verwenden Sie die Bildbearbeitungssoftware die Ausstrahlung Intensität des ROI zu bestimmen. Notieren Sie sich die relativen Intensitäten der einzelnen ROI für jede Maus. Hinweis: Eine höhere Leuchtkraft Intensitäten ein höheres Maß an Leucht Zellen zeigen und damit eine höhere Tumorwachstum. </li><li> Optisch prüfen Sie die Maus alle 3 Tage für Nebenwirkungen. HINWEIS: Die Mäuse werden einmal wöchentlich gewogen werden. Ein Gewichtsverlust von 15% des Körpergewichts wird nachteilige Wirkung und die tumortragenden Mäuse, wie in Schritt 5 Mäuse mit Tumoren ulzerierten auch euthanasiert werden beschrieben euthanasiert werden berücksichtigt werden. </li></ol> 3. Chirurgische Entfernung des Primärtumors NEINTE: Autoklav Scheren, Zangen und die Wundklammern und Wundklammeranlegevorrichtung (Abbildung 1). <ol><li> Führen die Operation in einer sterilen Haube mit einer sterilen Zustand zu halten Infektionsrisiko zu verringern. Einen Tag vor der Operation, rasieren die Gegend rund um die Tumoren der tumortragenden Mäuse mit einem elektrischen Haarschneider. </li><li> Etwa 2 bis 4 Stunden vor der Operation, füttern die Mäuse chewable Carprofen Tabletten für Mäuse bei einer Dosis von 5 mg / kg Körpergewicht formuliert. </li><li> Stellen die Mäuse in einer Kammer, die 2% Isofluran in Sauerstoff für ungefähr 30 sec. Kontinuierlich betäuben die Maus, um ein Narkosegerät während des gesamten chirurgischen Zeit nicht verwendet. </li><li> Verwenden Sie eine sterile Wattestäbchen vet Salbe zu den Augen der Maus anwenden Trockenheit zu verhindern, während der Narkose. Verwenden Sie die Zange um das Bein der Maus zu berühren. Keine Antwort auf die Berührung bestätigt, dass die Maus vollständig bewusstlos ist. </li><li> Desinfizieren Sie die Haut Bereich um die Tumorstelle mit drei Wechselwischt einer Seife Desinfektionsmittels scheuert. Wischen Sie den OP-Bereich mit 70% Alkoholtupfer. </li><li> Verwenden Sie ein sterilisiertes Skalpell (Abbildung 1) einen kleinen Schnitt in der Nähe des Tumors zu schneiden. </li><li> Legen Sie die Spitze eines Paares sterilisierte Schere zu den Einschnitt in die Haut um den Tumor zu schneiden die Tumorknoten (2A) zu belichten. Halten Sie den Tumor mit einer sterilen Pinzette und die Schere , um den Tumor von der Haut (2B) zu trennen. Speichern Sie die Tumorprobe durch in einem -80 ° C Gefrierschrank einfrieren oder für eine spätere Verwendung in 10% Formalin-Lösung fixiert. </li><li> Schließen der Operationsstelle mit 9 mm Wundklammern mit dem Auto-Clip - Anbringvorrichtung (Abbildung 1). Bringen Sie die Maus an einen sauberen Käfig mit autoklaviert Betten. Die Tiere sollten pro institutionellen Richtlinien überwacht werden. HINWEIS: Die Maus in der Regel ausreichend, das Bewusstsein wiedererlangt und beginnt in den Käfig ca. 10 zu bewegen - nach der Operation 30 min. </li><li> Verwalte Carprofen zuMäuse wieder 24 Stunden nach der Operation. Carprofen ist für postoperative Analgesie und Verschreibung von postoperativen Analgesie sollte durch direkte Abstimmung mit der Institution Veterinärpersonal überprüft werden. Entfernen Wundklammern, nachdem die Wunde heilt (in der Regel innerhalb von 5 bis 7 Tage nach der Operation). Entfernen Wundklammern die Auto-Clip-Entferner. </li></ol> 4. Live-Maus-Biolumineszenz-Bildgebung von Tumormetastasierung <ol><li> Bild Mäuse alle 3 Tage nach der Operation, wie in Schritt 2 beschrieben. </li></ol> Mit India Ink Inflation von tumortragenden Lungs 5. Validierung von Lungenmetastasen HINWEIS: Um die Luciferase lebenden Tumorbildgebungsergebnisse zu validieren, führen Tusch Inflation von tumortragenden Maus Lunge Tumorknoten zu quantifizieren. 