Name: an orthotopic mouse model of spontaneous breast cancer metastasis
Uploaded: 2016-08-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 11 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis at JoVE.com

Supported by grants from the National Institute of Health grants CA133085, CA182518 and CA185909 (to KL) and VA Merit Review Award BX001962 (to KL).

כל הנהלים עומדים בכללים ופרוטוקולים אושרו על ידי ג&#39;ורג&#39;יה העוצר אונ&#39; Animal שימוש וטיפול ועדה. 1. הקמת הגידול בסרטן השד Orthotopic <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יום אחד לפני הניסוי, תרבות כ 2 x 10 תאים 6 4T1-לוק הגידול בצלחת תרבות 10 ס&quot;מ 10 מ&quot;ל בינוני RPMI המכיל 10% FBS. דגירת תרבות הצלחת בתוך CO 2 באינקובטור ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום הזרקת תאים סרטניים, להסיר בינוני תרבות מצלחת התרבות עם ואקום, להוסיף 5 מ&quot;ל בופר פוספט סטרילית (PBS), pH 7.4 כדי בצלחת תרבות, ובעדינות לנער את צלחת לשטוף את המשטח תרבות, להסיר את PBS על ידי ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 2 מ&quot;ל טריפסין-EDTA (0.05% טריפסין 0.53 mM EDTA) כדי בצלחת תרבות, דגירה אותו ב CO 2 באינקובטור ב 37 מעלות צלזיוס למשך כ -5 דקות. בדקו תאים על מיקרוסקופ הפוכה כדי לוודא כי כל התאים מנותקים מהחלק התחתון של מנת התרבות. &lt;/ Li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרוות את טריפסין על ידי הוספת 8 מ&quot;ל בינוני סרום המכיל, התאים והעברת צינור צנטריפוגות חרוטי 15 מ&quot;ל התאים ב כ 450 XG 3 דקות ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את supernatant על ידי תאי ואקום resuspend ב 10 מ&quot;ל PBS. תאי צנטריפוגה ב כ 450 XG במשך 3 דקות. הסר את supernatant ידי ואקום, ואת resuspend התאים 10 מ&quot;ל PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיפטה 10 μl של השעיה התא על גבי hemocytometer תחת כיסוי זכוכית. ספירת התאים כדי לקבוע את ריכוז התאים. תאים Resuspend ב PBS בצפיפות של 2 x 10 5 תאים / מ&quot;ל HBSS. העבר התאים לצינור microfuge 1.5 מ&quot;ל סטרילי לשמור על התאים על הקרח עד לשימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש נקבת עכברי BALB / ג של 6 - 8 שבוע להזרקת תאים סרטניים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח את השיער ליד שמסביב לפטמת # 3 באמצעות גוזם שיער אלקטרוני. הזרקת 4T1 תאים לתוך כרית שומן בלוטת 3 חלב מייצרת reproducibly גרורה ריאה. נקו את האזור המגולח באמצעות מקלון צמר גפן טבול לתוך 70% ethanol. Resuspend תאים על ידי היפוך הצינור microcentrifuge 2 - 3 פעמים. לשאוב בעדינות 50 μl של השעיה התא לתוך CC ½ 27 G 1/2 מזרק טוברקולין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק את התאים הסרטניים לתוך כרית שומן החלב תחת בלוטת החלב # 3 של עכבר BALB / ג. מניחים את העכבר בכלוב נקי להחזיר את הכלוב למתקן דיור בעלי חיים. יש להמתין כ 21 - 30 ימים עבור התפתחות גידולים. צמיחת גידול צריך להיות פיקוח על בסיס קבוע בהתאם לתקנון של מוסד ללימודי גידול. </li></ol></li></ol> 2. הדמית פליטת אור עכבר החי של גידול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברי תמונה כל 3 ימים לאחר עכברי העברת הזרקת גידול למתקן ההדמיה. להזריק 100 luciferin μl (30 מ&quot;ג / מ&quot;ל ​​ב PBS) intraperitoneally (IP) לעכברים לפני הדמיה. לאחר כ -10 דקות, להרדים עכברים בתא אינדוקציה עם 2% isoflurane / O 2 זרימה. השתמש מלקחיים לגעת ברגלו של העכבר. אין תגובה למגע מאשרת that העכבר הוא מודע באופן מלא. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את העכברים בחדר ההדמיה עם isoflurane 2% רציפים O 2 בקצב זרימה של 2 ליטר / דקה. מניח את העכבר כך השטח של עניין (כלומר, כרית החלב של זריקת גידול הראשונית) במסרטה של מערכת ההדמיה. ודא האף והפה של העכבר נקבעים בתקיפות בתוך צינורות הרדמה. בעלי חיים צריכים להיות מורדם לפי סטנדרטים וטרינרי במוסד. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רוכשת הדמית פליטת אור עם מערך של זמן חשיפה שונה. לדוגמא, גדר חשיפת 30, שדה הראייה (FOV) עד 25, גובה עצם עד 1.5 סנטימטר, ולקבל צילומים זורחים עם רנטגן צריכת חשמל נמוך. הגדר את יחידות המדידה &quot;זוהר.&quot; <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מגוון ליניארי אוטומטי עם מקסימום של כ 2.4 x 10 7 יחידות זוהרות. לאחר רכישת תמונות ראשוניות, ולהתאים את הגדרות ולקבל דימוי אופטימיזציה (איורים 3 ו -4). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור עכברים לנקות כלובים ולהבטיח עכברים להכרתו עם ambulation לפני חזרת בעלי החיים למתקן הדיור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח נתונים באמצעות תוכנת הדמית חיים קשורה מכשיר ההדמיה. באמצעות תכנית הדמיה, לצייר קו סגור סביב האזור של (ROI) ריבית. השתמש בתוכנת ההדמיה כדי לקבוע את עוצמת הקרינה של ROI. רשום את העוצמות היחסיות של כל החזר על השקעה עבור כל עכבר. הערה: עוצמות קרינה גבוהות מצביעות רמות גבוהות יותר של תאים זורחים, ובכך צמיחת גידול גדולה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מבחינה ויזואלית לבחון את העכבר כל 3 ימים לתופעות לוואי. הערה: עכברים יישקלו פעם בשבוע. ירידה במשקל של משקל גוף 15% תיחשב השפעה שלילית ועכברי נושאות הגידול יהיו מורדמים כמתואר בשלב 5. עכברים עם גידולי כיבים יהיו גם מורדם. </li></ol> 3. הסרה כירורגית של גידולים ראשוניים לאTE: מספרי חיטוי, מלקחיים קליפים פצע פצע applier קליפ (איור 1). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע את הניתוח במנדף סטרילי כדי לשמור על מצב סטרילי כדי להפחית את הסיכון של זיהום. יום אחד לפני הניתוח, לגלח את האזור שסביב הגידולים של בעכברים נושאי-הסרטניים עם גוזם שיער חשמלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כ 2 - 4 שעות לפני הניתוח, להאכיל את טבליות לעיסה carprofen עכברים ניסח עבור עכברים במינון של 5 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שם העכברים בתא המכיל 2% isoflurane חמצן למשך כ -30 שניות. ברציפות להרדים את העכבר באמצעות מנגנון הרדמה בתקופת הכירורגי כולו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במקל צמר גפן סטרילי כדי להחיל משחת וטרינר כדי בעין בעכבר כדי למנוע יובש לאחר הרדמה. השתמש מלקחיים לגעת ברגלו של העכבר. אין תגובה למגע מאשרת כי העכבר הוא מודע באופן מלא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחטא את אזור העור סביב לאזור הגידול עם שלושה לסירוגיןמגבונים של לשפשף חיטוי סבון. נגב את אזור הניתוח עם אלכוהול 70% לנגב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש אזמל מעוקר (איור 1) לחתוך חתך קטן ליד הגידול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את קצה זוג מספריים מעוקרים כדי החתך לחתוך את העור סביב הגידול לחשוף גולה הגידול (איור 2 א). החזק את הגידול עם מלקחיים סטרילית להשתמש במספריים כדי להפריד את הגידול מן העור (איור 2 ב). שמור מדגם הגידול על ידי הקפאת -80 ° C במקפיא או על ידי תיקון בתמיסת פורמלין 10% לשימוש עתידי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסגור את האתר כירורגית עם 9 קליפים מ&quot;מ פצע באמצעות applier האוטומטי קליפ (איור 1). החזר את העכבר לכלוב נקי עם מצעים