מין עמ' קים קיבלה מענק תמיכה השני ג'ון וו קירקלין מחקר המלגה, האגודה האמריקאית החזי ניתוח, גראהם מחקר קרן, יוסטון המתודיסטית המומחיות רופא קבוצת גרנט, ואת מיכאל מ פרס מחקר של חרוט ה ג'ואן. אנו מודים Saikin אן על שפת עריכה של כתב היד.

הפרוטוקולים עבור ניסויים בבעלי חיים היו אושרה על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש במכון מחקר המתודיסטי ביוסטון, מתבצעת על פי כל תקנות, חוקים ישימים, קווים מנחים ומדיניות.
1. עכברוש ריאות קציר
<ol><li>עזים ומתנגד חולדה ספראג-Dawley 4 כדי 6-בת הזכר על ידי זריקה (IP) בקרום הבטן של קטאמין (100 מ ג/ק ג), חריגות השירותים הווטרינריים (10 מ"ג/ק"ג) בהאגף שלו. להבטיח הרדמה על-ידי בדיקה היעדרות של התנועה כאשר הבוהן הינד האיבר הוא צבט עם מלקחיים.</li>
	<li>לאחר 10 דקות, מגלח את החזה והבטן, לנגב את העור עם מקלון chlorhexidine.</li>
	<li>מסירים את העור על ידי כשהרמתי אותו עם מלקחיים ועל ידי אם זה באזמל חד פעמיות. לאחר פתיחת בחלל בית-החזה על ידי אם עם האזמל, לבצע ניקור הדו-צדדיים על ידי חיתוך בצד הקדמי של כלוב הצלעות בצד השמאל וצד ימין של הסרעפת עם מספריים. הערה: זה ניתוח ההישרדות.</li>
	<li>. חכו הצלעות, להזריק 2 מ של הפארין (1,000 יחידות/mL) לתוך החדר הימני של הלב הפועם באמצעות מחט 27 גרם. הערה: פעולה זו תמנע כל היווצרות של קרישי דם בריאה.</li>
	<li>לחלוטין להסיר את כלוב הצלעות עם מספריים ובאותו מקום מחט 18 גרם של החדר השמאלי אוורור, עד הדם יוצא. לאחר מכן, להזריק 15 מ"ל תמיסת heparinized באגירה פוספט (יחידות/מ"ל; heparinized PBS) לתוך החדר הימני באמצעות מחט 25 גרם.</li>
	<li>לחתוך את נחות והסופריור הווריד הנבוב, שני ורידים גדולים מצד ימין של הלב, ו ריקון הריאות עם אוטם 10 נוספים ל- PBS heparinized בתוך החדר הימני באמצעות מחט 27 גרם. הערה: הכלילי התחתון הוא מדמיין תחת התחתון של הלב ככלי קיבול גדול מלא דם אדום. באופן דומה, הווריד הנבוב העליון הוא מדמיין בחלק העליון של הלב ככלי קיבול גדול.</li>
	<li>לחתוך את קנה הנשימה בבסיס של בלוטת התריס. הסר בזהירות את העורקים ברמה של וריד hemiazygos, סניפים של אבי העורקים בשער הניצחון.</li>
	<li>. תוציא החוצה מהבניין לב-ריאה בחלל בית-החזה ואת שאר הגוף עכברוש</li>
	<li>לבצע ventriculotomy על ידי חיתוך חצי ימינה ושמאלה החדרים ולמקם בהזמנה אישית שמולאו מראש 18 גרם מפלדת המחט בצינורית דרך החדר הימני לתוך עורק הריאה הראשי (PA).</li>
	<li>לאבטח את הצינורית עם עניבה משי 2-0, בזהירות לחשוף את החדר הימני אטריום.</li>
	<li>מקום המחיצה סכינים סטריליים הנשי של החדר השמאלי ואבטח אותו עם עניבה משי 2-0.</li>
	<li>ריקון בלוק לב-ריאה עם 20 mL heparinized PBS דרך הצינורית הרשות הפלסטינית ולמקם אותו בצינור 50 מ ל תרבות המדיה או heparinized PBS הכוללת. הערה: עבור מודל הסלולר, עבור לשלב 3.1 כדי להגדיר את ביוריאקטור. עבור מודל acellular, המשך לשלב 2.1 עבור decellularization.</li>
</ol>2. ריאות Decellularization
<ol><li>
הכנה של היחידה decellularization
	<ol>
<li>להכין את כל decellularization קאמרית/בקבוק על ידי פירסינג שני חורים הפקק של סכינים סטריליים הנשי החורים (איור 1A ו 1B). לאבטח אותו עם טבעת ניילון שחורה בצד השני. באופן דומה, לקדוח חור אחד פקק בקבוק נוסף של הקובץ המצורף קבע תוך ורידי (איור 1C). הערה: איור 1A ו- 1B הם באותו פקקי בקבוקים משני צדדים שונים. איור 1C הוא כובע שונים עם חור אחד כאמור לעיל בשלב 2.1.1.</li>
		<li>לצרף צינור 0.5 אינץ (ב עורק הריאה או הרשות הסיום) וצינורות 6 אינץ (איור 1J) סכינים סטריליים נקבה מן בתוך פקקי בקבוקים (איור 1A ו 1B) ולצרף מנעול סכינים סטריליים זכר בקצוות. הגדר את המנעול עם בקבוק 500 מ"ל הקאמרית/הבקבוק decellularization.</li>
		<li>חבר קצה אחד של שני צינורות רגל 2 (אשר מחוברים עם מנעול סכינים סטריליים זכר) או בסוף הצינור משאבה (איור 1 H), אשר מוצמד לראש המשאבה (איור 1E ו 1F) על-ידי מחסנית (איור 1 ג'י) עם סכינים סטריליים נקבה מנעול (איור 1I).</li>
		<li>לחבר את הקצוות האחרים של רגל 2 הצינורות (מתוך שלב 2.1.3) כל ראש נעל זכוכית הנשי על המכסה קאמרית/בקבוק decellularization (איור 1 L).</li>