4T1 - Zellen auch auf andere Organe und Gewebe (5) metastasieren und daher histologische Untersuchung dieser Organe Tumormetastasierung zur Validierung sollte bei Bedarf durchgeführt werden. Dieses Protokoll Verwendung lung Metastasierung als Beispiel. <ol><li> Halten Sie Mäuse in ihre bestehenden Heimkäfig für Euthanasie. Wenn mit anderen Tieren untergebracht ist, verlagern diese Mäuse nicht in einen anderen Käfig eingeschläfert werden. </li><li> Entfernen Sie den Käfig Filter oben und ersetzen mit dem CO 2 Filter oben. Schalten Sie das komprimierte CO 2 Gaszylinder (100%), die mit dem CO 2 Filterober verbunden ist. Stellen Sie die Durchflussmenge bei 2 l / min und halten CO 2 auf mindestens 10 min. Wenn die Mäuse am Ende der 10 Minuten noch atmen, lassen Sie das CO 2 auf , bis mindestens 1 min nach Mäuse aufhören zu atmen. Schalten Sie CO 2 Zylindersteuerung und den Durchflussmesser. Warten Sie 3 Minuten und entfernen Sie den Filter oben. </li><li> Legen Sie die geopfert-Maus auf dem Rücken auf einer Polystyrolplatte. Stecken Sie die Beine ungehinderten Zugang zur Luftröhre zu gewährleisten. Besprühen die Mäuse mit 70% Ethanol. </li><li> Verwendung einer Schere, geschnitten entlang der Mittellinie des mittleren Bauch der Maus durch den Brustkorb und bis zu der SalIvariieren Drüsen. Beachten Sie die Luftröhre. Verwenden einer Pinzette Gewebe zu entfernen und die Luftröhre rund um die Luftröhre zu belichten. </li><li> Gewinde einer Pipettenspitze unterhalb der Trachea. die Spitze mit einer Hand halten, heben Sie vorsichtig die Luftröhre aus dem Körper nach oben und weg. </li><li> Drehen Sie die Plattform, um die Maus um 180 ° zu halten. Verwenden Sie eine ½ CC 27 G 1/2 Tuberculinspritze India Ink (10% Indien Tinte und 0,1% Ammoniumhydroxid) in die Lunge über die Luftröhre zu injizieren. aufblasen vollständig in die Lunge mit Tinte, bis ein starker Widerstand zu spüren ist. </li><li> Verwenden Sie eine Schere in die Luftröhre zu schneiden. Verwenden einer Pinzette, um die Maus zu halten und eine andere Gruppe von Zange unter die Lunge ein und die Lungenlappen aus der Maus ziehen. Spülen Sie die Lungen kurz in ein Becherglas mit Wasser. </li><li> In einem Abzug chemischen, übertragen Sie die Lungen zu einem Glasszintillationsröhrchen mit 3 ml Fekete-Lösung (50% Ethanol, 6% Formaldehyd und 3% Eisessig). Verschließen Sie die Fläschchen, die Lösung nicht verflüchtigt. HINWEIS: Kann das Gewebe auf unbestimmte Zeit in Fekete-Lösung gelagert werden. </li><li> Nach ein paar Minuten, Tumorknötchen als weiße Punkte auf den schwarzen Lungen (Figur 5) einzuhalten. Der weiße Tumorknoten ist sichtbar durch die Augen. Übertragen Sie die Lungen, um ein Gericht in einem Abzug und zählen die Anzahl der weißen Flecken. Jeder weiße Fleck stellt einen einzelnen metastasierten Tumorknoten. </li></ol>