autoclaved. החיות צריכות להיות במעקב בהתאם להנחיות מוסדיות. הערה: העכבר בדרך כלל להכרתו מספיק ומתחיל לנוע בכלוב כ 10 - 30 דקות לאחר הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נהל carprofen כדיעכברים שוב 24 שעות לאחר הניתוח. Carprofen הוא על שיכוך כאבים שלאחר ניתוח וכן קבע של שיכוך כאבים שלאחר ניתוח צריך להיות מאומת על ידי התייעצות הישירה עם צוות הווטרינרים של המוסד. הסר קליפים הפצע לאחר מרפא הפצע (בדרך כלל תוך 5 - 7 ימים לאחר הניתוח). הסר קליפים הפצע באמצעות מסיר אוטומטית קליפ. </li></ol> 4. הדמית פליטת אור עכבר החי של גרורות של גידולים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים תמונה כל 3 ימים לאחר הניתוח כמתואר בשלב 2. </li></ol> 5. אימות של גרורות סרטניות בריאות באמצעות אינפלציה בהודו דיו של ריאות נושאי גידול הערה: כדי לאמת את תוצאות הדמית גידול החיות בלוציפראז, לבצע אינפלציה דיו הודו של ריאות עכבר גידול נושא לכמת גושים סרטניים. 4T1 תאים גם גרורים לאיברים ורקמות אחרים (איור 5) ולכן, בדיקה היסטולוגית של איברים אלה כדי לאמת גרורות של גידולים צריכה להתבצע במידת הצורך. לון שימוש בפרוטוקול זהגרורות גרם כדוגמה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור עכברים בכלוב הבתים הקיימים שלהם להמתת חסד. כאשר שוכן עם בעלי חיים אחרים, להעביר עכברים אלה לא להיות מורדמים לכלוב אחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סר העליון כלוב מסנן ולהחליף העליון המסנן 2 CO. הפעל את בלון גז דחוס CO 2 (100%), שמחובר אל ראש המסנן 2 CO. הגדר את קצב הזרימה ב 2 ליטר / דקה ולשמור CO 2 במשך 10 דקות לפחות. אם העכברים עדיין נושמים בסוף 10 דקות, לעזוב את CO 2 עד 1 דקות לפחות אחרי עכברים להפסיק לנשום. בטל מלא גליל CO 2 ואת מד הזרימה. חכה 3 דקות יותר ולהסיר העליון המסנן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר הקריב על גבו על לוח קלקר. הצמד את הרגליים כדי להבטיח גישה בלא הפרעה אל קנה הנשימה. תרסיס העכברים עם אתנול 70%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת זוג מספריים, לחתוך לאורך קו האמצע של הבטן האמצע של העכבר דרך בית החזה ומעלה לכיוון saliלהשתנות בלוטות. שים את קנה הנשימה. שימוש במלקחיים כדי להסיר רקמות סביב קנה הנשימה כדי לחשוף את קנה הנשימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מפרסם קצה פיפטה מתחת קנה הנשימה. החזקת הקצה ביד אחת, בעדינות להרים את קנה הנשימה מעלה מהגוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את הפלטפורמה מחזיקה את העכבר 180 °. השתמש ½ CC 27 G 1/2 מזרק טוברקולין להזריק דיו הודו (10% דיו הודו 0.1% אמוניום הידרוקסיד) לריאות דרך קנה הנשימה. לגמרי לנפח את הריאות עם הדיו, אלא הוא חש התנגדות חזקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש זוג מספריים כדי לחתוך את קנה הנשימה. שימוש במלקחיים כדי להחזיק את העכבר וכנס קבוצה נוספת של מלקחיים תחת הריאות ולמשוך את האונה של הריאות מן העכבר. שוטפים את בקצרה הריאות בתוך מים המכילים מבחנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במנדף כימי, להעביר את הריאות כדי בקבוקון הנצנץ זכוכית המכיל 3 מ&quot;ל של הפתרון של פקטה (אתנול 50%, 6% פורמלדהיד, וחומצה אצטית קרחונית 3%). כיסוי או בקבוקון כדי למנוע את הפתרון מן מתאדים. הערהניתן לאחסן רקמות בתמיסה של פקטה ללא הגבלת זמן:. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי כמה דקות, להתבונן גושים סרטניים כמו נקודות לבנות על הריאות השחורות (איור 5). גולה הגידול הלבן גלוי על ידי עיניים. מעבירים את הריאות לצלחת במנדף ולספור את מספר כתמים לבנים. כל כתם לבן מייצג גולה גידול גרורתי יחיד. </li></ol>