		<li>הגדר 250 מ ל heparinized PBS בקבוק (עם 200 מ של PBS) על-ידי תליית בקבוק הפוך על דוכן עם תום הפרוקסימלית של ערכה תוך ורידי (איור 1D) יש להוסיף את הפקק, ואת הקצה הדיסטלי החלפת הצינור רגל 2 מחובר decellularization c הפרובינציאלי האמבר/הבקבוק בקצה הרשות הפלסטינית (איור 1B). להתחבר הצינורית הזאת במרחק של הבקבוק להשליך. הערה: הבקבוקים שוכנים בינות קרטון, כפי שמוצג באיור 1 K. הצינורות תוך ורידי לצאת הבקבוקים תלוי לוותר ריאגנטים ב לגרדום ריאות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
תהליך decellularization ריאות
	<ol>
<li>להפעיל את PBS heparinized, בלחץ זלוף הפיזיולוגיות של 30 מ מ כספית (איור 1 K) עד זורם בחופשיות בבקבוק decellularization הקאמרית/וצרף, ואז, הרחוב לב-ריאה עד הסוף הרשות הפלסטינית דרך הצינורית הרשות הפלסטינית.</li>
		<li>תמשיך לרוץ המשאבה ללא הרף, כך כל פתרון/מאגר עודף שבתוך decellularization הקאמרית/הבקבוק מקבל שנמחקו.</li>
		<li>הפעל את PBS heparinized דרך הרשות למשך 15 דקות, בלחץ זלוף של 30 מ מ כספית בשביל הכביסה הראשונית (איור 1 K).</li>
		<li>החלף את הבקבוק PBS heparinized 0.1% dodecyl סולפט נתרן (מרחביות) במים יונים, perfuse הריאה עבור 2 h עבור decellularization.</li>
		<li>לאחר decellularization, perfuse יונים בלוק מים דרך לגרדום ריאות למשך 15 דקות.</li>
		<li>לאחר מכן, perfuse דטרגנט ללא יונית 1% במים יונים למשך 10 דקות.</li>
		<li>החלף הקאמרית/הבקבוק decellularization 500 מ ל- PBS בלוק בתוספת x 1 אנטיביוטיקה (פניצילין-סטרפטומיצין שהוא גוסס), שמירה על הריאה תלויה ללא פגע עם הפקק שבתוך הבקבוק.</li>
		<li>למחוק את ורידי להגדיר, שמכניסים את נקז רגל 2 מחובר המיכל ביטול חזרה עד לסוף עורק הריאה תא decellularization, ולהפעיל את המשאבה ב 6 מ ל/דקה (L איור 1).</li>
		<li>Perfuse הריאות בשביל 72 h ולשמור על שינוי טוב, מגניב עם אנטיביוטיקה כל 12 שעות. הערה: הריאה acellular מוכן לשימוש מיידי. ניתן לאחסן ב-80 הלעפה תרוטרפמט עד שהוא נדרש. אם כתמים ורודים או קרישי דם, ניתן לאבחן בבירור בתוך האונות ריאות, למחוק את הריאה. זה אפשרי לבחון באופן אקראי עבור ה-DNA או histopathology. Acellular ריאה מלאה לא יציג יהיה שטף התאים ואת 99.9% של ה-DNA. הערה: בעת עבודה עם מודל הסלולר ריאות, לדלג על decellularization. הריאה שנקטפו (שלב 1) ניתן להגדיר ישירות באת ביוריאקטור.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. ביוריאקטור הקמה
<ol><li>להכין את הבקבוק ביוריאקטור את הפריטים הדרושים עבור הסידור.<ol>
<li>קודחים חורים שלוש אחת פקק בקבוק 500 מ"ל במרחק שווה ולתקן סכינים סטריליים הנשי בשלושת החורים, באמצעות טבעות ניילון שחור (איור 2A ו- 2B). הערה: שני חורים, המנעול סכינים סטריליים מסתיים הפנים בחוץ, כאשר קצה אחד פונה בתוך הבקבוק.</li>
		<li>לחתוך 6 משאבת צינור, 2 בצינור, 6 ב שפופרת, צינור 1.5 מטרים, צינור רגל 2 ו צינור oxygenator 10 רגל לכל ביוריאקטור.</li>
		<li>חתך של מחט נירוסטה 18 גרם ו, שוב, לחבר את הקצוות עם אבובים מסתיימים עבור בצינורית והכו אותי.</li>
		<li>לעטוף את הצינור oxygenator, עם סכינים סטריליים מחברים נעל בקצוות, על ברז חשמלי מחוט באמצעות קלטות autoclave (איור 2C).</li>
		<li>אוטוקלב הנ פריטים ולשמור אותם ב- UV אור למשך 10 דקות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הרכבתי את המשאבה בתוך החממה תרבות תא רגיל (37 מעלות צלזיוס, 5% CO2) עם מרווח נאות בין המגשים להתאמה בקלות בקבוק 500 מ"ל.</li>
	<li>תרסיס אתנול 70% על הדיו משאבת וחבר את צינור משאבת טלפוניה נעל זכוכית נקבה בשני הקצוות המשאבה.</li>
	<li>להגדיר את oxygenator העוטפת רשת התיל ברז חשמלי בתוך החממה התרבות התא על-ידי חיבור קצה אחד (זרימה החוצה) של oxygenator צינור המשאבה ואת הקצה השני עם הצינור 1.5 מטרים ב ביוריאקטור.</li>
	<li>להגדיר את הבקבוק ביוריאקטור ב אבטחה ארון עם תנאים אספטי.<ol>
<li>לצרף של צימוד 3-way (צהוב) בראש של אחד Luers הנשי כדי לשלוט בזרימה דרך הרשות הפלסטינית.</li>