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	<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 Res. 8, 212 (2006).</li><li>Weigelt, B., Peterse, J. L., van 't Veer, L. J. <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+metastasis:+markers+and+models.">Breast cancer metastasis: markers and models.</a> Nat Rev Cancer. 5, 591-602 (2005).</li><li>Kocaturk, B., Versteeg, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+injection+of+breast+cancer+cells+into+the+mammary+fat+pad+of+mice+to+study+tumor+growth.">Orthotopic injection of breast cancer cells into the mammary fat pad of mice to study tumor growth.</a> J Vis Exp. , (2015).</li><li>Stewart, T. J., Abrams, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+tumours+escape+mass+destruction.">How tumours escape mass destruction.</a> Oncogene. 27, 5894-5903 (2008).</li><li>Lopez, J. I., 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=CD44+attenuates+metastatic+invasion+during+breast+cancer+progression.">CD44 attenuates metastatic invasion during breast cancer progression.</a> Cancer Res. 65, 6755-6763 (2005).</li><li>Khanna, C., Hunter, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+metastasis+in+vivo.">Modeling metastasis in vivo.</a> Carcinogenesis. 26, 513-523 (2005).</li><li>Cuevas, B. D., Winter-Vann, A. M., Johnson, N. L., Johnson, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MEKK1+controls+matrix+degradation+and+tumor+cell+dissemination+during+metastasis+of+polyoma+middle-T+driven+mammary+cancer.">MEKK1 controls matrix degradation and tumor cell dissemination during metastasis of polyoma middle-T driven mammary cancer.</a> Oncogene. 25, 4998-5010 (2006).</li><li>Danna, E. 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=Surgical+removal+of+primary+tumor+reverses+tumor-induced+immunosuppression+despite+the+presence+of+metastatic+disease.">Surgical removal of primary tumor reverses tumor-induced immunosuppression despite the presence of metastatic disease.</a> Cancer Res. 64, 2205-2211 (2004).</li><li>Tao, K., Fang, M., Alroy, J., Sahagian, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imagable+4T1+model+for+the+study+of+late+stage+breast+cancer.">Imagable 4T1 model for the study of late stage breast cancer.</a> BMC Cancer. 8, 228 (2008).</li><li>Hu, X., 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=Deregulation+of+apoptotic+factors+Bcl-xL+and+Bax+confers+apoptotic+resistance+to+myeloid-derived+suppressor+cells+and+contributes+to+their+persistence+in+cancer.">Deregulation of apoptotic factors Bcl-xL and Bax confers apoptotic resistance to myeloid-derived suppressor cells and contributes to their persistence in cancer.</a> J Biol Chem. 288, 19103-19115 (2013).</li><li>Kwan, 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=Transgenes+expressing+the+Wnt-1+and+int-2+proto-oncogenes+cooperate+during+mammary+carcinogenesis+in+doubly+transgenic+mice.">Transgenes expressing the Wnt-1 and int-2 proto-oncogenes cooperate during mammary carcinogenesis in doubly transgenic mice.</a> Mol Cell Biol. 12, 147-154 (1992).</li><li>Guy, C. T., Cardiff, R. D., Muller, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+mammary+tumors+by+expression+of+polyomavirus+middle+T+oncogene:+a+transgenic+mouse+model+for+metastatic+disease.">Induction of mammary tumors by expression of polyomavirus middle T oncogene: a transgenic mouse model for metastatic disease.</a> Mol Cell Biol. 12, 954-961 (1992).</li><li>Almholt, 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=Reduced+metastasis+of+transgenic+mammary+cancer+in+urokinase-deficient+mice.">Reduced metastasis of transgenic mammary cancer in urokinase-deficient mice.</a> Int J Cancer. 113, 525-532 (2005).</li><li>Gallego, M. I., Bierie, B., Hennighausen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+expression+of+HGF/SF+in+mouse+mammary+epithelium+leads+to+metastatic+adenosquamous+carcinomas+through+the+activation+of+multiple+signal+transduction+pathways.">Targeted expression of HGF/SF in mouse mammary epithelium leads to metastatic adenosquamous carcinomas through the activation of multiple signal transduction pathways.</a> Oncogene. 22, 8498-8508 (2003).</li><li>Lin, S. C., 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=Somatic+mutation+of+p53+leads+to+estrogen+receptor+alpha-positive+and+-negative+mouse+mammary+tumors+with+high+frequency+of+metastasis.">Somatic mutation of p53 leads to estrogen receptor alpha-positive and -negative mouse mammary tumors with high frequency of metastasis.</a> Cancer Res. 64, 3525-3532 (2004).</li><li>Ridgeway, A. G., McMenamin, J., 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=P53+levels+determine+outcome+during+beta-catenin+tumor+initiation+and+metastasis+in+the+mammary+gland+and+male+germ+cells.">P53 levels determine outcome during beta-catenin tumor initiation and metastasis in the mammary gland and male germ cells.</a> Oncogene. 25, 3518-3527 (2006).</li><li>Zimmerman, M., Hu, X., Liu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+metastasis+and+CTL+adoptive+transfer+immunotherapy+mouse+model.">Experimental metastasis and CTL adoptive transfer immunotherapy mouse model.</a> J Vis Exp. , (2010).</li></ol>

