Name: orthotopic injection of breast cancer cells into the mammary fat pad of mice to study tumor growth.
Uploaded: 2015-02-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mammary Fat Pad of Mice to Study Tumor Growth. at JoVE.com

The authors would like to acknowledge the Netherlands Organization for Scientific Research (NWO, grant 17.106.329)

Gli esperimenti sugli animali sono stati approvati dal comitato il benessere degli animali del Leiden University Medical Center (LUMC). 1. Preparazione di cellule, Strumenti e Mice <ol><li> Un giorno prima del funzionamento, la barba NOD / SCID gamma (NSG) topi dal quarto capezzolo alla linea mediana e pesare i topi per verificare che tutti i topi hanno pesi all&#39;incirca comparabili. </li><li> Autoclave una forbice, due pinzette e due pinze zanzara rette (Figura 1A). </li><li> Il giorno di funzionamento, lavare l&#39;adenocarcinoma mammario umano (MDA-MB-231) cellule che sarà iniettato una volta con tampone fosfato (PBS), pH 7,4 e trypsinize cellule. Quench la tripsina aggiungendo 10 ml di siero contenenti DMEM supporti sulla parte superiore delle cellule. Centrifugare le cellule a 1200 rpm per 7 min a RT per rimuovere il siero risospendendo cellule sia in PBS o nei mezzi senza siero. Centrifugare di nuovo per rimuovere le tracce di siero completamente. Risospendere le cellule in PBS omedia. </li><li> Contare le cellule con un emocitometro e calcolare la quantità di cellule. Utilizzare 500.000 cellule / topo in non più di 150 ml. Opzionale per PBS o supporti, risospendere le cellule in matrigel. NOTA: Determinare la quantità di cellule a seconda del tipo cellulare utilizzato. </li><li> Mettere le cellule in provette da microcentrifuga sterili e tenerli su ghiaccio. </li><li> Riempire uno 50 ml provetta da centrifuga conica con 35 ml di PBS pH 7.4 e un altro 50ml conica provetta da centrifuga con 70% di etanolo. Immergere tamponi di cotone in ogni provetta. </li></ol> 2. iniezione ortotopico <ol><li> Eseguire l&#39;intervento in una cappa sterile per mantenere un&#39;atmosfera sterile. Anestetizzare il mouse sottocutanea iniettando mix Xylazin / ketamina alla dose di 10 mg / kg, rispettivamente 100 mg / kg di peso corporeo. Fissare il mouse su una piastra elettrica. Confermare il successo di anestesia per la mancanza di reazione al pizzico punta. NOTA: Se uno non è molto familiare con procedure chirurgiche, la chirurgia può richiedere più tempo. Organizzarele anestesia dosaggio di conseguenza. </li><li> Applicare pomata oftalmica sugli occhi di topi, per evitare gli occhi secchi. </li><li> Pulire la zona rasata utilizzando il batuffolo di cotone imbevuto in etanolo preparato al punto 1.6. Alternando scrub con betadine e alcol tre volte in modo circolare rotante di distanza dal sito di incisione pianificata deve essere eseguita. In alternativa, utilizzare ionoforo come disinfettante. </li><li> Fai una piccola incisione tra il quarto capezzolo e la linea mediana, con una forbice e fare una tasca inserendo il tampone di cotone inumidito con PBS pH 7.4. </li><li> Utilizzare una pinzetta per esporre il cuscinetto adiposo mammario. Osservare il cuscinetto di grasso per il suo colore bianco. </li><li> Spremere il cuscinetto adiposo con l&#39;altra pinzetta dalla sua base; così facendo, esporre completamente il cuscinetto di grasso (Figura 1B) per eseguire iniezioni facilmente. </li><li> Omogeneizzare la miscela di cellule pipettando su e giù. Aspirare delicatamente 50 ml di sospensione cellulare in una siringa da insulina e iniettare inil cuscinetto adiposo mammario tenendo l&#39;ago in senso orizzontale. Confermare iniezione di successo controllando per rigonfiamento del cuscinetto adiposo. </li><li> Rilasciare