		<li>להתחבר עם צימוד בכיוון אחד (כחול) עוד המחיצה נעל נשית סכינים סטריליים תא זריעה דרך קנה הנשימה (2F איור).</li>
		<li>לחבר 2 באבובים מבחוץ (לבן) ו-6 באבובים בתוך הבקבוק לזרום התקשורת החוצה. מתאים מנעול סכינים סטריליים זכר לרכבת התחתית רגל 2 וצרף סגנון לוג סכינים סטריליים הנשי טי לספק נגישות כדי להוסיף או להסיר כל דבר.</li>
		<li>לצרף אחד הפתחים של המחבר-כיוונית (נקבה סכינים סטריליים לוג סגנון טי) של צימוד בכיוון אחד.</li>
		<li>לצרף רגל 2 צינורות מנעול סכינים סטריליים זכר, מנעול סכינים סטריליים הנשי.</li>
		<li>להוסיף 200 מ של RPMI1640 עם 10% FBS ו 1% אנטיביוטיקה תא תרבות בינוני (משתנה לפי דרישה תא) ולהעביר את ביוריאקטור החממה. לחבר את הצינור oxygenator שני הקצוות פתוחים (צימוד בכיוון אחד, מחבר טי) כדי להפוך אותו מגיב ביולוגי לולאה סגורה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>מראש להפעיל את המשאבה ב 6 מ ל/דקה בתוך החממה התרבות תאים עם תא תרבות המדיה כדי למלא את oxygenator ואת צינורות, כך אין בועות אוויר קיימים הצנרת.</li>
	<li>ברגע הצינורות מלאים עם המדיה, לסגור את צימוד ולהסיר את הבקבוק ביוריאקטור מן החממה על ידי ניתוק של oxygenators משני קצוות הבקבוק ביוריאקטור.</li>
	<li>לשים את הבקבוק ביוריאקטור הקבינט אבטחה, עוברים תרבות המדיה באמצעות צימוד, לצרף צימוד דרך מחבר ה-סכינים סטריליים זכר את הצינורית הרשות הפלסטינית של לגרדום ריאות (acellular או סלולרי). הערה: הנה זה ניתן להשתמש המודל acellular (בעקבות תהליך decellularization) או בלוק שנקטפו זה עתה לב-ריאה (קרי, המודל הסלולר, כפי שהוא שומר על תאי עכבר מקורית).</li>
	<li>עוברים תרבות המדיה באמצעות צימוד בכיוון אחד כדי להסיר את כל האוויר וקושרים את הצינורית והכו אותי על חוט משי לקנה הנשימה.</li>
	<li>הקפד להימנע כל פיתול של הרשות הפלסטינית ושל קנה הנשימה. קרוב הפקק ביוריאקטור עם הריאות לגרדום בפנים, שוב, גילוח ורחיצה כירורגית להעביר את ביוריאקטור החממה ולהתחיל את המשאבה במהירות 6 מ לדקה.</li>
	<li>הפעל מדיה תרבות למשך 10-15 דקות לוודא כל האונות לקבל בניפוח הריאה נראה במצב טוב (איור 2G).</li>
</ol>4. מודל גרורות, זריעה תא
הערה: להמשיך תא זריעה במודל ריאות הנ למחקר בצמיחה הגידול העיקרי. לשנות לגרדום ריאות (acellular או סלולרי) כדלקמן עבור דגם גרורתי.
<ol><li>להוציא את ביוריאקטור עם לגרדום ריאות מן החממה ותשחיל אבטחה הקבינט.</li>
	<li>להשתמש מזרק נעל זכוכית לעבור 5 מ של תרבות התקשורת דרך קנה הנשימה לפתוח את הפקק ביוריאקטור עם התליה לגרדום ריאות (2F איור).</li>
	<li>בשלב זה, אדם נוסף נדרש כדי לסייע ב השינוי של הריאה למודל גרורתי.</li>
	<li>קבל משי 2-0 ומוכן להשתמש מלקחיים זוויתי כדי לגרום למעבר דרך קנה הנשימה בנקודת נגע הסתעפות.</li>
	<li>לקשור את קנה הנשימה הולך הריאה הימנית בנקודה נגע הסתעפות וסמנו את הזרימה החופשית של מדיה דרך קנה הנשימה לריאה שמאלית על-ידי העברת תרבות המדיה. הערה: פעם אחת קנה הנשימה קשורה בנקודת נגע הסתעפות, תאים נזרע דרך קנה הנשימה באופן אוטומטי יופנו זרע אל האונות שמאל. זה יכול להיבדק לפני זריעה התאים על ידי התקשורת תרבות לדחוף דרך קנה הנשימה. במודל גרורתי, התקשורת יזיז האונות שמאל בלבד, אשר לנפח ולא את האונות נכון10.</li>
	<li>הגדר מזרק נעל זכוכית 20 מ"ל על גבי הצינורית והכו אותי ולהוסיף בקרת האוויר תאים של סרטן הריאה (A549, H1299) ב- 50 מ של מדיה תרבות שלמה RPMI1640 (2F איור).</li>
	<li>לבצע את התא זריעת ב אבטחה ארון. להוסיף 15 מ"ל של תאים במזרק ולתת לו לעבור אונות הריאה על ידי הכבידה. להוסיף את שאר התאים לפני כל בועות האוויר לעבור דרך.</li>
	<li>Acellular ריאות זריעה, לאסוף את המדיה perfused מטפטף בתוך הבקבוק ביוריאקטור, נותן להם לעבור דרך קנה הנשימה שוב 3 x. הערה: המדיה perfused יש לפעמים התאים הסרטניים נזרע. לכן, עבור יעיל זריעה, להחזיר התקשורת שוב קנה הנשימה דרך המזרק.</li>
	<li>ברגע נזרע, להסיר את המזרק, לחכות 15 דקות, להוסיף מדיה טריים, ומחזירים את ביוריאקטור בחזרה אינקובטור. הסר כל בועות האוויר הצנרת.</li>
	<li>. הפעל את המשאבה כדי perfuse התקשורת ב 6 מ ל/דקה</li>
</ol>