Mice were purchased from the Jackson Laboratory and housed in the Georgia Regents University animal facility. Experiments and care/welfare were in agreement with federal regulations and an approved protocol by the Georgia Regents University IACUC committee. The authors have nothing to disclose.

Viele Arten von transgenen Mausmodellen von Brustkrebs - Metastasen entwickelt. 1 Diese transgenen Mäuse von 60 bis 100% reichen hohe Tumorinzidenz aufweisen. Jedoch ist die Metastasierung Inzidenz dieser transgenen Mäuse viel niedriger als die Tumorinzidenz (14-100%). Tumorzellen metastasieren bis LN und Lungen in den meisten dieser transgenen Mausmodellen von Brustkrebs-Metastasen. Die Metastasierung Latenz variiert von Modell zu Modell und im Bereich von 2 bis 8 Monate. 6,11-16 Diese transgene...

Nach Angaben der American Cancer Society ist Brustkrebs die am häufigsten diagnostizierte Form von Krebs bei Frauen in den Vereinigten Staaten. Früherkennung in Kombination mit neu entwickelten zielgerichtete Therapien hat sich deutlich die Mortalität von Brustkrebs in den letzten zwei Jahrzehnten reduziert. Allerdings ist Brustkrebs immer noch die zweithäufigste Ursache für krebsbedingte Todesursache bei Frauen in den Vereinigten Staaten von Amerika 1. Die Mehrheit der Todesfälle von Brustkrebspatienten sind aufgrund Metastasierung von Tumorzellen. Leider ist den meisten Brustkrebs - invasive und metastasiert häufig zu den Lymphknoten und in der Folge auf andere Organe, einschließlich Knochen, Lunge, Leber und Gehirn. 1,2 Es gibt derzeit keine wirksame Therapie bei metastasierendem Brustkrebs. Daher ist die Entwicklung von Mitteln, chemotherapeutischen und immun metastasierendem Brustkrebs zu unterdrücken, von großer Bedeutung ist. Verschiedene Brustkrebs spontane Metastasierung Mausmodelle haben been entwickelt , um die molekularen Mechanismen zu studieren , Brusttumorzellprogression und Metastasierung zugrunde liegen und als Modell für die Entwicklung von Therapeutika eingesetzt werden. 1,3-5 jedoch die meisten dieser Mausmodelle genetischen Tumormodelle sind , dass, während eine ausgezeichnete Modelle für mechanistische Studien zum testen therapeutischer Mittel nicht geeignet , da die Metastasierung Monate in dieser genetischen Modellen zu entwickeln , nimmt, wodurch es erforderlich teure Mittel langfristige Verabreichung der Anti-Krebs. 6,7 Überwachung der Tumorprogression in lebenden Mäusen ist auch technisch anspruchsvoll . Im Gegensatz dazu hat ein transplantiertes Brustkrebsmetastase Modell die Vorteile der kurzfristigen Tumorprogression und einfache Verfolgung der Tumorprogression in lebenden Mäusen. Die 4T1 orthotoper Brustkrebs spontane Metastasierung Maus - Modell ist ein solcher transplantierten Tumormodell. 8 In diesem Modell werden die Brusttumorzellen in das Brustfettpolster transplantiert primären Tumorknoten aufzubauen. Der Primärtumorkann dann chirurgisch als in menschlichen Brustkrebspatienten entfernt werden. 4T1 - Tumorzellen sind sehr invasiv. 8,9, 3,10 Fast alle tumortragenden Mäuse Metastasen in 30 Tage nach der Tumortransplantation in das Brustfettpolster entwickeln. Allerdings wachsen 4T1 Tumore aggressiv in den primären Standorten und die Tumorgrößen überschreiten oft die Grenzen, die in den meisten Tier Protokolle sind erlaubt. In diesem Stadium sind die Metastasen oft Mikrometastasen. Daher ist es wesentlich, Primärtumoren zu entfernen Metastasierung Fortschritt zum Testen therapeutischer Mittel zu ermöglichen. Hier berichten wir über die Einrichtung eines einfachen und doch empfindliches Verfahren der primären Tumortransplantation, chirurgische Entfernung des Primärtumors und Biolumineszenz - Bildgebung basierenden Quantifizierung des 4T1 Tumorwachstum und Progression in vivo.