il cuscinetto adiposo delicatamente. </li><li> Suturare l&#39;incisione utilizzando un driver ago. Effettuare tre combinazioni ruotando la sutura intorno al conducente ago in senso orario, in senso antiorario e in senso orario. Dovrebbero essere utilizzati due nodi per sutura. NOTA: Assicurarsi che i nodi sono stretti altrimenti topi possono aprire i punti di sutura. </li><li> Dopo l&#39;intervento chirurgico, iniettare un analgesico, come Temgesic a 0,05-0,1 mg / kg di peso corporeo, per via sottocutanea al fine di alleviare il dolore. </li><li> Non lasciare gli animali incustoditi fino guadagnano coscienza e mantenere prona sternale. Mettere tutti gli animali in diverse gabbie fino a quando non sono completamente recuperati. </li><li> Per mantenere la sterilità, utilizzare gabbie autoclave e acqua. Modificare le gabbie ogni tre giorni per mantenere l&#39;ambiente pulito. </li></ol> 3. prelievo di organi per l&#39;analisi <ol><li> Allagiorno della raccolta, 8 settimane dopo l&#39;impianto delle cellule, riempire 15 ml provette coniche con 3 ml di soluzione di Bouin per ogni mouse. Inoltre, utilizzare due 15 ml tubi riempiti con 5 ml di soluzione di formalina per topo. </li><li> Anestetizzare gli animali iniettando Xylazin / ketamina, alla dose di 10 mg / kg a 100 mg / kg di peso corporeo per via sottocutanea. Attendere che l&#39;animale perde punta ritiro pizzico reflex. </li><li> Fissare l&#39;animale con aghi su una base. Fare un lungo, verticale mediana un&#39;incisione con le forbici. Fare due incisioni orizzontali proprio sotto la gamba anteriore e al di sopra della gamba posteriore. Esporre il tumore da appuntare la pelle alla base. Misurare il volume del tumore usando un calibro. </li><li> Dissociare il tumore della pelle con le forbici. Snap congelare una parte del tumore in azoto liquido per l&#39;isolamento dell&#39;RNA. Posizionare l&#39;altra parte, nel tubo da centrifuga conica riempita di formalina per eseguire immunoistochimica seguente embedding di paraffina. </li><li> Prendere delicatamente i polmoni. Posizionare ilpolmone sinistro nella soluzione di Bouin. Mantenere il polmone in soluzione per 3 giorni. Osservare superficiale foci metastatici chiaramente all&#39;occhio nudo. Facoltativamente, inserire il polmone destro in formalina di verificare micrometastasi con ematossilina e eosina (H &amp; E) colorazione. NOTA: Anche se, metastasi polmonari osservati frequentemente nel cancro al seno, si potrebbe anche voler raccogliere ossa, fegato, cervello e milza analizzare metastasi. Le cellule presso l&#39;area metastatico sono più densi e morfologicamente diverso e quindi possono distinguere facilmente dal tessuto polmonare. </li><li> Un giorno dopo il raccolto, aspirare la soluzione di formalina da 15 ml tubi e sostituire con il 70% di etanolo. Incorpora i tessuti in paraffina e condurre studi di immunoistochimica. </li><li> Per l&#39;analisi del sangue, aprire la cavità toracica con le forbici. Prelevare 450 ml di sangue tramite puntura cardiaca. Porre il campione di sangue in una provetta contenente 50 ml di 3,2% di sodio citrato. Dopo il sangue viene raccolto, facendo girare a 2.000 g per 10 kmn. Conservare i campioni di plasma a -20 ° C fino all&#39;utilizzo. NOTA: Ci sono diverse altre tecniche di raccolta del sangue comunemente utilizzati nella pratica 20 e la tecnica che deve essere utilizzato dipende apparato sperimentale e la scelta dello scienziato. Se non è richiesta campione di sangue, eutanasia animale in base al protocollo animali o secondo le linee guida dell&#39;istituzione. </li></ol>

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The authors declare that they have no competing financial interests.

