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

הנתונים הייצוגית מומנו באמצעות המכון הלאומי לסרטן (K22CA218549 ל- S.T.S). בנוסף לסיועם בפיתוח שיטת הניתוח המקיפה המדווחת כאן, אנו מודים למרכז הסרטן המקיף של אוניברסיטת אוהיו ולמשאב המשותף של פנוטיפינג עכבר (מנהל – קריסטה לה פרל, DVM, PhD) על שירותי היסטולוגיה ואימונוהיסטוכימיה ולליבת ההדמיה הפתולוגית לפיתוח וניתוח אלגוריתמים.

השימוש בבעלי חיים פעל על פי תקנות משאבי בעלי חיים של המעבדה האוניברסיטאית (ULAR) במסגרת הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים (IACUC)-שאושרה פרוטוקול 2007A0120-R4 (PI: ד"ר ג'ינה סייזמור).
1. הזרקת וריד זנב של תאים סרטניים בשד
<ol><li>הכנת תאים ומזרק להזרקה<ol>
<li>צלחת מספר מתאים של תאים בהתבסס על מספר העכברים וריכוז התאים שיש להשתמש בהם. הערה: מספר התאים המוזרקים והזמן להתפתחות גרורות יהיו תלויים בקו התא המשמש ויהיה צורך למטב אותו. בהדגמה זו, 1 x 106 תאי מד"א-MB-231 מוזרקים תוך ורידי לתוך NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl / SzJ (NSG) עכברים, ונגעים ריאות מקרוסקופיים נצפים לא יאוחר מ 24 ימים לאחר הזרקה. עבור קו תא הגידול mVT1 מורין mammary17, 3 x 106 תאים מוזרקים לעכברי FVB / N המוכשרים למערכת החיסון עם גרורות ריאות רבות שנצפו על ידי 14 ימים22,23.</li>
		<li>שאפו מדיה ושטפו לוחות תאים עם PBS 1x. Trypsinize תאים בנפח מינימלי, הוסף נפח מדיה מתאים וספור תאים באמצעות המטוציטומימטר או שיטה מועדפת אחרת. ניתן להשתמש בכחול טריפן (0.4%) או בצבעים אחרים של תאים חיים/מתים כדי לקבוע ספירת תאים בת קיימא.</li>
		<li>כדורי תאים על ידי ספינינג ב 180 x g במשך 5 דקות.</li>
		<li>Resuspend מספר מתאים של תאים סטרילי 1x PBS כך נפח של 100 μL מוזרק לכל עכבר. שמור על השעיית תא על קרח כדי לשמור על הכדאיות.</li>
		<li>לפני ההזרקה, ביסודיות resuspend תאים עם 200 μL או 1 מ"ל pipette כדי למנוע גושים. צייר 100 μL במזרק אינסולין 28 גרם (ראה טבלה של חומרים).</li>
		<li>לחסל את כל בועות האוויר על ידי שמירה על המזרק אנכי, הקשה על המזרק, ולאט לאט להתאים את הבוכנה. הזרקת בועות אוויר לווריד עלולה לגרום לתסחיף אוויר/גז שעלול להיות קטלני.</li>
	</ol></li>
	<li>הזרקת וריד זנב לרוחב הערה: לבדיקות גרורות ניסיוניות של סרטן השד, זריקות מבוצעות על > 6 שבועות עכברים נשיים.<ol>
<li>טפל בעכבר בזנב והחלק את החיה לתוך צינור מחורץ / התקן ריסון בגודל מתאים (עיין בטבלת החומרים עבור התקן איפוק המשמש).</li>
		<li>הכנס את חלק התקע של התקן האיפוק והצב את העכבר על צידו כך שווריד הזנב הצדדי שלו יהיה קל לצפייה. לעכבר עורק גחון בהתאם לאיבר המין, וריד גפי ושני ורידים לרוחב.</li>
		<li>נקה את פני השטח של זנב העכבר עם ניגוב אספטי. תפוס את הזנב בין האצבע והאגודל ביד לא דומיננטית והחל מתח קל.</li>
		<li>החל בחלק הדיסטלי של הזנב, הכנס את המחט במקביל לווריד עם שיפוע בסופו של דבר.</li>