<table><tbody><tr><td>Ami-X Imaging System&amp;nbsp;</td><td>Spectral Instruments Imaging Inc. Tucson, AZ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IsoTec SurgiVet</td><td>Anesthesia Service &amp;amp; Equipment , Inc., Atlanta, GA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AutoClip Physicians Kit</td><td>Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD</td><td>427638</td><td></td></tr><tr><td>9 mm AutoClip Applier&amp;nbsp;</td><td>Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD</td><td>427630</td><td></td></tr><tr><td>9 mm AutoClip Remover</td><td>Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD</td><td>427637</td><td></td></tr><tr><td>9 mm AutoClip Wound Clip</td><td>Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD</td><td>427631</td><td></td></tr><tr><td>Sharp-Pointed Dissecting Scissors</td><td>Fisher</td><td>8940</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting Fine-Pointed Forceps</td><td>Fisher</td><td>8875</td><td></td></tr><tr><td>1/2 CC 27&amp;nbsp;G&amp;nbsp;1/2 tuberculin syringe</td><td>Becton Dickinson and Co. NJ&amp;nbsp;</td><td>305620</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640 medium</td><td>Mediatech Inc</td><td>10-040-CV</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Mediatech Inc</td><td>21-040-CV</td><td></td></tr><tr><td>70% Ethanol</td><td>Ultrapure-usa.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA</td><td>Mediatech Inc</td><td>25-040-CI</td><td></td></tr></tbody></table>