<ol>
	<li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+Statistics,+2017.">Cancer Statistics, 2017.</a> CA: A Cancer Journal for Clinicians. 67 (1), 7-30 (2017).</li><li>Torre, L. A., Siegel, R. L., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+Cancer+Statistics.">Lung Cancer Statistics.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 893, 1-19 (2016).</li><li>Lallo, A., Schenk, M. W., Frese, K. K., Blackhall, F., Dive, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+tumor+cells+and+CDX+models+as+a+tool+for+preclinical+drug+development.">Circulating tumor cells and CDX models as a tool for preclinical drug development.</a> Translational Lung Cancer Research. 6 (4), 397-408 (2017).</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>Bissell, M. J., Hines, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+don't+we+get+more+cancer?+A+proposed+role+of+the+microenvironment+in+restraining+cancer+progression.">Why don't we get more cancer? A proposed role of the microenvironment in restraining cancer progression.</a> Nature Medicine. 17 (3), 320-329 (2011).</li><li>Francia, G., Cruz-Munoz, W., Man, S., Xu, P., Kerbel, R. S. <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+advanced+spontaneous+metastasis+for+experimental+therapeutics.">Mouse models of advanced spontaneous metastasis for experimental therapeutics.</a> Nature Reviews Cancer. 11 (2), 135-141 (2011).</li><li>Mishra, D. 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=Human+lung+cancer+cells+grown+in+an+ex+vivo+3D+lung+model+produce+matrix+metalloproteinases+not+produced+in+2D+culture.">Human lung cancer cells grown in an ex vivo 3D lung model produce matrix metalloproteinases not produced in 2D culture.</a> PloS One. 7 (9), e45308 (2012).</li><li>Vishnoi, M., Mishra, D. K., Thrall, M. J., Kurie, J. M., Kim, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+tumor+cells+from+a+4-dimensional+lung+cancer+model+are+resistant+to+cisplatin.">Circulating tumor cells from a 4-dimensional lung cancer model are resistant to cisplatin.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (3), 1056-1063 (2014).</li><li>Mishra, D. 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=Gene+expression+profile+of+A549+cells+from+tissue+of+4D+model+predicts+poor+prognosis+in+lung+cancer+patients.">Gene expression profile of A549 cells from tissue of 4D model predicts poor prognosis in lung cancer patients.</a> International Journal of Cancer. Journal International du Cancer. , (2013).</li><li>Mishra, D. 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=Ex+vivo+four-dimensional+lung+cancer+model+mimics+metastasis.">Ex vivo four-dimensional lung cancer model mimics metastasis.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 99 (4), 1149-1156 (2015).</li><li>Mishra, D. 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=Human+lung+cancer+cells+grown+on+acellular+rat+lung+matrix+create+perfusable+tumor+nodules.">Human lung cancer cells grown on acellular rat lung matrix create perfusable tumor nodules.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 93 (4), 1075-1081 (2012).</li><li>Pence, K. A., Mishra, D. K., Thrall, M., Dave, B., Kim, M. P. <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+cells+form+primary+tumors+on+ex+vivo+four-dimensional+lung+model.">Breast cancer cells form primary tumors on ex vivo four-dimensional lung model.</a> Journal of Surgical Research. 210, 181-187 (2017).</li><li>Mishra, D. 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=Human+Lung+Fibroblasts+Inhibit+Non-Small+Cell+Lung+Cancer+Metastasis+in+Ex+Vivo+4D+Model.">Human Lung Fibroblasts Inhibit Non-Small Cell Lung Cancer Metastasis in Ex Vivo 4D Model.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 100 (4), 1167-1174 (2015).</li><li>Mishra, D. K., Miller, R. A., Pence, K. A., Kim, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+cell+and+non+small+cell+lung+cancer+form+metastasis+on+cellular+4D+lung+model.">Small cell and non small cell lung cancer form metastasis on cellular 4D lung model.</a> BMC Cancer. 18 (1), 441 (2018).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