		<li>אם מותר, בזהירות לסכם את המחט ולהתכופף לזווית של 20-30°. מומלץ מאוד לגשת לבד או להתקן סיכום מחטים. הערה: אין צורך לשאוף כמו זה עלול לגרום לווריד לקרוס. עם זאת, הבזק קטן של דם ניתן לראות כאשר הוצב לראשונה. המחט תתקדם בצורה חלקה לתוך הווריד עם מיקום נכון.</li>
		<li>לאט לאט לחלק את הנפח המלא לתוך הווריד. לא צריכה להיות התנגדות כאשר הבוכנה נדחפת.</li>
		<li>אם כל התנגדות מורגשת, מיד להסיר את מחט המזרק. במידת הצורך, הכנס מחדש את המחט (באופן אידיאלי לא יותר מ 3 ניסיונות) נע לכיוון הקצה הפרוקסימלי של הזנב או וריד לרוחב מנוגד.</li>
		<li>סביר להניח שנפח קטן של דם ייעקר לאחר ההזרקה. יש למרוח לחץ עדין עם גזה סטרילית ולנגב עם מגבון אספטי.</li>
		<li>יש להיפטר מיד ממזרק במיכל חדות מתאים.</li>
		<li>החזר את העכבר לכלוב נקי ומאוורר ופקח על סימני מצוקה.</li>
		<li>לפקח על עכברים 2-3x/שבועי לסימנים של היווצרות גרורות (נשימה מאומצת, יציבה כפופה, ירידה במשקל) ומצוקה כללית. הזמן להתפתחות גרורות יהיה תלוי קו התא ומתח העכבר.</li>
		<li>אם משתמשים במכשיר הדמיה חיה חיה של in vivo, עכברי תמונה מיד לאחר הזרקת וריד הזנב כדי לאשר הזרקה מוצלחת של תאים ולקבל נתוני זמן "אפס" (פרטים ספציפיים על הדמיית ביולומינציה של vivo אינם כלולים כאן, אלא מתוארים על ידי יאנג ואח '24).</li>
	</ol></li>
</ol>2. קיבוע רקמת ריאה וניתוח נטל גידול ריאות גרורתי
<ol><li>אינפלציית רקמת ריאה כדי לשמור על הפורמט המבני של הריאות עבור היסטופתולוגיה<ol>
<li>לאחר נהלי המתת חסד מאושרים (למשל פחמן דו חמצני ב 30 - 70% תזוזה של נפח התא / דקה) הם אחריו, לאבטח את פגר העכבר ללוח ניתוח עם סיכות. או לרסס או להחיל 70% אתנול כדי לשמור על פרוות העכבר מהדרך במהלך הניתוח. הערה: חנק דו תחמוצת הפחמן יכול לגרום לדימום ריאתי כמו נגע רקע צפוי, במיוחד בקצבי זרימה איטיים יותר.</li>
		<li>פתחו את בית החזה עם חתך בקו האמצע, הרחיבו את החתך באופן קרני/קאודלי דרך הציפק, וחתכו את הסרעפת על ידי אחיזת תהליך הקסיפיד.</li>
		<li>באמצעות קבוצה נפרדת של מספריים כדי לא לעמעם את הלהבים, לחתוך את הצלעות לאורך כל צד של בעצם החזה ולהסיר בזהירות כלוב צלעות משאיר מקום לריאות להתרחב.</li>
		<li>לבודד את קנה הנשימה על ידי הסרת בלוטות רוק תת-קרקעיות ושרירים אינפרהיואידים. הצבת סיכות משני צדי קנה הנשימה יכולה למנוע תנועה לא רצויה במהלך החדרת מחט.</li>
		<li>מלא מזרק 26 G עם 2-3 מ"ל של 10% פורמלין חוצץ נייטרלי ולהכניס לתוך קנה הנשימה.</li>
		<li>לאט להזריק פורמלין ולצפות הריאות להתרחב (בדרך כלל דורש ~ 1.5 מ"ל של פורמלין).</li>
		<li>ברגע שפורמלין מתחיל לדלוף מהריאות (הימנעו מאינפלציה יתר), צבוטו את קנה הנשימה עם זוג מלקחיים, הסירו מחט מזרק וניתקו את כל מערכת הנשימה. מניחים ריאות, לב וכו 'ישירות לתוך פורמלין כמו גיזום נוסף של רקמות יכול להיעשות לאחר קיבעון.</li>
		<li>עיבוד מלא, הטבעה, חתך של רקמות, המטוקסילין ו- eosin (H&E) מכתימים בשיטות סטנדרטיות.</li>
	</ol></li>
	<li>ניתוח נטל גידול ריאות גרורתי<ol>
<li>סרוק מקטעי ריאות מוכתמים H&E בסורק שקופיות ברזולוציה גבוהה בהגדלה של פי 40 (איור 3).</li>