Iniezione ortotopico di cellule di cancro al seno è un modello potente per studiare tutti gli aspetti della crescita del cancro. Impianto di queste cellule in tampone grasso mammario dei topi deve essere attentamente eseguito per evitare variazioni nella crescita tumorale. Soprattutto, iniettando la stessa quantità di cellule di ogni topo è cruciale. Per farlo, si dovrebbe trypsinize celle rigorosamente senza compromettere la vitalità delle cellule. Le cellule non vitali devono essere prese in considerazione durante...

Il cancro è una malattia molto complessa che è stata oggetto di studi per più secoli. Il cancro al seno è il tipo più comune di cancro; si verifica principalmente nelle donne, ma può verificarsi anche sporadicamente nei maschi 27. La malattia è causata principalmente dalla perdita di meccanismo di controllo divisione cellulare governo che a sua volta porta ad una crescita infinita di cellule nel corpo. Questi guasti possono essere causate da diversi meccanismi: in primo luogo, le cellule sane devono segnali di crescita delle cellule circostanti per proliferare mentre le cellule tumorali fanno loro fattori di crescita e aumentano l&#39;espressione dei fattori di crescita recettori ottenendo un tasso proliferativa superiore 1; secondo, le cellule tumorali sono meno sensibili ai segnali anti-proliferativi 8; terzo, per bilanciare il numero di cellule nella morte cellulare corpo è anche richiesto; Tuttavia, le cellule tumorali sfuggono dalla morte cellulare programmata, apoptosi chiamati 14; quarto, le cellule aderiscono matrici extracellulariper sopravvivere ma le cellule tumorali possono crescere senza la necessità di attaccamento e resistenti alle anoikis 19; Quinto, l&#39;attivazione della telomerasi aggira il accorciamento dei telomeri e impedisce la senescenza replicativa 21; ultimo ma non meno importante, saltando di DNA di controllo di qualità dopo i risultati mitosi nel contenuto genetico alterato 15,16. Per identificare oncogeni o soppressori tumorali che svolgono un ruolo in questa proliferazione non regolamentati, esperimenti di crescita tumorale nei topi sono cruciali. La crescita del tumore primario in genere non è la ragione principale della morte. La migrazione delle cellule tumorali dal sito primario a un sito secondario, chiamato metastasi, è la principale causa di morte nella maggior parte dei pazienti affetti da cancro 22. Metastasi comporta l&#39;invasione delle cellule tumorali, intravasation, viaggiando attraverso la circolazione, evitando immune attacco, stravaso e la crescita nel sito secondario. La transizione epitelio mesenchimale (EMT) è un processo fondamentale inmetastasi e coinvolge un interruttore in profili di espressione genica producendo cellule con maggiore motilità e l&#39;invasività, che sono pre-requisiti per la cella metastasi 12. Poiché il processo canceroso è la risultante di una combinazione di diverse azioni, tra cui le interazioni reciproche tra cellule tumorali, le cellule stromali e cellule pro- ed anti-infiammatorie, un approccio in vitro al cancro spesso non fornisce piena comprensione del processo canceroso. Analogamente, trattamenti antitumorali impatto ai vasi tumorali spesso non possono essere studiate in vitro, così l&#39;uso di approcci in vivo è inevitabile. Per studiare la progressione del cancro della mammella, sono stati sviluppati diversi metodi sperimentali. Il modello più diffuso è l&#39;iniezione sottocutanea di cellule di carcinoma mammario in topi 5. In questa configurazione sperimentale, il ricercatore può introdurre una vasta gamma di alterazioni di una linea cellulare di scelta in vitro (cioèupregulation, downregulation di proteine) e iniettare le cellule sotto la pelle. Anche se questo metodo è semplice e il processo di iniezione è semplice, senza necessità di eseguire un intervento chirurgico su topi, il sito in cui il tumore viene iniettato non rappresenta l&#39;ambiente tumore mammario locale e l&#39;assenza di questo ambiente può causare lo sviluppo del cancro al seno che differisce da quella osservata nella patologia umana. In secondo luogo, i topi geneticamente ingegnerizzati sono usati spesso come uno strumento in vivo per studiare la progressione del cancro al seno. In questo modello, oncogene (cioè PyMT, Neu) espressione è azionato da un promotore specifico tessuto mammario che porta alla formazione di spontanea del tumore mammario s. Questa configurazione sperimentale è utile per studiare l&#39;aspetto trattamento della malattia iniettando farmaci o anticorpi, mentre il controllo del formato del tumore in tempo 3. Tuttavia, l&#39;allevamento di questi topi con altri ceppi di topi carenti o mutati in un gene di interesse potrebbe anche dare insiritti nel ruolo di diverse proteine ​​in crescita del tumore al seno 24. Il rovescio della medaglia di questo modello è che è soggetta a variazioni in termini di dimensioni del tumore e il numero. Inoltre, il livello di espressione del transgene dipende dal sito di integrazione nel genoma e può cambiare da un ceppo di topi all&#39;altro 4. In questo modello, l&#39;espressione del transgene può essere ottenuto da tutte le cellule con origine epiteliale che nella malattia umana, solo una sottopopolazione di cellule esprimono l&#39;oncogene o downregulate livelli oncosoppressori 26. Per studiare le metastasi, le cellule del cancro al seno possono essere iniettati per via endovenosa (un modello chiamato metastasi sperimentale) 25. Tuttavia, questo approccio ricapitola solo il processo metastatico parzialmente; elude il requisito per le cellule tumorali di invadere e intravasate, e inizia dal punto in cui le cellule tumorali sono facilmente presenti nella circolazione. Nel nostro lavoro, utilizziamo una iniezione ortotopicomodello di ioni per studiare il coinvolgimento dei geni di interesse nella progressione del cancro al seno 13. Abbiamo iperespressione della proteina nelle cellule di cancro al seno umano e iniettarli nel cuscinetto adiposo mammario di NOD / SCID gamma (NSG) topi. Questo metodo è vantaggioso in molti modi: permette cambiamenti genetici molto rapidi e diverse nella linea cellulare iniettato, che copre l&#39;intero processo di progressione del cancro al seno dalla crescita del tumore primario metastasi in siti patologicamente pertinenti, e fornisce anche un buon modello sperimentale per studiare l&#39;impatto di trattamenti terapeutici nelle fasi precoci o tardive della malattia. Inoltre, utilizzando questo modello si può studiare il ruolo di stromale contro proteine ​​cellulari derivate da cancro in progressione della malattia utilizzando topi o cellule geneticamente modificati. Sebbene iniezioni sottocutanee sono più facili da eseguire, modelli ortotopico danno luogo ad una popolazione di cellule di cancro più tumorigenica più metastatico. Pertanto, i risultati ottenuti mediante iniezione sottocutaneas potrebbe essere falsi negativi o falsi positivi 6,17 incoraggiare l&#39;uso di modelli ortotopici per studiare la crescita del tumore.