הריאה 4-D שמחוץ מספקת הזדמנות ללמוד הגידול ו גרורות ב תרגיל מעבדה. מטריצה ריאות מקורית היא מערכת מורכבת מספק תמיכה הרקמות ומתחזק אינטראקציות תא-תא, התא-מטריקס אינטראקציות, התמיינות, בארגון רקמות. הוא מספק הזדמנות להוסיף רכיבים microenvironment הגידול ללמוד והשפעותיהם על הגידול ואת האינטראקצי...

גרורות סרטן הוא האשם מאחורי רוב מקרי מוות מסרטן, מהווה את האתגר האולטימטיבי במאמץ להילחם בסרטן. המטרה הכוללת של שיטה זו הוא לעצב עבור תרבות ארבע-ממדי התא (4-D) אשר יש מימד של זרימה, בנוסף צמיחת תאים (תלת-ממדי) תלת ממדי פרוטוקול. הוא מייצג ברורים משלושת השלבים של תהליך גרורות [קרי, הגידול העיקרי, מחזורי תאים סרטניים (CTCs), נגעים גרורתי].
בשלושת העשורים האחרונים, מדענים ברחבי העולם הניב של שפע ללא תחרות של מידע כדי להבין את המנגנונים את התקדמות גרורתי, סוגי סרטן שונים, זה שיפור הסיכוי התרופה או ההישרדות ללא התקדמות המחלה. ניהול קליני של כמה סוגי סרטן, כגון סרטן השד, שיפור משמעותי1; עם זאת, כמה סוגי סרטן, כגון סרטן ריאות, עדיין יש עניים הישרדות2. מודלים בעלי חיים במבחנה , ויוו סייעו ביצירת תובנות חדשות שהתקנתי לחזק את התפתחות המחלה. בשנים האחרונות, תא xenografts נגזר קו (CDX), החולה, נגזר xenografts (PDX) היה עניין נוסף כפי הם משמרים הרלוונטיים תכונות רבות של הגידול העיקרי אנושי3, כגון צמיחה קינטיקה, תכונות היסטולוגית, התנהגותית מאפיינים, ואת התגובה לטיפול. עם זאת, כל דגם יש מגבלות משלו כדי להבין את המנגנון של מערך CTC, גרורות אל איבר מרוחק4,5,6.
לאחרונה, פיתחנו מודל סרטן ריאות 4-D ex-vivo על ידי ניצול הרעיון של איברים מניפולציות, תרבית תאים מבוססת זלוף. היא מחקה את הצמיחה סרטן ריאות האנושית על ידי יצירת גושים סרטניים perfusable לגדול לאורך זמן עם בני אדם דומים מופרש סרטן ייצור חלבון7. הוא מייצג את החתימה ביטוי גנים מנבאת המסכן ההישרדות בחולים עם סרטן, גם מראה תגובה טיפולית באמצעות רגרסיה הגידול על ציספלטין בטיפול8,9. דגם לונג השתנה עוד יותר כך הוא יכול לדמות נגעים גרורתי. CTCs להתפתח להערכת הגידול העיקרי, intravasate, בורחת אל תוך הריאה contralateral כדי ליצור נגעים גרורתי10. ג'ין ביטוי מחקרים מראים פרופיל ביטוי מובהק של הגידול העיקרי, את CTCs, נגעים גרורתי, קולטנים upregulation את קבוצת המשנה של גנים הדרושים עבור פנוטיפ10. תהליך גרורתי זה מתרחש בשל נוכחותם של תנאים וחיסונים אצל חולים עם סרטן. היתרון של מודל זה הוא הנוכחות של מטריצה טבעי ואדריכלות, זלוף של חומרים מזינים שמוביל היווצרות גושים סרטניים. בנוסף, הוא גם מספק הזדמנות לחקור את ההשפעות של מרכיבים שונים של גידול microenvironment או סמים על הגידול התקדמות לאורך זמן. מודל זה יכול לשמש כדי לגדל מגוון של תאים סרטניים (סרטן ריאות, סרטן השד, סרקומה וכו) תרגיל מעבדה.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sprague Dowley rat</td>
			<td>Harlan</td>
			<td>206M</td>
			<td>Male</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorhexidine swab</td>
			<td>Prevantics, NY, USA</td>
			<td>NDC 10819-1080-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA</td>
			<td>NDC 25021-400-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18-gauge needle</td>
			<td>McMaster Carr, USA</td>
			<td>75165A249</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 silk tie</td>
			<td>Ethicon, San Angelo, TX, USA</td>
			<td>A305H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex L/S pump</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-07554-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex L/S pump head</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-07519-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex L/S pump cartridge</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-07519-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon Tube</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>14171211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MasterFlex Pump tube</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>06598-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female luer lock connectors</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45508-34</td>
			<td>75165A249</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male luer lock connectors</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45513-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>black nylon ring</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-45509-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intravenous set</td>
			<td>CareFusion</td>
			<td>41134E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CAS151-21-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>X100-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotics</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15240-062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone oxygenator</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>ABW00011</td>
			<td>Saint-GoBain-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire mesh</td>
			<td>1164610105</td>
			<td>Lowes</td>
			<td>New York Wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female luer Lug Style TEE</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45508-56</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male luer integral lock ring to 200series Barb</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45518-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female luer thread style coupler</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45508-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clave connector</td>
			<td>ICU Medical</td>
			<td>11956</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hi-Flo &#8482;4-way Stopcock w/swivel male luer lock</td>
			<td>smith Medical</td>
			<td>MX9341L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MasterFlex Pump tube</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>06598-13</td>
			<td>for cannula</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