<ol>
	<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.

סוגים רבים של דגמי עכבר מהונדסים של גרורות סרטן השד פותחו. 1 אלה עכברים מהונדסים יש שכיחות גבוהה גידול בין 60 ל 100%. עם זאת, השכיחות הגרורות של עכברים טרנסגניים אלה הן נמוכות בהרבה מאשר שכיחות הגידול (14 - 100%). תאים סרטניים מתפשטים LN וריאות ברוב המכריע של מודלי עכבר המ...

על פי האגודה האמריקנית לסרטן, סרטן השד הוא הצורה המאובחנת בתדירות הגבוהה ביותר של הסרטן אצל נשים בארצות הברית. גילוי מוקדם בשילוב עם טיפולים ממוקדים שפותחו לאחרונה צמצם באופן משמעותי את התמותה מסרטן השד בשני העשורים האחרונים. עם זאת, סרטן השד הוא עדיין הגורם המוביל השני למוות מסרטן בקרב נשים בארצות הברית 1. רוב מקרי המוות של חולי סרטן שד מתקיימות בשל גרורות תאים סרטניים. למרבה הצער, רוב סרטן השד הוא פולשני גרור לעתים קרובות את הלימפה ובהמשך לאיברים מרוחקים, כוללים עצם, ריאות, בכבד ובמוח. 1,2 אין כרגע טיפול יעיל לסרטן שד גרורתי. לכן, פיתוח של תרופות כימותרפיות לבין חיסוני לדכא סרטן שד גרורתי הוא בעל משמעות רבה. מודלי עכבר גרור ספונטני שונה סרטן השד been פותח כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים שבבסיס התקדמות תא שד גידול וגרור וכדי לשמש כמודלים לפיתוח של תרופות. 1,3-5 עם זאת, רוב דגמי עכבר אלה דגמי גידול גנטיים, בעוד מודלים מצוינים מכניסטית מחקרים, אינם מתאימים לבדיקת סוכני טיפולית מאז גרורות לוקח חודשים כדי לפתח מודלים גנטיים אלה, ובכך הדורשים שימוש ארוך יותר יקר של תרופות אנטי-סרטניות. 6,7 ניטור התקדמות הגידול בעכברים חיים הוא גם מאתגר מבחינה טכנית. לעומת זאת, מודל גרורות סרטן שד מושתל יש את היתרונות של התקדמות גידול בטווח קצרה מעקב קל של התקדמות גידול בעכברים חיים. 4T1 במודל עכבר הגרורות ספונטניות orthotopic סרטן השד הוא מודל גידול כגון מושתלים. 8 במודל זה, התאים הסרטניים בשד מושתלים לתוך כרית שומן החלב להקים גושי גידול ראשוניים. הגידול הראשונילאחר מכן ניתן להסיר בניתוח כמו חולי סרטן אנושיים השד. 4T1 תאים סרטניים הם מאוד פולשני. 8,9, 3,10 כמעט כל גידול נושאות עכברים לפתח גרורות ב -30 ימים לאחר השתלת גידול לתוך כרית שומן החלב. עם זאת, גידולי 4T1 לגדול באגרסיביויות האתרים העיקריים ואת גדלי הגידול לעתים קרובות עולים על המגבלות שמורשות ברוב הפרוטוקולים חיים. בשלב זה, הגרורות הן לעתים קרובות micrometastases. לכן, זה הכרחי כדי להסיר גידולים ראשוניים כדי לאפשר התקדמות גרורה לבדיקת סוכנים טיפוליים. כאן אנו מדווחים על הקמת הליך פשוט ועם זאת רגיש של השתלת הגידול הראשוני, הסרה כירורגית של הגידול הראשוני וכימות מבוססי הדמיה פליטת אור של צמיחת הגידול 4T1 והתקדמות 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

גרורה היא הגורם העיקרי לתמותה של חולות סרטן השד. המנגנון שבבסיס גרור של תאים סרטניים, כולל גרורות סרטן השד, הוא ידוע בעיקר ומהווה מוקד בחקר הסרטן. שוני סרטן השד הוקמו ספונטניים במודלים של עכברים גרורים. כאן אנו מדווחים על הליך פשוט להקים גידול ראשוני מושתל orthotopic סרטן השד כתוצאת גרורות ספונטניות מחקי גרורות סרטן השד אנושיים. בשילוב עם הדמיה לחיות גידול פליטת אור, במודל עכבר זה מאפשר את התפתחות הגידול קינטיקה התקדמות להיות פיקוח לכמת. במודל זה, מינון נמוך (1 x 10 4 תאים) של תאים סרטניים בשד 4T1-לוק הוזרק כרית שומן חלב עכבר BALB / ג באמצעות מזרק טוברקולין. עכברים הוזרקו luciferin הדמיה בנקודות זמן שונות באמצעות מערכת הדמיה bioluminescent. כאשר הגידולים הראשוניים גדלו עד קצה גבול היכולת הגודל כמו בפרוטוקול שאושר IACUC (approximately 30 ימים), העכברים היו מורדמים תחת זרם בלתי פוסק של isoflurane וחמצן 2%. אזור הגידול מעוקר עם 70% אתנול. עור העכבר סביב הגידול נכרת לחשוף את הגידול שהוסר עם זוג מספרי סטרילית. הסרת הגידול הראשוני מרחיבה את ההישרדות של העכברים 4T-1 גידול הנושא למשך חודש ימים. העכברים אז הם צילמו שוב ושוב עבור גידול גרורתי התפשטות לאיברים מרוחקים. סוכנים טיפוליים יכולים להינתן דיכוי גרור של גידולים בשלב זה. מודל זה הוא פשוט עדיין רגיש בכימות צמיחת תאי סרטן שד האתר הראשי קינטיקה התקדמות לאיברים מרוחקים, ובכך הוא מודל מצוין לחקר גידול סרטן השד והתקדמות, ולבדיקת סוכנים טיפוליים אנטי גרור ואת חיסוני in vivo .