<table><tbody><tr><td>Bouin&#039;s solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>HT10132</td><td>Used for investigating the metastasis on lungs</td></tr><tr><td>Formalin solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>HT501128</td><td>Used to fix the tissues</td></tr><tr><td>Matrigel, growth factor reduced</td><td>Corning</td><td>356230</td><td>Cells can be resuspended in matrigel for injection</td></tr><tr><td>Mosquito forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>13008-12</td><td>Used for stiching</td></tr><tr><td>Angled forceps</td><td>Electron microscopy sciences</td><td>72991-4c</td><td>These make the exposure of mammary fat pad easier</td></tr><tr><td>Scissors</td><td>B Braun Medicals</td><td>BC056R</td><td>Used to cut open the mice</td></tr><tr><td>Straight forceps</td><td>B Braun Medicals</td><td>BD025R</td><td>This is used to open up the skin to expose mammary fat pad</td></tr><tr><td>NOD scid gamma mice</td><td>Charles River</td><td>005557</td><td>Experimental animal used for experiment</td></tr><tr><td>MDA-MB-231</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>92020424</td><td>Experimental cells used for injections</td></tr><tr><td>Oculentum simplex</td><td>Teva Pharmachemie</td><td></td><td>Opthalmic ointment used to prevent drying out of eyes</td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Fischer Scientific</td><td>19-898-859</td><td>Ionophore, used to disinfect the surgical area</td></tr><tr><td>Xylazin/Ketamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>X1251, K2753</td><td>Use injected anesthesia as 10mg/kg and 100mg/kg body weight respectively</td></tr><tr><td>Temgesic</td><td>Schering-Plough</td><td></td><td>Use the painkiller as 0.05-0.1 mg/kg body weight</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Life sciences</td><td>11995</td><td>For trypsin neutralization,use media with serum(FBS:media 1:10 volume); for injection, use media with no serum</td></tr><tr><td>Buffered sodium citrate</td><td>Aniara</td><td>A12-8480-10</td><td>Use the volume ratio as citrate:blood; 1:9</td></tr></tbody></table>