acellular and cellular lung model to study tumor metastasis

קשה לבודד תאים סרטניים בנקודות שונות של התקדמות הגידול. יצרנו שמחוץ ריאות מודל שיכול להציג את האינטראקציה של תאים סרטניים עם מטריצה טבעי וזרימת מתמיד של חומרים מזינים, כמו גם מודל זה מציג את האינטראקציה של תאים סרטניים עם רכיבים סלולרית רגילה מטריצה טבעי. המודל ריאות acellular ex-vivo נוצר על ידי בידוד בלוק לב-ריאה עכברוש והסרה של כל התאים באמצעות תהליך decellularization. הסמפונות העיקריים ממש קשורה מחוץ, תאים סרטניים מוצבים קנה הנשימה על ידי מזרק. התאים להזיז ואכלוס הריאה השמאלית. הריאה ממוקם אז מגיב ביולוגי שבו עורק הריאה מקבל זרם מתמיד של מדיה במעגל סגור. הגידול גדל על הריאה השמאלית הוא הגידול העיקרי. התאים הגידול מבודדים בתקשורת במחזור יאומנו. תאים סרטניים, תאי גידול בריאה הימנית נגעים גרורתי. דגם לונג הסלולר שמחוץ נוצר על-ידי דילוג על התהליך decellularization. כל דגם ניתן לענות על שאלות מחקריות שונות.

הריאה שנקטפו עכברוש שומר על שלמות להערכת ו alveoli11 (איור 3A ו- 3B). על decellularization, רכיבי מטריצה חוץ-תאית הריאות acellular, כגון, fibronectin, האלסטין והקולגן, נשמרים11 (3C דמות תלת-ממד, 3E, 3F). Decellulariza...

Watch this Scientific Journal Video about Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis at JoVE.com

Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis

דגם לונג acellular וסלולריות ללמוד גרורות הגידול

כאן, אנו מציגים עבור ex-vivo ריאות סרטן מודל מחקה את השלבים של התקדמות הגידול ומסייעת לבודד גידול ראשוני, פרוטוקול מחזורי תאים סרטניים נגעים גרורתי.

It is difficult to isolate tumor cells at different points of tumor progression. We created an ex vivo lung model that can show the interaction of tumor ...

acellular-and-cellular-lung-model-to-study-tumor-metastasis

Research

JoVE Journal

Cancer Research

7.5K Views.  Houston Methodist Hospital Research Institute. כאן, אנו מציגים עבור ex-vivo ריאות סרטן מודל מחקה את השלבים של התקדמות הגידול ומסייעת לבודד גידול ראשוני, פרוטוקול מחזורי תאים סרטניים נגעים גרורתי.

Video: Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis

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.

ריאות הגידול תא גיוס Assay

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

In Vivo Model for Testing Effect of Hypoxia on Tumor Metastasis

Hypoxia has been implicated in the metastasis of Ewing sarcoma (ES) by clinical observations and in vitro data, yet direct evidence for its pro-metastatic effect is lacking and the exact mechanisms of its action are unclear. Here, we report an animal model that allows for direct testing of the effects of tumor hypoxia on ES dissemination and investigation into the underlying pathways involved. This approach combines two well-established experimental strategies, orthotopic xenografting of ES cells and femoral artery ligation (FAL), which induces hindlimb ischemia. Human ES cells were injected into the gastrocnemius muscles of SCID/beige mice and the primary tumors were allowed to grow to a size of 250 mm3. At this stage either the tumors were excised (control group) or the animals were subjected to FAL to create tumor hypoxia, followed by tumor excision 3 days later. The efficiency of FAL was confirmed by a significant increase in binding of hypoxyprobe-1 in the tumor tissue, severe tumor necrosis and complete inhibition of primary tumor growth. Importantly, despite these direct effects of ischemia, an enhanced dissemination of tumor cells from the hypoxic tumors was observed. This experimental strategy enables comparative analysis of the metastatic properties of primary tumors of the same size, yet significantly different levels of hypoxia. It also provides a new platform to further assess the mechanistic basis for the hypoxia-induced alterations that occur during metastatic tumor progression in vivo. In addition, while this model was established using ES cells, we anticipate that this experimental strategy can be used to test the effect of hypoxia in other sarcomas, as well as tumors orthotopically implanted in sites with a well-defined blood supply route.

In Vivo Model for Testing Effect of Hypoxia on Tumor Metastasis

This manuscript describes the development of an animal model that allows for the direct testing of the effects of tumor hypoxia on metastasis and the deciphering the mechanisms of its action. Although the experiments described here focus on Ewing sarcoma, a similar approach can be applied to other tumor types.

In vivo מודל השפעת בדיקה של היפוקסיה על גרורות של גידולים

Hypoxia has been implicated in the metastasis of Ewing sarcoma (ES) by clinical observations and in vitro data, yet direct evidence for its pro-metastatic ...

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the context of a whole organism. Sophisticated techniques to generate genetic mosaics facilitate induction of visually marked, genetically defined clones surrounded by normal tissue. The clones can be analyzed through diverse molecular, cellular and omics approaches. This study describes how to generate fluorescently labeled clonal tumors of varying malignancy in the eye/antennal imaginal discs (EAD) of Drosophila larvae using the Mosaic Analysis with a Repressible Cell Marker (MARCM) technique. It describes procedures how to recover the mosaic EAD and brain from the larvae and how to process them for simultaneous imaging of fluorescent transgenic reporters and antibody staining. To facilitate molecular characterization of the mosaic tissue, we describe a protocol for isolation of total RNA from the EAD. The dissection procedure is suitable to recover EAD and brains from any larval stage. The fixation and staining protocol for imaginal discs works with a number of transgenic reporters and antibodies that recognize Drosophila proteins. The protocol for RNA isolation can be applied to various larval organs, whole larvae, and adult flies. Total RNA can be used for profiling of gene expression changes using candidate or genome-wide approaches. Finally, we detail a method for quantifying invasiveness of the clonal tumors. Although this method has limited use, its underlying concept is broadly applicable to other quantitative studies where cognitive bias must be avoided.