		<li>יבא תמונות לתוכנת ניתוח תמונה (לדוגמה, Visiopharm Image Analysis) לכימות גרורות ריאות. הערה: אנו ממליצים למשתמשים חדשים לקבל הדרכה באתר או באינטרנט כדי להשתמש בתוכנת ניתוח התמונות. סמינרים מקוונים רבים זמינים גם דרך דף האינטרנט המסחרי.</li>
		<li>בחר את אפליקציית גרורות הריאות של Visiopharm 10118 מתוך ספריית היישומים של התוכנה. הערה: מטרת אפליקציה זו היא לתייג ולכומת גרורות ריאות בשקופיות מוכתמות ב- H&E. כחלק מאפליקציית גרורות הריאות H&E 10118, שלב עיבוד התמונה הראשון מפלח את רקמת הריאה באמצעות אפליקציית זיהוי הרקמות. שלב עיבוד התמונה השני משתמש ביישום זיהוי גרורות המזהה את גרורות בתוך רקמת הריאה. גרורות מזוהות באמצעות צורה יחד עם אזורים שהם מעוותים מדי, אדומים מדי או דלילים מדי לזיהוי כגרורות.</li>
		<li>התאם את הפרמטרים המגדירים צורה ודלילות כך שיתאימו בצורה הטובה ביותר לתמונות מייצגות. אזורים מקוטעים של גרורות גידול ורקמת ריאה רגילה ניתן להציג באמצעות תוויות צבע שונות עבור כל סוג רקמה. הערה: במקרה שהאפליקציה אינה יכולה להפריד במדויק גרורות מרקמת ריאה רגילה, ייתכן שיהיה צורך לכתוב אפליקציה מותאמת אישית המשתמשת בתוכנית Visiopharm Decision Forest כפי שנעשה עבור הניסויים (ראה איור 2 ואיור 3). להלן פרטים לכתיבת אלגוריתם מותאם אישית. אחרת, המשך לשלב 2.2.9.</li>
		<li>פתח את תוכנית יער ההחלטות, הפועלת על ידי אימון שיעורים מרובים [כלומר, רקמת ריאה (לא ניאופלאסטית), גרורות, תאי דם אדומים, אפיתל ו/או חלל לבן] על תמונה רצויה. באיור 2, גרורות הגידול הן כחולות, רקמה רגילה ירוקה ואפיתל הסימפונות צהוב. כמו כן, תאי דם אדומים נמצאים בחללים אדומים ואוויר בוורוד.</li>
		<li>בצע את הסדרה המתבקשת של שאלות כן או לא כדי לאמן כראוי כל כיתה לתמונה. הדיוק של האלגוריתם יקבע את מספר שאלות כן/לא. לצורך הניתוח, האלגוריתם/האפליקציה המותאמים אישית נכתבו בדיוק מוגדר ל- 50 (טווח 0-100).</li>
		<li>התאם תכונות עבור כל מחלקה על-ידי החלת מסננים כדי לחדד, לטשטש, למיין לפי צורה וכו' כדי לשפר את הדיוק של האלגוריתם/אפליקציה. Visiopharm מציג כל מחלקה דרך עדשות אחת או מרובות המכונות תכונות. התכונות משנות את האופן שבו הכיתה רואה את התמונה כדי להוציא צבעים או עוצמות מסוימים. הערה: עבור האלגוריתם המותאם אישית, גרורות מדידה 8500 μm2 ומעלה מסומנות ונמדדות כגרורות. זה מסביר את סטיית הגודל והגרורות קטנות מכדי לזהות. אזורים קטנים מעוותים ואזורים גרורתיים קטנים מתחת 8500 מיקרומטר 2 נכללו כימות הרקמה הרגיל.</li>
		<li>שמור את ההגדרות שהשתנו מהאפליקציה או מהאלגוריתם המותאם אישית ולאחר מכן, החל את האלגוריתם/אפליקציה על ערכה שלמה או סדרה של רקמות מוכתמות ב- H&E.</li>
		<li>לבסוף, יצא את כל משתני הפלט, הכוללים את משתני הפלט המפורטים בטבלה 1. שטח במיקרונים בריבוע (μm2) ניתן לכמת עבור כל סוג רקמה ואחוזים נגזרים מדגם שטח רקמה נטו הכולל (כלומר, רקמה כוללת פחות שטח אוויר).</li>
		<li>בעת יצירת אלגוריתם מותאם אישית, סקור סימוני רקמות בהתייעצות עם לוח פתולוגים וטרינריים המאושר על ידי המכללה האמריקאית לפתולוגים וטרינריים כדי להבטיח מדידות מדויקות ולהבדיל בין סוגי רקמות.</li>
	</ol></li>
</ol>