orthotopic injection of breast cancer cells into the mammary fat pad of mice to study tumor growth.

<html> La crescita del cancro al seno può essere studiato nei topi con una pletora di modelli. Manipolazione genetica di cellule di cancro al seno può fornire intuizioni le funzioni delle proteine ​​coinvolte nella progressione oncogeno o aiuto per scoprire nuovi soppressori tumorali. Inoltre, l&#39;iniezione di cellule tumorali in topi con differenti genotipi potrebbe fornire una migliore comprensione dell&#39;importanza del compartimento stromale. Molti modelli possono essere utili per approfondire alcuni aspetti della progressione della malattia, ma non ricapitolare l&#39;intero processo canceroso. Al contrario, le cellule del cancro al seno attecchimento al cuscinetto adiposo mammario dei topi migliori racchiude in sintesi il percorso della malattia e la presenza del vano stromale corretto e imita quindi migliori malattia tumorale umano. In questo articolo, si descrive come impiantare le cellule del cancro al seno in topi ortotopicamente e spiegare come raccogliere i tessuti per analizzare la: 14px; line-height:. 28px; &quot;&gt; tumore milieu e metastasi in organi distanti Utilizzando questo modello, per molti aspetti (crescita, angiogenesi e metastasi) di cancro possono essere indagati semplicemente fornendo un ambiente adeguato per le cellule tumorali di crescere.

Applicazione di successo del &quot;modello di cancro al seno ortotopico&quot; si basa su una corretta iniezione di cellule nel cuscinetto adiposo mammario. Errori sperimentali come inoculo imprecisa di cellule o perdite potrebbero portare a variazioni nelle dimensioni del tumore o addirittura l&#39;assenza di un tumore che porta alla formazione di una struttura simile alla ricerca di un pad grasso mammario iniettato con un buffer di controllo (Figura 2A). Il tasso di crescita del tumore dipende dalla na...

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

Il cancro è una malattia complessa che è influenzata dal tessuto circostante il tumore nonché pro- locale e anti-infiammatori mediatori. Pertanto, modelli iniezione ortotropici, anziché modelli sottocutanee possono essere utili per studiare la progressione del cancro in un modo che imita migliori patologia umana.

Iniezione ortotopico di cellule di carcinoma mammario nel mammaria Fat Pad di Mice per studiare la crescita del tumore.

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

78.8K Views.  Leiden University Medical Center.  Il cancro è una malattia complessa che è influenzata dal tessuto circostante il tumore nonché pro- locale e anti-infiammatori mediatori. Pertanto, modelli iniezione ortotropici, anziché modelli sottocutanee possono essere utili per studiare la progressione del cancro in un modo che imita migliori patologia umana. 