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

This protocol demonstrates how to generate fluorescently marked, genetically defined clonal tumors in the Drosophila eye/antennal imaginal discs (EAD). It describes how to dissect the EAD and brain from the third instar larvae and how to process them to visualize and quantify gene expression changes and tumor invasiveness.

ה<em&gt; תסיסנית</em&gt; דגם גידול דיסק דמותי: ויזואליזציה וכימות של ביטוי גנים סרטניים הפולשנות שימוש פסיפסים גנטי

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

Advanced Animal Model of Colorectal Metastasis in Liver: Imaging Techniques and Properties of Metastatic Clones

Patients with a limited number of hepatic metastases and slow rates of progression can be successfully treated with local treatment approaches1,2. However, little is known about the heterogeneity of liver metastases, and animal models capable of evaluating the development of individual metastatic colonies are needed. Here, we present an advanced model of hepatic metastases that provides the ability to quantitatively visualize the development of individual tumor clones in the liver and estimate their growth kinetics and colonization efficiency. We generated a panel of monoclonal derivatives of HCT116 human colorectal cancer cells stably labeled with luciferase and tdTomato and possessing different growth properties. With a splenic injection followed by a splenectomy, the majority of these clones are able to generate hepatic metastases, but with different frequencies of colonization and varying growth rates. Using the In Vivo&#160;Imaging System (IVIS), it is possible to visualize and quantify metastasis development with in vivo luminescent and ex vivo fluorescent imaging. In addition, Diffuse Luminescent Imaging Tomography (DLIT) provides a 3D distribution of liver metastases in vivo. Ex vivo fluorescent imaging of harvested livers provides quantitative measurements of individual hepatic metastatic colonies, allowing for the evaluation of the frequency of liver colonization and the growth kinetics of metastases. Since the model is similar to clinically observed liver metastases, it can serve as a modality for detecting genes associated with liver metastasis and for testing potential ablative or adjuvant treatments for liver metastatic disease.

The ability of metastatic clones to colonize distant sites depends on their proliferation capacity and/or their ability to survive in the host microenvironment without significant proliferation. Here, we present an animal model that allows quantitative visualization of both types of liver colonization by metastatic clones.

מתקדם במודל חיה של גרורה גסה בכבד: טכניקות הדמיה ונכסים של משובטים גרורתי

Patients with a limited number of hepatic metastases and slow rates of progression can be successfully treated with local treatment approaches1,2. ...

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 ...

Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis

Metastasis, the spread and growth of malignant cells at secondary sites within a patient&#39;s body, accounts for &#62; 90% of cancer-related mortality. Recently, impressive advances in novel therapies have dramatically prolonged survival and improved quality of life for many cancer patients. Sadly, incidence of brain metastatic recurrences is fast rising, and all current therapies are merely palliative. Hence, good experimental animal models are urgently needed to facilitate in-depth studies of the disease biology and to assess novel therapeutic regimens for preclinical evaluation. However, the standard in vivo metastasis assay via tail vein injection of cancer cells produces predominantly lung metastatic lesions; animals usually succumb to the lung tumor burden before any meaningful outgrowth of brain metastasis. Intracardiac injection of tumor cells produces metastatic lesions to multiple organ sites including the brain; however, the variability of tumor growth produced with this model is large, dampening its utility in evaluating therapeutic efficacy. To generate reliable and consistent animal models for brain metastasis study, here we describe a procedure for producing experimental brain metastasis in the house mouse (Mus musculus) via intracarotid injection of tumor cells. This approach allows one to produce large number of brain metastasis-bearing mice with similar growth and mortality characteristics, thus facilitating research efforts to study basic biological mechanisms and to assess novel therapeutic agents.

Brain metastasis has become an urgent unmet medical need as its incidence has increased while therapeutic options have remained palliative. Creating experimental animal models of brain metastasis via intracarotid arterial injection of cancer cells facilitates mechanistic studies of the disease biology and evaluation of novel intervention regimens.

Cell הזרקת הסרטן Intracarotid לייצר מודלי עכבר של המוח גרור

Metastasis, the spread and growth of malignant cells at secondary sites within a patient&#39;s body, accounts for &#62; 90% of cancer-related mortality. ...

Micromanipulation of Circulating Tumor Cells for Downstream Molecular Analysis and Metastatic Potential Assessment

Blood-borne metastasis accounts for&#160;most cancer-related deaths and involves circulating tumor cells (CTCs) that are successful in establishing new tumors at distant sites. CTCs are found in the bloodstream of patients as single cells (single CTCs) or as multicellular aggregates (CTC clusters and CTC-white blood cell clusters), with the latter displaying a higher metastatic ability. Beyond enumeration, phenotypic and molecular analysis is extraordinarily important to dissect CTC biology and to identify actionable vulnerabilities. Here, we provide a detailed description of a workflow that includes CTC immunostaining and micromanipulation, ex vivo culture to assess&#160;proliferative and survival capabilities of individual cells, and in vivo metastasis-formation assays. Additionally, we provide a protocol to achieve the dissociation of CTC clusters into individual cells and the investigation of intra-cluster heterogeneity. With these approaches, for instance, we precisely quantify survival and proliferative potential of single CTCs and individual cells within CTC clusters, leading us to the observation that cells within clusters display better survival and proliferation in ex vivo cultures compared to single CTCs. Overall, our workflow offers a platform to dissect the characteristics of CTCs at the single cell level, aiming towards the identification of metastasis-relevant pathways and a better understanding of CTC biology.