an orthotopic mouse model of spontaneous breast cancer metastasis

Metastasierung ist die Hauptursache für die Sterblichkeit von Brustkrebspatientinnen. Der Mechanismus Metastasierung von Krebszellen zugrunde liegen, einschließlich Brustkrebs Metastasen, ist weitgehend unbekannt und ist ein Schwerpunkt in der Krebsforschung. Verschiedene Brustkrebs spontane Metastasierung Mausmodelle etabliert. Hier berichten wir über ein vereinfachtes Verfahren zu etablieren orthotoper transplantiert Brustkrebs Primärtumor und spontane Metastasierung daraus resultierenden, die menschliche Brustkrebs-Metastasen zu imitieren. In Kombination mit der Biolumineszenz lebenden Tumorbildgebung, ermöglicht diese Maus-Modell das Tumorwachstum und Progression Kinetik beobachtet und quantifiziert werden. In diesem Modell wird eine niedrige Dosis (1 x 10 4 Zellen) von 4T1-Luc Zellen Brustkrebs wurde in Balb / c - Maus Brustfettpolster injiziert , um eine Tuberkulin - Spritze. Mäuse wurden mit Luciferin und abgebildet zu verschiedenen Zeitpunkten unter Verwendung eines Biolumineszenz-Bilderzeugungssystem injiziert. Wenn wuchsen die Primärtumoren auf die Größenbeschränkung, wie im IACUC genehmigten Protokoll (ca.oximately 30 Tage), wurden die Mäuse unter konstanten Strom von 2% Isofluran und Sauerstoff anästhesiert. Die Tumorfläche wurde mit 70% Ethanol sterilisiert. Die Maus Haut um wurde der Tumor herausgeschnitten den Tumor aus, die mit einem Paar von sterilen Schere entfernt wurde. Entfernung des Primärtumors erstreckt sich das Überleben der 4T-1 tumortragenden Mäuse für einen Monat. Die Mäuse wurden dann wiederholt für metastasierenden Tumor abgebildet auf andere Organe ausbreiten. Therapeutische Mittel können verabreicht werden, um Tumormetastasierung an diesem Punkt zu unterdrücken. Dieses Modell ist einfach und doch empfindlich bei der Quantifizierung Brustkrebszellwachstum in der primären Standort und Progression Kinetik zu entfernten Organen und somit ist ein ausgezeichnetes Modell Brustkrebs Wachstum und die Progression für das Studium und zur Prüfung von anti-Metastasierungs und Immuntherapeutika in vivo .

Gründung der Orthotopische Brustkrebs Mausmodell 4T1 ist eine aggressive Mammakarzinom-Zelllinie. Die Injektion von so wenig wie 1 x 10 4 Zellen in das Brustfettpolster kann in der Injektionsstelle (2A) zur Schaffung eines einheitlichen Tumorknoten führen. Daher ahmt der Tumor primären humanen Mammakarzinom. Fast 100% Mäuse entwickeln die orthotoper Tumor. Die Tumorgröße kann unter Verwendung eines digitalen Sattels oder durch Liv...

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An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

Eine orthotope Brustkrebs primären Tumormodell und die operative Entfernung des Primärtumors Maus Lebensdauer zu verlängern spontane Metastasierung zu erzeugen, werden beschrieben. Das Tumorwachstum und Progression werden überwacht und durch Luciferase Fluoreszenzbildgebung quantifiziert.

Ein orthotopen Mausmodell des Spontan Metastasierung von Brustkrebs

Metastasis is the primary cause of mortality of breast cancer patients. The mechanism underlying cancer cell metastasis, including breast cancer ...

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Serie: An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

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.

Ein Portal Veneninjektion Modell zur Untersuchung der Leber Metastasierung von Brustkrebs

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 ...

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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.

Orthotopen Injektion von Brustkrebs-Zellen in den Mäusen Mamma Fettlappen

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

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less aggressive breast tumors, the 5-year survival rate of TNBC patients is 77% due to their characteristic drug-resistant phenotype and metastatic burden. Toward this end, murine models have been established aimed at identifying novel therapeutic strategies limiting TNBC tumor growth and metastatic spread. This work describes a practical guide for the TNBC orthotopic model where MDA-MB-231 breast cancer cells suspended in a basement membrane matrix are implanted in the fourth mammary fat pad, which closely mimics the cancer cell behavior in humans. Measurement of tumors by caliper, lung metastasis assessment via in vivo and ex vivo imaging, and molecular detection are discussed. This model provides an excellent platform to study therapeutic efficacy and is especially suitable for the study of the interaction between the primary tumor and distal metastatic sites.

This work presets an advanced protocol to accurately assess tumor loading by detection of green fluorescent protein and bioluminescence signals as well as the integration of quantitative molecular detection technique.

Studieren von dreifach negativem Brustkrebs mit orthotopischem Brustkrebsmodell

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less ...