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

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

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

Orthotopic iniezione delle cellule di cancro al seno in topi cuscinetto grasso mammario

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

Ricerca

Ricerca sul cancro

Modeling Breast Cancer via an Intraductal Injection of Cre-expressing Adenovirus into the Mouse Mammary Gland

Breast cancer is a heterogeneous disease, possibly due to complex interactions between different cells of origins and oncogenic events. Mouse models are instrumental in gaining insights into these complex processes. Although many mouse models have been developed to study contributions of various oncogenic events and cells of origin to breast tumorigenesis, these models are often not cell-type or organ specific or cannot induce the initiation of mammary tumorigenesis in a temporally controlled manner. Here we describe a protocol to generate a new type of breast cancer mouse models based on the intraductal injection of Cre-expressing adenovirus (Ad-Cre) into mouse mammary glands (MGs). Due to the direct injection of Ad-Cre into mammary ducts, this approach is MG specific, without any unwanted cancer induction in other organs. The intraductal injection procedure can be performed in mice at different stages of their MG development (thus, it permits temporal control of cancer induction, starting from ~3-4 weeks of age). The cell-type specificity can be achieved by using different cell-type-specific promoters to drive Cre expression in the adenoviral vector. We show that luminal and basal mammary epithelial cells (MECs) can be tightly targeted for Cre/loxP-based genetic manipulation via an intraductal injection of Ad-Cre under the control of the Keratin 8 or Keratin 5 promoter, respectively. By incorporating a conditional Cre reporter (e.g., Cre/loxP-inducible Rosa26-YFP reporter), we show that MECs targeted by Ad-Cre, and tumor cells derived from them, can be traced by following the reporter-positive cells after intraductal injection.

The goal of this protocol is to describe a new breast cancer modeling approach based on the intraductal injection of Cre-expressing adenovirus into mouse mammary glands. This approach allows both cell-type- and organ-specific manipulation of oncogenic events in a temporally controlled manner.

Modellare il cancro al seno tramite un'iniezione intraduttiva di adenovirus che esprime la creminazione nella ghiandola mammaria del topo

Breast cancer is a heterogeneous disease, possibly due to complex interactions between different cells of origins and oncogenic events. Mouse models are ...

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model

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

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

Studiare il cancro al seno triplo negativo utilizzando il modello di cancro al seno ortotopico

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

Orthotopic Transplantation of Breast Tumors as Preclinical Models for Breast Cancer

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

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

Trapianto ortotopico di tumori al seno come modelli preclinici per il cancro al seno

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

Ultrasound Imaging-guided Intracardiac Injection to Develop a Mouse Model of Breast Cancer Brain Metastases Followed by Longitudinal MRI

Breast cancer brain metastasis, occurring in 30% of breast cancer patients at stage IV, is associated with high mortality. The median survival is only 6 months. It is critical to have suitable animal models to mimic the hemodynamic spread of the metastatic cells in the clinical scenario. Here, we are introducing the use of small animal ultrasound imaging to guide an accurate injection of brain tropical breast cancer cells into the left ventricle of athymic nude mice. Longitudinal MRI is used to assessing intracranial initiation and growth of brain metastases. Ultrasound-guided intracardiac injection ensures not only an accurate injection and hereby a higher successful rate but also significantly decreased mortality rate, as compared to our previous manual procedure. In vivo high resolution MRI allows the visualization of hyperintense multifocal lesions, as small as 310 &#181;m in diameter on T2-weighted images at 3 weeks post injection. Follow-up MRI reveals intracranial tumor growth and increased number of metastases that distribute throughout the whole brain.

A breast cancer brain metastasis mouse model is established with ultrasound imaging-guided intracardiac injection of MDA-MB231/Br-GFP cells. Development of multifocal intracranial metastases has been monitored longitudinally using high-resolution 9.4 T MRI.

Ultrasound Imaging guidata intracardiaca iniezione di sviluppare un modello murino di Breast Cancer metastasi cerebrali Seguito da longitudinale MRI

Breast cancer brain metastasis, occurring in 30% of breast cancer patients at stage IV, is associated with high mortality. The median survival is only 6 ...