Here, we present an integrated workflow to identify phenotypic and molecular features that characterize circulating tumor cells (CTCs). We combine live immunostaining and robotic micromanipulation of single and clustered CTCs with single cell-based techniques for downstream analysis and assessment of metastasis-seeding ability.

מיקרומניפולציה של במחזור תאים סרטניים לניתוח מולקולרי במורד הזרם והערכה פוטנציאלית גרורתית

Blood-borne metastasis accounts for&#160;most cancer-related deaths and involves circulating tumor cells (CTCs) that are successful in establishing new ...

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

Metastasis, the primary cause of morbidity and mortality for most cancer patients, can be challenging to model preclinically in mice. Few spontaneous metastasis models are available. Thus, the experimental metastasis model involving tail-vein injection of suitable cell lines is a mainstay of metastasis research. When cancer cells are injected into the lateral tail-vein, the lung is their preferred site of colonization. A potential limitation of this technique is the accurate quantification of the metastatic lung tumor burden. While some investigators count macrometastases of a pre-defined size and/or include micrometastases following sectioning of tissue, others determine the area of metastatic lesions relative to normal tissue area. Both of these quantification methods can be exceedingly difficult when the metastatic burden is high. Herein, we demonstrate an intravenous injection model of lung metastasis followed by an advanced method for quantifying metastatic tumor burden using image analysis software. This process allows for investigation of multiple end-point parameters, including average metastasis size, total number of metastases, and total metastasis area, to provide a comprehensive analysis. Furthermore, this method has been reviewed by a veterinary pathologist board-certified by the American College of Veterinary Pathologists (SEK) to ensure accuracy.

Intravenous injection of cancer cells is often used in metastasis research, but the metastatic tumor burden can be difficult to analyze. Herein, we demonstrate a tail-vein injection model of metastasis and include a novel approach to analyze the resulting metastatic lung tumor burden.

ניתוח פתולוגי של גרורות ריאות בעקבות הזרקת וריד זנב לרוחב של תאים סרטניים

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

Using Computer-based Image Analysis to Improve Quantification of Lung Metastasis in the 4T1 Breast Cancer Model

Breast cancer is a devastating malignancy, accounting for 40,000 female deaths and 30% of new female cancer diagnoses in the United States in 2019 alone. The leading cause of breast cancer related deaths is the metastatic burden. Therefore, preclinical models for breast cancer need to analyze metastatic burden to be clinically relevant. The 4T1 breast cancer model provides a spontaneously-metastasizing, quantifiable mouse model for stage IV human breast cancer. However, most 4T1 protocols quantify the metastatic burden by manually counting stained colonies on tissue culture plates. While this is sufficient for tissues with lower metastatic burden, human error in manual counting causes inconsistent and variable results when plates are confluent and difficult to count. This method offers a computer-based solution to human counting error. Here, we evaluate the protocol using the lung, a highly metastatic tissue in the 4T1 model. Images of methylene blue-stained plates are acquired and uploaded for analysis in Fiji-ImageJ. Fiji-ImageJ then determines the percentage of the selected area of the image that is blue, representing the percentage of the plate with metastatic burden. This computer-based approach offers more consistent and expeditious results than manual counting or histopathological evaluation for highly metastatic tissues. The consistency of Fiji-ImageJ results depends on the quality of the image. Slight variations in results between images can occur, thus it is recommended that multiple images are taken and results averaged. Despite its minimal limitations, this method is an improvement to quantifying metastatic burden in the lung by offering consistent and rapid results.

We describe a more consistent and expeditious method to quantify lung metastasis in the 4T1 breast cancer model by using Fiji-ImageJ.

שימוש בניתוח תמונה מבוסס מחשב כדי לשפר את כימות גרורות הריאות במודל סרטן השד 4T1

Breast cancer is a devastating malignancy, accounting for 40,000 female deaths and 30% of new female cancer diagnoses in the United States in 2019 alone. ...

Zebrafish Model of Neuroblastoma Metastasis

Zebrafish has emerged as an important animal model to study human diseases, especially cancer. Along with the robust transgenic and genome editing technologies applied in zebrafish modeling, the ease of maintenance, high-yield productivity, and powerful live imaging altogether make the zebrafish a valuable model system to study metastasis and cellular and molecular bases underlying this process in vivo. The first zebrafish neuroblastoma (NB) model of metastasis was developed by overexpressing two oncogenes, MYCN and LMO1, under control of the dopamine-beta-hydroxylase (d&#946;h) promoter. Co-overexpressed MYCN and LMO1 led to the reduced latency and increased penetrance of neuroblastomagenesis, as well as accelerated distant metastasis of tumor cells. This new model reliably reiterates many key features of human metastatic NB, including involvement of clinically relevant and metastasis-associated genetic alterations; natural and spontaneous development of metastasis in vivo; and conserved sites of metastases. Therefore, the zebrafish model possesses unique advantages to dissect the complex process of tumor metastasis in vivo.

This paper introduces the method of developing, characterizing, and tracking in real-time the tumor metastasis in zebrafish model of neuroblastoma, specifically in the transgenic zebrafish line with overexpression of MYCN and LMO1, which develops metastasis spontaneously.

דגם לונג acellular וסלולריות ללמוד גרורות הגידול

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video