Orthotopic Transplantation of Breast Tumors as Preclinical Models for Breast Cancer

Preclinical models that faithfully recapitulate tumor heterogeneity and therapeutic response are critical for translational breast cancer research. Immortalized cell lines are easy to grow and genetically modify to study molecular mechanisms, yet the selective pressure from cell culture often leads to genetic and epigenetic alterations over time. Patient-derived xenograft (PDX) models faithfully recapitulate the heterogeneity and drug response of human breast tumors. PDX models exhibit a relatively short latency after orthotopic transplantation that facilitates the investigation of breast tumor biology and drug response. The transplantable genetically engineered mouse models allow the study of breast tumor immunity. The current protocol describes the method to orthotopically transplant breast tumor fragments into the mammary fat pad followed by drug treatments. These preclinical models provide valuable approaches to investigate breast tumor biology, drug response, biomarker discovery and mechanisms of drug resistance.

Patient-derived xenograft (PDX) models and transplantable genetically engineered mouse models faithfully recapitulate human disease and are preferred models for basic and translational breast cancer research. Here, a method is described to orthotopically transplant breast tumor fragments into the mammary fat pad to study tumor biology and evaluate drug response.

Orthotope Transplantation von Brusttumoren als präklinische Modelle für Brustkrebs

Preclinical models that faithfully recapitulate tumor heterogeneity and therapeutic response are critical for translational breast cancer research. ...

In Vivo Imaging to Measure Spontaneous Lung Metastasis of Orthotopically-injected Breast Tumor Cells

Metastasis remains the primary cause of cancer-related death. The succession of events that characterize the metastatic cascade presents multiple opportunities for therapeutic intervention, and the ability to accurately model them in mice is critical to evaluate their effects. Here, a step-by-step protocol is presented for the establishment of orthotopic primary breast tumors and the subsequent monitoring of the establishment and growth of metastatic lesions in the lung using in vivo bioluminescence imaging. This methodology allows for the evaluation of treatment or its biological effects along the entire range of metastatic development, from primary tumor escape to outgrowth in the lungs. Breast orthotopic tumors are generated in mice via injection of a luciferase-labeled cell suspension in the 4th mammary gland. Tumors are allowed to grow and disseminate for a specific amount of time and are then surgically resected. Upon resection, spontaneous lung metastasis is detected, and the growth over time is monitored using in vivo bioluminescence imaging. At the desired experimental endpoint, lung tissue can be collected for downstream analysis. The treatment of established, clinically evident metastasis is critical to improve outcomes for stage IV cancer patients, and it can be evaluated through tail vein models of experimental lung metastasis. However, metastatic dissemination occurs early in breast cancer, and many patients have latent, subclinical disseminated disease after surgery. Utilization of spontaneous models such as this one provides the opportunity to study the whole spectrum of the disease, especially the systemic effects driven by treatment of the primary tumor such as pre-metastatic niche priming, and evaluate treatments on dormant and subclinical disease after surgery.

<meta charset="utf8"></head><body>In-vivo-Bildgebung zur Messung spontaner Lungenmetastasen von orthotopisch injizierten Brusttumorzellen

The manuscript describes a methodology for the establishment as well as longitudinal growth monitoring of spontaneous lung metastasis from orthotopically-injected breast tumors, amenable to intervention at all stages of the metastatic cascade.

Im lebenden Organismus Bildgebung zur Messung der spontanen Lungenmetastasierung von orthotopisch injizierten Brusttumorzellen

Metastasis remains the primary cause of cancer-related death. The succession of events that characterize the metastatic cascade presents multiple ...

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.

Initiation Metastasierende Mammakarzinom durch Targeting des duktalen Epithel mit Adenovirus-Cre: Eine neue transgene Maus-Modell der Brustkrebs

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

Medizin

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.

Orthotopische Injektion von Brustkrebszellen in das Brustfettpolster von Mäusen, das Tumorwachstum zu studieren.