Medicina

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

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

<meta charset="utf8"></head><body>Imaging in vivo per misurare le metastasi polmonari spontanee di cellule tumorali mammarie iniettate ortotopicamente

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

In vivo Imaging per misurare le metastasi polmonari spontanee di cellule tumorali mammarie iniettate ortotopicamente

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

<meta charset="utf8"></head><body>Dissociazione ad alto rendimento e impianto ortotopico di xenotrapianti derivati da pazienti con carcinoma mammario

High-Throughput Dissociation and Orthotopic Implantation of Breast Cancer Patient-Derived Xenografts

Patient-derived xenografts (PDXs) provide a clinically relevant method for recapitulating tumor-involved cell types and the tumor microenvironment, which is essential for advancing knowledge of breast cancer (BC). Additionally, PDX models enable the study of BC systemic effects, which is not possible using in vitro models. Traditional methods for implanting BC xenografts typically involve anesthesia and sterile surgical procedures, which are time-consuming, invasive, and limit the scalability of PDX models in BC research. This protocol describes a simple and scalable method for the orthotopic implantation of BC PDXs in mice. The immunodeficient mouse strain NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ (NSG) was used for PDX engraftment. Human BC samples obtained from IRB-consented patients were mechanically and enzymatically dissociated, then resuspended in a solution of basement membrane extract (BME) and RPMI 1640. Animals were restrained by scruffing, and depilatory cream was applied to remove hair from the fat pads at the fourth inguinal nipple, followed by injection. Approximately 2 million cells in a 100 &#181;L suspension were bilaterally injected orthotopically into the mammary fat pads using a 26 G needle. Notably, no anesthetic was required, and the total procedure time was under 5 min, from cell preparation to injection. After a growth period of several months, tumors were excised and processed for authentication. Validation included receptor status assessment using immunohistochemistry with specific antibodies for traditional BC receptors (i.e., ER, PR, HER2). Tumor morphology was confirmed with hematoxylin and eosin (H&amp;E) staining, which was interpreted by a pathologist. Genetic similarity to the patient sample was verified through bulk RNA sequencing and short tandem repeat (STR) analysis. This approach to PDX engraftment and validation supports the rigorous development of models and high-throughput tumor implantation, enabling well-powered studies across various BC subtypes.

This protocol describes an efficient, non-surgical method for the orthotopic implantation of breast cancer patient-derived xenografts in mice. The technique involves enzymatic tumor dissociation followed by direct injection into the mammary fat pads, enabling high-throughput implantation. Comprehensive validation ensures model fidelity, facilitating rigorous studies across various breast cancer subtypes.

Dissociazione ad alto rendimento e impianto ortotopico di xenotrapianti derivati da pazienti con carcinoma mammario

Patient-derived xenografts (PDXs) provide a clinically relevant method for recapitulating tumor-involved cell types and the tumor microenvironment, which ...

Iniezione ortotopico di cellule di carcinoma mammario nel mammaria Fat Pad di Mice per studiare la crescita del tumore.

Riepilogo

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Orthotopic iniezione delle cellule di cancro al seno in topi cuscinetto grasso mammario

Modellare il cancro al seno tramite un'iniezione intraduttiva di adenovirus che esprime la creminazione nella ghiandola mammaria del topo

Studiare il cancro al seno triplo negativo utilizzando il modello di cancro al seno ortotopico

Trapianto ortotopico di tumori al seno come modelli preclinici per il cancro al seno

Ultrasound Imaging guidata intracardiaca iniezione di sviluppare un modello murino di Breast Cancer metastasi cerebrali Seguito da longitudinale MRI

In vivo Imaging per misurare le metastasi polmonari spontanee di cellule tumorali mammarie iniettate ortotopicamente

In vivo Imaging per misurare le metastasi polmonari spontanee di cellule tumorali mammarie iniettate ortotopicamente

Dissociazione ad alto rendimento e impianto ortotopico di xenotrapianti derivati da pazienti con carcinoma mammario

Dissociazione ad alto rendimento e impianto ortotopico di xenotrapianti derivati da pazienti con carcinoma mammario

Dissociazione ad alto rendimento e impianto ortotopico di xenotrapianti derivati da pazienti con carcinoma mammario