<html> הקמת מודל סרטן שד עכבר Orthotopic 4T1 היא שורת תאים אגרסיבית חלב קרצינומה. הזרקה של מעט ככל 1 x 10 4 תאים לתוך כרית שומן החלב יכולה להוביל להקמת גולת גידול יחידה באתר ההזרקה (איור 2 א). לכן, הגידול מחק קרצינומה חלב ראשונית אדם. כמע?...

Watch this Scientific Journal Video about An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis at JoVE.com

An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

מודל גידול ראשוני orthotopic סרטן השד סר כירורגית של גידול ראשוני כדי להאריך את חיי עכבר כדי ליצור גרורות ספונטניות מתוארים. גידול הגידול ולהתפתחותו מנוטר לכמת ידי דימות פלואורסצנטי בלוציפראז.

במודל עכבר orthotopic של שד ספונטני סרטן גרור

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

an-orthotopic-mouse-model-of-spontaneous-breast-cancer-metastasis

Research

JoVE Journal

Medicine

30.7K Views.  Augusta University.  מודל גידול ראשוני orthotopic סרטן השד סר כירורגית של גידול ראשוני כדי להאריך את חיי עכבר כדי ליצור גרורות ספונטניות מתוארים. גידול הגידול ולהתפתחותו מנוטר לכמת ידי דימות פלואורסצנטי בלוציפראז. 

Video: 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.

מודל הזרקת Portal Vein לחקר גרור בכבד של סרטן השד

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 Research

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.

הזרקת Orthotopic של תאים סרטניים בשד אל תוך כרית שומן החלב עכברים

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.

לומדת משולשת סרטן השד שלילי באמצעות אורתובנושא שד סרטן השד מודל

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.

השתלה אורתוטופית של גידולי שד כמודלים פרה-אקליניים לסרטן השד

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 Imaging למדידת גרורות ריאה ספונטניות של תאי גידול שד בהזרקה אורתוטופית

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.

ב Vivo הדמיה למדידת גרורות ריאה ספונטניות של תאי גידול שד בהזרקה אורתוטופית

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.

חניכה של סרטן השד גרורתי על ידי מיקוד של האפיתל ductal עם Adenovirus-Cre: דגם רומן מהונדס עכבר של סרטן השד

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

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.

הזרקת orthotopic של תאי סרטן השד לחלב שומן Pad של עכברים לחקר התפתחות גידול.

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.

&quot;מטופל כמו&quot; Orthotopic syngeneic עכבר הדגם של Hepatocellular Carcinoma גרורה

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.

יצירת מודל של סרטן שד גרורתי Orthotopic מאתר וביצוע מאתר כריתה רדיקלית

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

במודל עכבר orthotopic של שד ספונטני סרטן גרור

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

מודל הזרקת Portal Vein לחקר גרור בכבד של סרטן השד

הזרקת Orthotopic של תאים סרטניים בשד אל תוך כרית שומן החלב עכברים

לומדת משולשת סרטן השד שלילי באמצעות אורתובנושא שד סרטן השד מודל

השתלה אורתוטופית של גידולי שד כמודלים פרה-אקליניים לסרטן השד

ב Vivo הדמיה למדידת גרורות ריאה ספונטניות של תאי גידול שד בהזרקה אורתוטופית

חניכה של סרטן השד גרורתי על ידי מיקוד של האפיתל ductal עם Adenovirus-Cre: דגם רומן מהונדס עכבר של סרטן השד

ב Vivo הדמיה למדידת גרורות ריאה ספונטניות של תאי גידול שד בהזרקה אורתוטופית

הזרקת orthotopic של תאי סרטן השד לחלב שומן Pad של עכברים לחקר התפתחות גידול.

"מטופל כמו" Orthotopic syngeneic עכבר הדגם של Hepatocellular Carcinoma גרורה

יצירת מודל של סרטן שד גרורתי Orthotopic מאתר וביצוע מאתר כריתה רדיקלית