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

A "Patient-Like" Orthotopic Syngeneic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma Metastasis

The majority of cancer-related deaths are caused by the metastasis of the cancer rather than the primary tumor itself. Yet, the underlying mechanisms of cancer metastasis are still unclear. Animal models are essential for elucidating the mechanisms and for evaluating novel strategies for the treatment of metastatic cancers. Here, an in-depth description of a &#8220;patient-like&#8221; orthotopic syngeneic mouse model for exploring the mechanisms of metastasis of solid organ tumors is provided. The survival surgical implantation of BNL 1ME A.7R.1 mouse hepatocellular carcinoma cells directly into the liver (the organ of origin) of the inbred wild-type immune competent laboratory mouse strain, BALB/c is described. The success and reproducibility of this methodology recommends it for widespread use in elucidating the biological mechanisms of solid organ cancer metastasis.

The metastatic spread of cancer is the major cause of cancer-related deaths. We provide an in-depth description of our survival surgery methodology for establishing a &#8220;patient-like&#8221; orthotopic syngeneic mouse model system for studying the mechanisms of metastasis in solid organ tumors.

Ein &quot;Patient-Like&quot; Orthotope Syngene Maus-Modell der Leberzellkarzinom Metastasen

The majority of cancer-related deaths are caused by the metastasis of the cancer rather than the primary tumor itself. Yet, the underlying mechanisms of ...

Generating a Murine Orthotopic Metastatic Breast Cancer Model and Performing Murine Radical Mastectomy

In vivo mouse models to assess breast cancer progression are essential for cancer research, including preclinical drug developments. However, the majority of the practical and technical details are commonly omitted in published manuscripts which, therefore, makes it challenging to reproduce the models, particularly when it involves surgical techniques. Bioluminescence technology allows for the evaluation of small amounts of cancer cells even when a tumor is not palpable. Utilizing luciferase-expressing cancer cells, we establish a breast cancer orthotopic inoculation technique with a high tumorigenesis rate. Lung metastasis is assessed utilizing an ex vivo technique. We, then, establish a mastectomy model with a low local recurrence rate to assess the metastatic tumor burden. Herein, we describe, in detail, the surgical techniques of orthotopic implantation and mastectomy for breast cancer with a high tumorigenesis rate and low local recurrence rates, respectively, to improve breast cancer model efficiency.

We introduce a murine orthotopic breast cancer model and radical mastectomy model with bioluminescence technology to quantify the tumor burden to mimic human breast cancer progression.

Generieren eines murinen orthotopen metastasierendem Brustkrebs Krebs Modells und Durchführung von murinen radikale Mastektomie

In vivo mouse models to assess breast cancer progression are essential for cancer research, including preclinical drug developments. However, the majority ...

Ein orthotopen Mausmodell des Spontan Metastasierung von Brustkrebs

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Ein Portal Veneninjektion Modell zur Untersuchung der Leber Metastasierung von Brustkrebs

Orthotopen Injektion von Brustkrebs-Zellen in den Mäusen Mamma Fettlappen

Studieren von dreifach negativem Brustkrebs mit orthotopischem Brustkrebsmodell

Orthotope Transplantation von Brusttumoren als präklinische Modelle für Brustkrebs

Im lebenden Organismus Bildgebung zur Messung der spontanen Lungenmetastasierung von orthotopisch injizierten Brusttumorzellen

Initiation Metastasierende Mammakarzinom durch Targeting des duktalen Epithel mit Adenovirus-Cre: Eine neue transgene Maus-Modell der Brustkrebs

Im lebenden Organismus Bildgebung zur Messung der spontanen Lungenmetastasierung von orthotopisch injizierten Brusttumorzellen

Orthotopische Injektion von Brustkrebszellen in das Brustfettpolster von Mäusen, das Tumorwachstum zu studieren.

Ein "Patient-Like" Orthotope Syngene Maus-Modell der Leberzellkarzinom Metastasen

Generieren eines murinen orthotopen metastasierendem Brustkrebs Krebs Modells und Durchführung von murinen radikale Mastektomie