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

למחברים אין מה לחשוף.

ככל שהחוקרים ממשיכים להשתמש בהזרקה תוך ורידי של תאים סרטניים כמודל ניסיוני לגרורות, חסרים פרקטיקות סטנדרטיות לניתוח נטל הגידול גרורתי שנוצר. במקרים מסוימים, הבדלים משמעותיים בנטל הגידול גרורתי על מניפולציה של קווי תאים מסוימים ו /או שימוש בתרכובות כימיות ניתן לראות מקרוסקופית. עם זאת, במ...

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

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

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

למרות היותו תהליך מורכב מאוד ולא יעיל1, גרורות הוא תורם משמעותי לתחלואה ותמותה של חולי סרטן2. למעשה, רוב מקרי המוות הקשורים לסרטן מיוחסים להתפשטות גרורתית של מחלות3,4. על מנת שתאי הגידול יצאו גרורות בהצלחה, עליהם להתנתק מהאתר הראשי, לפלוש דרך סטרומה סמוכה, לחדור למחזור הדם או ללימפטיקה, לנסוע למיטה נימית של אתר משני, להזרים לרקמה המשנית, ולהתרבות או לגדול כדי ליצור נגעים גרורתיים5. השימוש במודלים של עכברים היה קריטי לקידום ההבנה של המנגנונים המולקולריים האחראים על זריעה גרורתית וצמיחה6,7. כאן, אנו מתמקדים גרורות סרטן השד, אשר הן מודלים עכבר מהונדסים גנטית, כמו גם שיטות השתלה משמשים לעתים קרובות – כל אחד עם סט משלהם של יתרונות ומגבלות.
מודלים של גידולי החלב מהונדסים גנטית עושים שימוש ביזמים ספציפיים לבלוטת החלב, כולל MMTV-LTR (חוזרים על טרמינל ארוך של וירוס החלב של העכבר) ו- WAP (חלבון חומצי מי גבינה), כדי להניע ביטוי של טרנסג'נים באפיתל החלב8. אונקוגנס כולל אנטיגן T בינוני פוליומה (PyMT), ErbB2 / Neu, c-Myc, Wnt-1, ווירוס simian 40 (SV40) באו לידי ביטוי באופן זה9,10,11,12,13, ובעוד מודלים גנטיים אלה שימושיים לחקר חניכת גידול ראשוני והתקדמות, מעטים בקלות גרורות לאיברים רחוקים. יתר על כן, מודלים אלה של עכבר גנטי הם לעתים קרובות יותר זמן ועלות אוסרת מאשר מודלים גרורות ספונטניות או ניסיוניות. בהתחשב בהגבלתם של רוב המודלים של גידולי האם מהונדסים גנטית לחקר גרורות, טכניקות השתלה הפכו לשיטות אטרקטיביות לחקר תהליך מורכב זה. זה כולל אורתוטופיה, וריד זנב, תוך לב, הזרקה תוך גולגולתית של קווי תאים מתאימים.
למרות מספר שורות תא סרטן השד בקלות גרורות בעקבות הזרקה אורתוטופית לתוך כרית שומן חלב14,15, עקביות ושחזור של נטל הגידול גרורתי יכול להיות אתגר, ואת משך המחקרים האלה יכול להיות בסדר של מספר חודשים. להערכת גרורות ריאות, בפרט, הזרקה תוך ורידי לתוך הווריד הזנב היא לעתים קרובות שיטה לשחזור ויעילה יותר עם התפשטות גרורתית המתרחשת בדרך כלל בתוך טווח של כמה שבועות. עם זאת, מאז מודל הזרקה תוך ורידי עוקף את השלבים הראשוניים של מפל גרורתי, יש לנקוט זהירות בפירוש התוצאות של מחקרים אלה. בהדגמה זו, אנו מראים הזרקת וריד זנב של תאי גידול מאמרי יחד עם שיטת ניתוח מדויקת ומקיפה.
למרות שקהילת המחקר התקדמה משמעותית בהבנת התהליך המורכב של גרורות סרטן השד, ההערכה היא כי מעל 150,000 נשים יש כיום סרטן שד גרורתי16. מתוך אלה עם סרטן השד בשלב IV, >36% מהחולים יש גרורות ריאות17; עם זאת, התבנית הספציפית לאתר והשכיחות של גרורות יכולות להשתנות בהתאם לתת-סוג מולקולרי18,19,20,21. חולים עם גרורות ריאות הקשורות לסרטן השד יש הישרדות חציונית של רק 21 חודשים המדגיש את הצורך לזהות טיפולים יעילים סמנים ביולוגיים חדשניים עבור מחלה זו17. השימוש במודלים גרורתיים ניסיוניים, כולל הזרקה תוך ורידי של תאים סרטניים, ימשיך לקדם את הידע שלנו על אתגר קליני חשוב זה. בשילוב עם פתולוגיה הדמיה דיגיטלית ואת השיטה של ניתוח נטל גידול ריאות גרורתי המתואר בפרוטוקול זה, זריקות וריד זנב הם כלי רב ערך לחקר גרורות סרטן השד.

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

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

גרורות, הגורם העיקרי לתחלואה ותמותה עבור רוב חולי הסרטן, יכול להיות מאתגר למודל פרה-אקליני בעכברים. מעט מודלים ספונטניים של גרורות זמינים. לכן, מודל גרורות ניסיוני מעורבים הזרקת וריד זנב של קווי תאים מתאימים הוא עמוד התווך של מחקר גרורות. כאשר תאים סרטניים מוזרקים לווריד הזנב לרוחב, הריאה היא האתר המועדף עליהם של קולוניזציה. מגבלה פוטנציאלית של טכניקה זו היא כימות מדויק של נטל גידול הריאות גרורתי. בעוד כמה חוקרים לספור macrometastases של גודל מוגדר מראש ו / או לכלול micrometastases בעקבות חתך של רקמות, אחרים קובעים את האזור של נגעים גרורתיים ביחס לאזור הרקמה הרגיל. שתי שיטות הכימות האלה יכולות להיות קשות מאוד כאשר הנטל גרורתי גבוה. להלן, אנו מדגימים מודל הזרקה תוך ורידי של גרורות ריאות ואחריו שיטה מתקדמת לכימות נטל הגידול גרורתי באמצעות תוכנת ניתוח תמונה. תהליך זה מאפשר לחקור פרמטרים מרובים של נקודת קצה, כולל גודל גרורות ממוצע, מספר גרורות כולל ואזור גרורות כולל, כדי לספק ניתוח מקיף. יתר על כן, שיטה זו נבדקה על ידי לוח פתולוג וטרינרי מוסמך על ידי המכללה האמריקאית לפתולוגים וטרינריים (SEK) כדי להבטיח דיוק.

אם משתמשים בתאים לא מתובלים להזרקת ורידים בזנב, ייתכן שיהיה קשה לאשר קולוניזציה של ריאות עד (1) זמן הנמק אם ניתן לצפות במקרומטסטאזים או (2) בעקבות ניתוח היסטולוגי אם קיימים גרורות מיקרוסקופיות. עם נטל גידול גרורתי נרחב בריאות, לעכברים תהיה נשימה מאומצת. כמו בכל מחקר גידול, עכברים צריכים להיו?...

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

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

הזרקה תוך ורידי של תאים סרטניים משמשת לעתים קרובות במחקר גרורות, אבל נטל הגידול גרורתי יכול להיות קשה לנתח. כאן, אנו מדגימים מודל הזרקת וריד זנב של גרורות וכוללים גישה חדשנית לניתוח נטל גידול הריאות גרורתי שנוצר.

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 ...

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

Research

JoVE Journal

Cancer Research

8.8K Views.  The Ohio State University Medical Center. הזרקה תוך ורידי של תאים סרטניים משמשת לעתים קרובות במחקר גרורות, אבל נטל הגידול גרורתי יכול להיות קשה לנתח. כאן, אנו מדגימים מודל הזרקת וריד זנב של גרורות וכוללים גישה חדשנית לניתוח נטל גידול הריאות גרורתי שנוצר.

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

Lung Tumor Cell Recruitment Assay

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

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

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 ...

Experimental Metastasis Assay

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

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

גרורה ניסויית Assay

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

Medicine

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

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

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

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 ...

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

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

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

שיקולים מעשיים בלימוד כיבוש ריאות גרורתי אוסטאוסרקומה באמצעות וזמינותו גרורות בריאות

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

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

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

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

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, ...

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

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

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

שימוש משולב של הזנב וריד גרורה Assays ובזמן אמת ב Vivo הדמיה כדי לכמת מושבת סרטן השד ונטל בריאות

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

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

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

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

מידול גרורות במוח באמצעות הזרקת ורידים בזנב של תאי סרטן שד דלקתיים

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

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

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

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

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 ...

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

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

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

הזרקה של תאים syngeneic Murine מלנומה מנת לקבוע את פוטנציאל גרורתי שלהם בתוך הריאות

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

An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

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

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

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

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST