Gli autori riconoscono con gratitudine la concessione di attrezzature dalle scienze naturali e ingegneria Research (NSERC) Council of Canada per HPLC, la sovvenzione di funzionamento dalla Canadian Institute of Health Research (CIHR) e canadesi al seno cancro ricerca (CBCR) Alleanza di X.Y. Wu e la borsa di studio di Università di Toronto a chrysantha Zhang e T. Zhang.

tutti gli esperimenti sugli animali sono stati approvati dall'animale cura Comitato di salute rete universitaria presso l'Ontario Cancer Institute e svolte secondo il canadese Consiglio sugli orientamenti di cura degli animali.
 1. preparazione del campione biologico <ol><li>raccogliere il sangue intero, gli organi principali e tumore del seno a intervalli di tempo predeterminati dopo somministrazione endovenosa (i.v.) di droga-contenenti formulazioni (ad es., DMPLN, DOX liposomiale) <ol><li>iniettare un seno tumore-cuscinetto del mouse i.v. con una formulazione preparata contenenti droga.</li>
		<li>Anestetizzare il mouse a intervalli di tempo designati (ad es., 15 min) dando inalabile 2% isoflurane in una camera stagna.</li>
		<li>Appoggiare il mouse anestetizzato sul dorso e mettere il suo naso attraverso un nasello che fornisce costantemente 2% isoflurane. 
		Nota: Per garantire il mouse subisce l'anestesia profonda, pizzicare delicatamente arti anteriori del mouse e cercare qualsiasi movimento contrazioni.</li>
		<li>Pulire accuratamente le regioni di torace e addome con etanolo al 70% e quindi eseguire una routine terminale della puntura cardiaca sui topi anestetizzati profondi utilizzando una siringa eparinizzata 1 mL e un ago di 23 G.</li>
		<li>Raccogliere il sangue intero in un etichettato sodio eparina spruzzato tubo di plastica e agitare delicatamente la provetta per assicurare sangue intero prelevato viene a contatto con l'eparina rivestito della parete del tubo. Raccogliere un minimo di 50 µ l di sangue intero. Tenere sempre i campioni su ghiaccio</li>
		<li>Nastro tutte e quattro le membra del mouse per fissarlo e aprire la cavità addominale e toracica del mouse usando un paio di pinze e forbici. Spostare gli intestini al lato e spingere il fegato verso l'alto per esporre sufficientemente la vena portale. Tagliare la vena portale per il drenaggio di sangue.</li>
		<li>Irrorare il corpo intero del mouse con 50 mL di soluzione fisiologica 0,9% ghiacciata attraverso il cuore usando una siringa da 10 mL con un ago 25 G. 
		Nota: Piegare l'ago a 90° per guidare la siringa nella vena portale.</li>
		<li>Organi di accise nel seguente ordine: cuore, polmone, fegato, milza, reni. Quindi, separare il tumore al seno dai tessuti connettivi circostanti utilizzando un paio di forbici di incisione a cuscinetto grasso mammario di destra del mouse. Raccogliere tutti gli organi individualmente in provette di polipropilene 1,5 mL e congelare rapidamente in azoto liquido. 
		&#8203; Nota: separare la colecisti dal fegato.</li>
		<li>Conservare il sangue intero a 4 ° C e tessuti asportati nel congelatore-80 ° C fino alla successiva analisi HPLC.</li>
	</ol></li> <li>Estrarre DOX, MMC e DOXol da matrici biologiche.
	<ol><li>Pesare tutti i tessuti dissecati congelati rapidamente e trasferirli in una provetta conica da 13 mL fondo arrotondato. Per evitare il metabolismo dei farmaci possibili o degradazione, mantenere i campioni su ghiaccio</li>
		<li>Aggiungere 1-5 mL di tampone di lisi cellulare ghiacciata nella provetta. 
		Nota: Il volume del buffer da utilizzare dipende dal peso del tessuto sulla base del rapporto di tessuto-buffer di 1 g: 5 mL (w/v); per piccoli organi, quali cuore e milza, il rapporto è di 1 g: 2 mL.</li>
		<li>Utilizzare un movimento su-giù di colpo per omogeneizzare i campioni di tessuto sul ghiaccio ad una velocità di 18.000 giri/min utilizzando un omogeneizzatore elettrico mano. 
		Nota: Omogeneizzazione completa richiede circa 3-5 iterazioni di un processo di omogeneizzazione breve meno di 15 s, seguita da raffreddamento sopra ghiaccio tra ogni breve omogeneizzazione del tessuto.</li>
		<li>Lavare la sonda generatore a dente di sega 10mm dell'omogeneizzatore con acqua distillata deionizzata (DDI) H 2 O, etanolo al 70% e poi DDI H 2 O tra ogni campione di tessuto per evitare la contaminazione incrociata.</li>
		<li>Trasferire 50 µ l di omogenato di tessuto o di sangue intero in un 1,5 mL in polipropilene micro-provetta e spike con 5 µ l di un interno standard (I.S.) 4-methylumbelliferone (4-MU) (2000 ng/mL) nella provetta. 
		Nota: soluzione di 4-MU è stato preparato in metanolo qui.</li>
		<li>Aggiungere 250 µ l di un solvente da estrazione ghiacciata nella provetta contenente il sangue intero o tessuto omogeneato. 
		Nota: Il solvente di estrazione consiste di 60% acetonitrile (ACN) e 40% ammonio acetato (5 mM) con pH regolato a pH = 3.5 utilizzando acido formico 0.05%. Utilizzare un campione di 1:5 (v/v): solvente di estrazione in rapporto al volume.</li>
		<li>Vigorosamente vortice la miscela per 2 min, centrifugare a 3.000 x forza g a 4 o C per 10 min e dispensare 200 µ l di supernatante nel tubo micro-centrifuga pre-refrigerato un altro fresco.</li>
		<li>Volatilizzi supernatante a 60 ° C sotto una leggera corrente di azoto gassoso con protezione dalla luce.</li>
		<li>Ricostituire il residuo essiccato con 100 µ l di metanolo ghiacciato, vortice vigorosamente per 30 s e centrifugare a 3000 x g a 4 ° C per 5 min, un altro</li>
		<li>Trasferire il surnatante in un inserto del flaconcino HPLC e inserire fiale del campione in un vassoio di autocampionatore iniettabile.</li>
	</ol></li></ol> 2. Strumentazione HPLC e parametri di funzionamento <ol><li>fase mobile HPLC preparare con costante riproducibilità <ol><li>misurare 500ml di grado HPLC H 2 O utilizzando un cilindro graduato.</li>
		<li>Misura 500 mL di acetonitrile di grado HPLC (ACN) mediante un cilindro graduato separato.</li>
		<li>Attentamente aggiungere 0,5 mL di acido trifluoroacetico (TFA) (attenzione) in ciascuno dei 500 mL di H 2 O e ACN per ottenere la fase mobile di H 2 O e ACN contenente 0,1% TFA, rispettivamente. 
		Nota: TFA è corrosivo e tossico e deve essere gestito sotto una cappa di laboratorio. Tutte le miscele di solventi sono preparate a temperatura ambiente.</li>
		<li>Filtro mobile fasi attraverso un filtro a membrana in nylon con un 0,45 µm dimensione dei pori e trasferirlo in bottiglie di serbatoio pulite HPLC.</li>
	</ol></li> <li>Strumentazione HPLC di set-up per la rilevazione simultanea di DOX, MMC e DOXol e I.S. 4-MU.
	<ol><li>Accendere la pompa gradiente, de-gasser, auto-campionatore, rivelatore a serie di fotodiodi e multi rivelatore a fluorescenza λ.</li>
		<li>Ingresso le condizioni iniziali di composizione mobile-fase al 16,5% H 2 O (0,1% TFA) e 83,5% ACN (0,1% TFA) (v/v).</li>
		<li>Impostare il rilevatore UV su due canali, uno a 310 nm 4-MU (I.S.) e l'altro a 360 nm per MMC.</li>
		<li>Impostare il rivelatore a fluorescenza su due canali, uno alla λ ex / λ em = 365/445 nm per 4-MU e l'altro a λ ex / λ em = 480 nm/560 nm per DOX e DOXol, rispettivamente.</li>
		<li>Fissare un tasso di flusso di isocratic di 1,0 mL/min.</li>
		<li>Equilibrare una colonna di 18 preinstallato fase inversa C (4,6 mm x 250 mm, 5 µm) a temperatura ambiente per 10 min per l'istituzione della linea di base.</li>
	</ol></li> <li>Separare farmaci (DOX, MMC, DOXol e 4-MU) utilizzando gradienti mobile-fase condizione.
	<ol><li>Iniettare 15 µ l di campioni estratti e ri-concentrati usando l'autocampionatore.</li>
		<li>Modificare gradualmente la condizione di mobile-fase iniziale (fare riferimento al protocollo passaggio 2.2.2) al 100% ACN (0,1% TFA) oltre 18 min utilizzando la pompa gradiente automatizzata. 
		Nota: Durante il processo di separazione, quattro canali (due UV assorbente e due fluorescenti) appaiono simultaneamente con ogni canale visualizzati da un farmaco composto (vedere il passaggio di protocollo 2.2.3 e 2.2.4).</li>
		<li>Mantenere il 100% di ACN (0,1% TFA) per 1 min e poi tornare alla condizione iniziale fase mobile entro 1 min.</li>
		<li>Ri-condizionare la colonna con la fase mobile iniziale alla portata di 1,5 mL/min per 4 min per l'iniezione del campione successivo.</li>
	</ol></li></ol> 3. Convalida di HPLC <ol><li>preparare campioni di lavoro di DOX, MMC e DOXol e 4-MU (I.S.).
	<ol><li>Pesare separatamente 1 mg di polvere della droga DOX e MMC (attenzione) e 4-MU su una nuova pesatura piccola carta (3 x 3 pollici 2). 
		Nota che tutti i farmaci anticancro sono considerati un pericolo per la salute che possa causare la mutagenicità delle cellule germinali e tossicità acuta per inalazione o ingestione. Devono essere manipolati con attenzione con guanti e maschere.</li>
		<li>Trasferire la pesata DOX, MMC e 4-MU in un nuovo individuali 1,5 mL in polipropilene micro-provetta.</li>
		<li>Aggiungere 1 mL di methAnol e vortexare brevemente per ottenere la concentrazione di 1 mg/mL di DOX e MMC.</li>
		<li>Aggiungere 1 mL di metanolo in un flacone contenente pre-pesati 1 mg di DOXol (attenzione) e vortex brevemente per ottenere la concentrazione di 1 mg/mL di DOXol. 
		Nota: DOXol è un metabolita tossico cardio e dovrebbe essere maneggiato con cura.</li>
		<li>Pipetta 20 µ l di soluzioni preparate stock di DOX, MMC, DOXol e 4-MU in un nuovo separare 1,5 mL in polipropilene micro-provetta e 980 µ l di metanolo per ottenere uno standard di lavoro di 20 µ g/mL di ogni droga.</li>
		<li>Diluire 20 µ g/mL di DOX, MMC e DOXol usando il metanolo per ottenere gli standard di lavoro di 50 ng - 20 µ g/ml per DOX, MMC e DOXol e 2000 ng/mL per I.S. 4-MU.</li>
		<li>Sigillare il tappo della provetta di soluzioni di lavoro con un pezzo stretto del film di copertura di paraffina per evitare l'evaporazione del metanolo, avvolgere il tubo intero con carta stagnola per evitare l'esposizione a luce diretta e conservare a -20 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Determinare la linearità, precisione e accuratezza di DOX, MMC e DOXol in matrici biologiche (cioè, sangue intero e tumore omogeneato).
	<ol><li>Contemporaneamente spike 5 µ l di standard lavorativi di DOX e DOXol (50 ng/mL - 20 µ g/mL), MMC (1.000 ng/mL - 16 µ g/mL) e 4-MU (2 µ g/mL) in 50 µ l di sangue intero in bianco o omogenato di tessuto in polipropilene tubi micro-centrifuga per ottenere la curva di concentrazione standard che vanno da 5-2000 ng/mL per i residui di droga e 200 ng/mL per 4-MU (I.S.).</li>
		<li>Eseguire il dosaggio di estrazione droga descritto nel protocollo 1.2.</li>
		<li>Utilizzare concentrazioni di basse, media ed alte di DOX e DOXol (50, 500 e 2.000 ng/mL) e MMC (100, 1000, 2.000 ng/mL) per accuratezza e precisione intra - e inter - giorno. 
		Nota: Preparare fresche concentrazioni standard il giorno dell'analisi.</li>
	</ol></li> <li>Analisi dei campioni <ol><li>iniettare 15 µ l del campione utilizzando l'autocampionatore.</li>
		<li>Modificare gradualmente la fase mobile in 0 e 18 minuti, aumentando la composizione di ACN nell'intervallo di tempo.</li>
		<li>Dopo 18 minuti, tenere la condizione di fase mobile per 1 min.</li>
		<li>Tornare alla condizione iniziale sopra il prossimo 2 min, poi ri-equilibrare per 4 min prima dell'iniezione successiva.</li>
		<li>Dopo ogni esecuzione dell'esempio, nota che i picchi di composti di droga con il loro tempo di ritenzione sono mostrati come segue: MMC, DOXol, 4-MU (I.S.) e DOX.</li>
		<li>Integrare l'area sotto la curva (AUC) di droga composti utilizzando software HPLC.</li>
		<li>Calcolare il rapporto AUC tra singolo farmaco composto e I.S. (equazione 1) e utilizzare le curve standard preparate secondo le medesime procedure di estrazione per determinare le concentrazioni di farmaco di DOX, MMC e DOXol nella formulazione DMPLN. 
		<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56159/56159eq1.jpg" /></li> <li>calcolare la percentuale di recupero di droga (equazione 2) confrontando le concentrazioni di farmaco ricostituite usando il metanolo da estratti di campioni biologici arricchiti a quello dello standard (&#34; ordinate &#34;) soluzione in metanolo della droga. 
		<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56159/56159eq2.jpg" /></li></ol></li></ol>

Gli autori non hanno concorrenti interessi finanziari e conflitti di interesse.

Rispetto ad altri metodi cromatografici che permettono la rilevazione di una singolo farmaco specie in un momento, il presente protocollo HPLC è in grado di quantificare contemporaneamente tre composti di droga (DOX, MMC e DOXol) nella stessa matrice biologica senza la necessità di cambiare la fase mobile. Questo metodo di preparazione e l'analisi è stato applicato correttamente per determinare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di due sistemi di erogazione del farmaco a base di nanoparticelle (cioè, ...

La chemioterapia è una modalità di trattamento primario per molti cancri ma spesso è associato con gli effetti contrari severi ed efficacia limitata a causa della resistenza ai farmaci e altri fattori1,2,3. Per migliorare il risultato della chemioterapia, regimi di combinazione della droga sono stati applicati nella clinica sulla base di considerazioni come tossicità non sovrapposte, diversi meccanismi d'azione dei farmaci e non-Croce farmaco resistenza4,5 , 6. negli studi clinici, un migliore tasso di risposta del tumore è stato osservato spesso utilizzando simultaneamente amministrato combinazioni di farmaci rispetto a un regime di droga sequenziale consegna7,8. Tuttavia, a causa di sub-ottima bio-distribuzione delle forme di farmaco libero, iniezione simultanea di più farmaci può causare tossicità prominente tessuto normale che supera l'effetto terapeutico9,10,11. Consegna della droga basata su Nanocarrier è stato indicato per alterare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di farmaci incapsulati, migliorare il targeting tumorale accumulo12,13,14. Come Recensito in nostri articoli recenti, nanoparticelle co-caricate con combinazioni di farmaci sinergici hanno dimostrato la capacità di attenuare i problemi incontrati da combinazioni di farmaco libero, a causa della loro co-consegna temporale e spaziale controllata di le droghe multiple al tessuto del tumore, consentendo effetti sinergici farmaco contro il cancro cellule4,15,16. Di conseguenza, la superiore efficacia terapeutica e bassa tossicità sono state dimostrate in entrambi gli studi pre-clinici e clinici4,17,18.
I nostri precedenti studi in vitro ha trovato che la combinazione di due farmaci anticancro, doxorubicina (DOX) e mitomicina C (MMC), ha prodotto un effetto sinergico contro parecchie linee di cellule di cancro al seno e, inoltre, co-caricamento DOX e MMC entro nanoparticelle di polimero-lipidiche ibrido (DMPLN) ha superato vari multi-farmaco resistente associato efflusso pompe (per esempio, P-glicoproteina e proteina resistente al cancro al seno)19,20,21. In vivo, DMPLN abilitato co-consegna spazio-temporale di DOX e MMC per siti tumorali e aumentata biodisponibilità di farmaci all'interno delle cellule di cancro, come indicato dalla moderazione della formazione del metabolita DOX doxorubicinolo (DOXol)22. Di conseguenza, il DMPLN enhanced apoptosi delle cellule del tumore, l'inibizione della crescita del tumore e sopravvivenza prolungata ospite rispetto alla libera combinazione di DOX e MMC o un liposomiale DOX formulazione22,23,24, 25.
Analizzando la quantità effettiva di farmaci co-consegnato da un nanocarrier è fondamentale per la progettazione di formulazioni efficaci delle nanoparticelle. Molti metodi sono stati sviluppati per analizzare il livello del plasma di dosi singole di DOX o MMC mediante cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) da solo o in combinazione con spettrometria di massa (MS)26,27,28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 34. Tuttavia, questi metodi sono spesso richiede molto tempo e poco pratico per la terapia di combinazione come un gran numero di campioni biologici deve essere preparati separatamente per l'analisi delle droghe multiple (a volte tra cui metaboliti della droga). Oltre il legame alle proteine plasmatiche forte di DOX e MMC, i globuli rossi hanno anche una grande capacità di legare e di concentrare molti farmaci antitumorali35,36. Così, l'analisi del plasma per DOX o MMC può offuscare le concentrazioni di farmaco di sangue reale. Il presente lavoro (Figura 1) descrive un semplice e robusto metodo di analisi di droga multiplo mediante HPLC in fase inversa per estrarre contemporaneamente e quantificare DOX, MMC e la DOX metabolita doxorubicinolo (DOXol) da sangue intero e di vari tessuti ( ad esempio, i tumori). È stato applicato con successo per determinare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di DOX e MMC nonché la formazione di DOXol dopo somministrazione di farmaci tramite soluzioni gratuite o forme di nanoparticelle (cioè, DMPLN e DOX liposomiale) in un orthotopically impiantato il modello murino di tumore mammario murino dopo somministrazione endovenosa (i.v.) iniezione22.

<table style="border-collapse:collapse;width:635pt" width="846">
	<colgroup>
		<col style="width:188pt" width="250" />
		<col style="width:122pt" width="162" />
		<col style="width:89pt" width="119" />
		<col style="width:236pt" width="315" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Doxorubicin&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Polymed Theraeutics</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">111023</td>
			<td class="xl20" style="width:236pt" width="315">Anticancer drug</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Mitomycin C</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Polymed Theraeutics</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">060814</td>
			<td class="xl20" style="width:236pt" width="315">Anticancer drug</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">Doxorubicinol (DOXol)</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Toronto Research Chemicals</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">D558020</td>
			<td class="xl21">Metabolite of DOX</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">4-Methylumbelliferone sodium salt&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Sigma-Aldrich</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">M1508</td>
			<td class="xl21">Internal standard</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Myristic Acid</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Sigma-Aldrich</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">544-63-8&#160;&#160;</td>
			<td class="xl21">Materials for poly-lipid hybrid nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Polyoxyethylene (100) Stearate</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Spectrum</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">M1402</td>
			<td class="xl21">Materials for poly-lipid hybrid nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Polyoxyethylene (40) Stearate</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Sigma-Aldrich</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">P3440</td>
			<td class="xl21">Materials for poly-lipid hybrid nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Pluronic F68 (PF68)</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">BASF Corp.</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">9003-11-6</td>
			<td class="xl21">Materials for poly-lipid hybrid nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">Ultrasonication (UP100H)</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Hielscher, Ultrasound Technology</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">NA</td>
			<td class="xl21">Nanoparticle preparation</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Water Bath (ISOTEMP 3016HS)</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Fisher Scientific</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">NA</td>
			<td class="xl21">Nanoparticle preparation</td>
		</tr>
		<tr height="105" style="height:78.75pt">
			<td class="xl20" height="105" style="width:188pt;height:78.75pt" width="250">Liposomal Doxorubicin&#160; (Caelyx)</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Janssen</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">Purchased from the pharmacy Princess Margaret Hospital</td>
			<td class="xl21">Clinically-approved nanoparticle formulation&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">HPLC-graded Methanol</td>
			<td class="xl21">Caledon Chemicals</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">6701-7-40</td>
			<td class="xl21">HPLC mobile phase composition</td>
		</tr>
		<tr height="25" style="height:18.75pt">
			<td class="xl20" height="25" style="width:188pt;height:18.75pt" width="250">HPLC-graded H2O</td>
			<td class="xl21">Caledon Chemicals</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">8801-7-40</td>
			<td class="xl21">HPLC mobile phase composition</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">HPLC-graded Acetonitrile&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Caledon Chemicals</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">1401-7-40</td>
			<td class="xl21">HPLC mobile phase composition</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Trifluoroacetic Acid</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Sigma-Aldrich</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">302031</td>
			<td class="xl21">HPLC mobile phase composition</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">0.45 &#956;m Nylon Membrane Filter Paper</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Whatman</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">WHA7404004</td>
			<td class="xl21">HPLC mobile phase preparation</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl29" height="42" style="height:31.5pt">1cc Plastic Syringes</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Becton, Dickinson and Company</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">2606-309659</td>
			<td class="xl21">Treatment injection</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl29" height="42" style="height:31.5pt">5cc Plastic Syringes</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Becton, Dickinson and Company</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">2608-309646</td>
			<td class="xl21">Tissue collections</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">30G 1/2 Needles</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Becton, Dickinson and Company</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">305106</td>
			<td class="xl21">Treatment injection</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">25G 5/8 Needles</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Becton, Dickinson and Company</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">305122</td>
			<td class="xl21">Tissue collections</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">Sterile 0.9% Saline</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Univeristy of Toronto House Brand</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">1011</td>
			<td class="xl21">Tissue perfusion</td>
		</tr>
		<tr height="22" style="height:16.5pt">
			<td class="xl20" height="22" style="width:188pt;height:16.5pt" width="250">13 ml Rounded-bottom conical tube&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">SARSTEDT</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">62.515.006</td>
			<td class="xl21">Prolyprolene, tissue homogenization</td>
		</tr>
		<tr height="23" style="height:17.25pt">
			<td class="xl30" height="23" style="height:17.25pt">Alpha Minimum Essential Medium (MEM)&#160;</td>
			<td class="xl27">Gibco</td>
			<td class="xl28" style="width:89pt" width="119">12571063</td>
			<td class="xl21">Cell medium</td>
		</tr>
		<tr height="22" style="height:16.5pt">
			<td class="xl20" height="22" style="width:188pt;height:16.5pt" width="250">1 x Phosphate Buffer Saline</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Gibco</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">10010023</td>
			<td class="xl21">Tissue homogenization</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Triton X-100</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Sigma-Aldrich</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">X100-100 ML</td>
			<td class="xl21">Tissue homogenization</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Formic acid</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Caledon Chemicals</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">1/5/3840</td>
			<td class="xl21">Adjust pH for extraction solvent</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">Sodium heparin sprayed plastic tubes</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Becton, Dickinson and Company</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">367878</td>
			<td class="xl21">Blood collection</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Analytical Weigh Balance&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Sartorius&#160;</td>
			<td class="xl21">CPA225D</td>
			<td class="xl21">NA</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">pH meters&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Fisher Scientific</td>
			<td class="xl26">13-637-671</td>
			<td class="xl21">accumet BASIC</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Vortex Mixter</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Fisher Scientific</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">02-215-365</td>
			<td class="xl21">Vortexing samples at desired speed</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">1.5 ml&#160; Microcentrifuge Tube</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Fisherbrand</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">2043-05408129</td>
			<td class="xl21">Prolyprolene</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Model 1000 homogenizer</td>
			<td class="xl22">Fisher Scientific</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">08-451-672</td>
			<td class="xl21">Tissue homogenization</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Centrifuge 5702R</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Eppendorf</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">5702R</td>
			<td class="xl21">Extraction preparation</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Heated Evaporator System</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Glas-Col</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">NA</td>
			<td class="xl21">Sample reconstitution</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">HPLC Screw Thread Vials</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">DIKMA</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">5320</td>
			<td class="xl21">HPLC sample injection</td>
		</tr>
		<tr height="42" style="height:31.5pt">
			<td class="xl20" height="42" style="width:188pt;height:31.5pt" width="250">HPLC Screw Caps with PTFE White Silicone Septa</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">DIKMA</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">5325</td>
			<td class="xl21">HPLC sample injection</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">HPLC Polypropylene Insert&#160;&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Agilent Technologies</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">5182-0549</td>
			<td class="xl21">Maximum volume 250 &#956;l, HPLC sample injection</td>
		</tr>
		<tr height="25" style="height:18.75pt">
			<td class="xl20" height="25" style="width:188pt;height:18.75pt" width="250">Xbridge C18 Column</td>
			<td class="xl23">Waters Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">186003117</td>
			<td class="xl21">Drug analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Gradient pump&#160;</td>
			<td class="xl23">Waters Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">W600</td>
			<td class="xl21">Drug analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Auto-sampler</td>
			<td class="xl23">Waters Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">W2707</td>
			<td class="xl21">Drug analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Photodiode array detector&#160;</td>
			<td class="xl23">Waters Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">W2998</td>
			<td class="xl21">Drug analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Multi &#955; fluoresence detector&#160;</td>
			<td class="xl23">Waters Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">W2475</td>
			<td class="xl21">Drug analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">EMPOWER 2</td>
			<td class="xl23">Waters Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">NA</td>
			<td class="xl21">Data analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Scientist</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Micromath</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">NA</td>
			<td class="xl21">Pharmacokinetic analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21" style="height:15.75pt">
			<td class="xl20" height="21" style="width:188pt;height:15.75pt" width="250">Female Balb/c Mice</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Jackson Laboratory</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">001026</td>
			<td class="xl21">In vivo</td>
		</tr>
		<tr height="63" style="height:47.25pt">
			<td class="xl20" height="63" style="width:188pt;height:47.25pt" width="250">EMT6/WT Breast Cancer Cells</td>
			<td class="xl20" style="width:122pt" width="162">Provided by Dr. Ian Tannock; Ontario Cancer Institute</td>
			<td class="xl20" style="width:89pt" width="119">NA</td>
			<td class="xl21">In vivo</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

sample extraction and simultaneous chromatographic quantitation of doxorubicin and mitomycin c following drug combination delivery in nanoparticles to tumor-bearing mice

La chemioterapia di combinazione è usata frequentemente nella clinica per il trattamento del cancro; Tuttavia, gli effetti negativi associati al tessuto normale possono limitare il suo beneficio terapeutico. Combinazione della droga basata su nanoparticelle è stata indicata per attenuare i problemi incontrati dalla terapia di combinazione di farmaco libero. Nostri studi precedenti hanno dimostrato che la combinazione di due farmaci anticancro, doxorubicina (DOX) e mitomicina C (MMC), ha prodotto un effetto sinergico contro entrambi murino e cellule di cancro al seno umano in vitro. DOX e MMC co-caricato polimero-lipidico ibrido nanoparticelle (DMPLN) bypassato varie pompe del trasportatore di efflusso che conferiscono la resistenza del multidrug e migliorato l'efficacia dimostrata in modelli di tumore al seno. Rispetto alle forme di soluzione convenzionale, tale efficacia superiore del DMPLN è stata attribuita alla farmacocinetica sincronizzata di DOX e MMC e droga intracellulare aumentata biodisponibilità all'interno delle cellule del tumore abilitato di nanocarrier PLN.
Per valutare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di co-somministrato DOX e MMC sia soluzione gratuita e forme delle nanoparticelle, un metodo di analisi della multi-droga semplice ed efficiente utilizzando inverso-fase ad alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC) è stato sviluppato. Contrariamente ai metodi precedentemente segnalati che analizzate DOX o MMC singolarmente nel plasma, questo nuovo metodo HPLC è in grado di quantificare contemporaneamente DOX, MMC e un metabolita tossico cardio DOX, doxorubicinolo (DOXol), in varie matrici biologiche ( ad esempio, sangue intero, il tumore al seno e cuore). Una doppia sonda fluorescente e ultravioletti assorbente 4-methylumbelliferone (4-MU) è stato utilizzato come standard interno (I.S.) per il rilevamento di uno stadio di analisi multipla di droga con lunghezze d'onda differenti di rilevazione. Questo metodo è stato applicato con successo per determinare le concentrazioni di DOX e MMC consegnato da approcci di nanoparticelle e la soluzione nel sangue intero e vari tessuti in un modello murino ortotopico seno tumore. Il metodo analitico presentato è un utile strumento per l'analisi pre-clinica di recapito basata su nanoparticelle di combinazioni di farmaci.

Due farmaci anticancro, DOX e MMC, come pure il metabolita DOX, DOXol, sono stato rilevato contemporaneamente senza alcuna interferenza biologica nella stessa circostanza HPLC gradiente applicato utilizzando 4-MU come I.S. per rivelatori UV sia la fluorescenza. DOX, MMC, DOXol e 4-MU erano ben separati gli uni dagli altri con tempi di ritenzione di 5,7 min per MMC, 10,4 min per DOXol, 10,9 min 4-MU e 11,1 min per DOX (Figura 2). Ogni droga nel sangue intero e...

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Sample Extraction and Simultaneous Chromatographic Quantitation of Doxorubicin and Mitomycin C Following Drug Combination Delivery in Nanoparticles to Tumor-bearing Mice

Questo protocollo descrive un processo analitico efficiente e conveniente di estrazione del campione e determinazione simultanea di più farmaci, doxorubicina (DOX), mitomicina C (MMC) e un metabolita DOX cardio-tossici, doxorubicinolo (DOXol), nel biologico campioni da un modello di tumore al seno preclinici trattati con nanoparticelle formulazioni della combinazione sinergica di farmaci.

Esempio di estrazione e quantificazione simultanea cromatografica di doxorubicina e mitomicina C successivi alla consegna combinazione farmaco in nanoparticelle topi del tumore-cuscinetto

Combination chemotherapy is frequently used in the clinic for cancer treatment; however, associated adverse effects to normal tissue may limit its ...

sample-extraction-simultaneous-chromatographic-quantitation

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacokinetics and Pharmacodynamics

Cancer Research

Unit 1

Pharmacokinetic Models

SCIENTISTS IN ACTION

10.8K Views.  University of Toronto. Questo protocollo descrive un processo analitico efficiente e conveniente di estrazione del campione e determinazione simultanea di più farmaci, doxorubicina (DOX), mitomicina C (MMC) e un metabolita DOX cardio-tossici, doxorubicinolo (DOXol), nel biologico campioni da un modello di tumore al seno preclinici trattati con nanoparticelle formulazioni della combinazione sinergica di farmaci.

Video: Sample Extraction and Simultaneous Chromatographic Quantitation of Doxorubicin and Mitomycin C Following Drug Combination Delivery in Nanoparticles to Tumor-bearing Mice

Using RNA-sequencing to Detect Novel Splice Variants Related to Drug Resistance in In Vitro Cancer Models

Drug resistance remains a major problem in the treatment of cancer for both hematological malignancies and solid tumors. Intrinsic or acquired resistance can be caused by a range of mechanisms, including increased drug elimination, decreased drug uptake, drug inactivation and alterations of drug targets. Recent data showed that other than by well-known genetic (mutation, amplification) and epigenetic (DNA hypermethylation, histone post-translational modification) modifications, drug resistance mechanisms might also be regulated by splicing aberrations. This is a rapidly growing field of investigation that deserves future attention in order to plan more effective therapeutic approaches. The protocol described in this paper is aimed at investigating the impact of aberrant splicing on drug resistance in solid tumors and hematological malignancies. To this goal, we analyzed the transcriptomic profiles of several in vitro models through RNA-seq and established a qRT-PCR based method to validate candidate genes. In particular, we evaluated the differential splicing of DDX5 and PKM transcripts. The aberrant splicing detected by the computational tool MATS was validated in leukemic cells, showing that different DDX5 splice variants are expressed in the parental vs. resistant cells. In these cells, we also observed a higher PKM2/PKM1 ratio, which was not detected in the Panc-1 gemcitabine-resistant counterpart compared to parental Panc-1 cells, suggesting a different mechanism of drug-resistance induced by gemcitabine exposure.

Using RNA-sequencing to Detect Novel Splice Variants Related to Drug Resistance in In Vitro Cancer Models

Here we describe a protocol aimed at investigating the impact of aberrant splicing on drug resistance in solid tumors and hematological malignancies. To this goal, we analyzed the transcriptomic profiles of parental and resistant in vitro models through RNA-seq and established a qRT-PCR based method to validate candidate genes.

Utilizzando RNA-sequenziamento per rilevare Novel Splice varianti correlati alla resistenza ai farmaci in<em&gt; In Vitro</em&gt; modelli di cancro

Drug resistance remains a major problem in the treatment of cancer for both hematological malignancies and solid tumors. Intrinsic or acquired resistance ...

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The Colon-26 Carcinoma Tumor-bearing Mouse as a Model for the Study of Cancer Cachexia

Cancer cachexia is the progressive loss of skeletal muscle mass and adipose tissue, negative nitrogen balance, anorexia, fatigue, inflammation, and activation of lipolysis and proteolysis systems. Cancer patients with cachexia benefit less from anti-neoplastic therapies and show increased mortality1. Several animal models have been established in order to investigate the molecular causes responsible for body and muscle wasting as a result of tumor growth. Here, we describe methodologies pertaining to a well-characterized model of cancer cachexia: mice bearing the C26 carcinoma2-4. Although this model is heavily used in cachexia research, different approaches make reproducibility a potential issue. The growth of the C26 tumor causes a marked and progressive loss of body and skeletal muscle mass, accompanied by reduced muscle cross-sectional area and muscle strength3-5. Adipose tissue is also lost. Wasting is coincident with elevated circulating levels of pro-inflammatory cytokines, particularly Interleukin-6 (IL-6)3, which is directly, although not entirely, responsible for C26 cachexia. It is well-accepted that a primary mechanism by which the C26 tumor induces muscle tissue depletion is the activation of skeletal muscle proteolytic systems. Thus, expression of muscle-specific ubiquitin ligases, such as atrogin-1/MAFbx and MuRF-1, represent an accepted method for the evaluation of the ongoing muscle catabolism2. Here, we present how to execute this model in a reproducible manner and how to excise several tissues and organs (the liver, spleen, and heart), as well as fat and skeletal muscles (the gastrocnemius, tibialis anterior, and quadriceps). We also provide useful protocols that describe how to perform muscle freezing, sectioning, and fiber size quantification.

Mice bearing the Colon-26 (C26) carcinoma represent a classical model of cancer cachexia. Progressive muscle wasting occurs in association with tumor growth, over-expression of muscle-specific ubiquitin ligases, and reductions in muscle cross-sectional area. Fat loss is also observed. Cachexia is studied in a time-dependent manner with increasing severity of wasting.

Il Colon-26 Carcinoma tumore-cuscinetto mouse come un modello per lo studio del cancro cachessia

Cancer cachexia is the progressive loss of skeletal muscle mass and adipose tissue, negative nitrogen balance, anorexia, fatigue, inflammation, and ...

Potentiation of Anticancer Antibody Efficacy by Antineoplastic Drugs: Detection of Antibody-drug Synergism Using the Combination Index Equation

Potentiation of hostile monoclonal antibodies (mAb) by chemotherapeutic agents constitutes a valuable strategy for designing effective and safer therapy against cancer. Here we provide a protocol to identify a rational combination at the preclinical step. First, we describe a cell-based assay to assess the synergism between anticancer mAb and cytotoxic drugs, that uses the combination index equation of Chou and Talalay1. This includes the measurement of tumor cell drug- and antibody-sensitivity using an MTT assay, followed by an automated computer analysis to calculate the combination index (CI) values. CI values of &lt;1 indicate synergism between tested mAbs and cytotoxic agents1. To corroborate the in vitro findings in vivo, we further describe a method to assess the combination regimen efficacy in a xenograft tumor model. In this model, the combined regimen significantly delays tumor growth, which results in a significant extended survival in comparison to single-agent controls. Importantly, the in vivo experimentation reveals that the combination regimen is well tolerated. This protocol allows the effective evaluation of anticancer drug combinations in preclinical models and the identification of rational combination to evaluate in clinical trials.

This protocol describes how to assess synergism between an anticancer antibody and antineoplastic drugs in preclinical models by using the combination index equation of Chou and Talalay.

Potenziamento dell'efficacia dell'anticorpo antitumorale di farmaci antineoplastici: rilevazione dell'anticorpo-farmaco sinergismo usando l'equazione di indice di combinazione

Potentiation of hostile monoclonal antibodies (mAb) by chemotherapeutic agents constitutes a valuable strategy for designing effective and safer therapy ...

Transfer of Manipulated Tumor-associated Neutrophils into Tumor-Bearing Mice to Study their Angiogenic Potential In Vivo

The contribution of neutrophils to the regulation of tumorigenesis is getting increased attention. These cells are heterogeneous, and depending on the tumor milieu can possess pro- or anti-tumor capacity. One of the important cytokines regulating neutrophil functions in a tumor context are type I interferons. In the presence of interferons, neutrophils gain anti-tumor properties, including cytotoxicity or stimulation of the immune system. Conversely, the absence of an interferon signaling results in prominent pro-tumor activity, characterized with strong stimulation of tumor angiogenesis. Recently, we could demonstrate that pro-angiogenic properties of neutrophils depend on the activation of nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) signaling pathway in these cells. Inhibition of this pathway in tumor-associated neutrophils leads to their potent anti-angiogenic phenotype. Here, we demonstrate our newly established model allowing in vivo evaluation of tumorigenic potential of manipulated tumor-associated neutrophils (TANs). Shortly, pro-angiogenic tumor-associated neutrophils can be isolated from tumor-bearing interferon-deficient mice and repolarized into anti-angiogenic phenotype by blocking of NAMPT signaling. The angiogenic activity of these cells can be subsequently evaluated using an aortic ring assay. Anti-angiogenic TANs can be transferred into tumor-bearing wild type recipients and tumor growth should be monitored for 14 days. At day 14 mice are sacrificed, tumors removed and cut with their vascularization assessed. Overall, our protocol provides a novel tool to in vivo evaluate angiogenic capacity of primary cells, such as tumor-associated neutrophils, without a need to use artificial neutrophil cell line models. vc

Here, we show therapeutic potential of anti-angiogenic tumor-associated neutrophils after their transfer into tumor-bearing mice. This protocol can be used to manipulate neutrophil activity ex vivo and to subsequently evaluate their functionality in vivo&#160;in developing tumors. It is an appropriate model for studying potential neutrophil-based immunotherapies.

Trasferimento di neutrofili associati al tumore manipolati in topi che portano il tumore per studiare il loro potenziale angiogenico In Vivo

The contribution of neutrophils to the regulation of tumorigenesis is getting increased attention. These cells are heterogeneous, and depending on the ...

In Vivo Imaging and Quantitation of the Host Angiogenic Response in Zebrafish Tumor Xenografts

Tumor angiogenesis is a key target of anti-cancer therapy and this method has been developed to provide a new model to study this process in vivo. A zebrafish xenograft is created by implanting mammalian tumor cells into the perivitelline space of two days-post-fertilization zebrafish embryos, followed by measuring the extent of the angiogenic response observed at an experimental endpoint up to two days post-implantation. The key advantage to this method is the ability to accurately quantitate the zebrafish host angiogenic response to the graft. This enables detailed examination of the molecular mechanisms as well as the host vs tumor contribution to the angiogenic response. The xenografted embryos can be subjected to a variety of treatments, such as incubation with potential anti-angiogenesis drugs, in order to investigate strategies to inhibit tumor angiogenesis. The angiogenic response can also be live-imaged in order to examine more dynamic cellular processes. The relatively undemanding experimental technique, cheap maintenance costs of zebrafish and short experimental timeline make this model especially useful for the development of strategies to manipulate tumor angiogenesis.

The aim of this method is to generate an in vivo model of tumor angiogenesis by xenografting mammalian tumor cells into a zebrafish embryo that has fluorescently-labelled blood vessels. By imaging the xenograft and associated vessels, a quantitative measurement of the angiogenic response can be obtained.

Imaging in vivo e quantitazione dell'ospite risposta angiogenica in Xenogrfts tumore zebrati

Tumor angiogenesis is a key target of anti-cancer therapy and this method has been developed to provide a new model to study this process in vivo. A ...

Evaluation of the In vivo Antitumor Activity of Polyanhydride IL-1&#945; Nanoparticles

Cytokine therapy is a promising immunotherapeutic strategy that can produce robust antitumor immune responses in cancer patients. The proinflammatory cytokine interleukin-1 alpha (IL-1&#945;) has been evaluated as an anticancer agent in several preclinical and clinical studies. However, dose-limiting toxicities, including flu-like symptoms and hypotension, have dampened the enthusiasm for this therapeutic strategy. Polyanhydride nanoparticle (NP)-based delivery of IL-1&#945; would represent an effective approach in this context since this may allow for a slow and controlled release of IL-1&#945; systemically while reducing toxic side effects. Here an analysis of the antitumor activity of IL-1&#945;-loaded polyanhydride NPs in a head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) syngeneic mouse model is described. Murine oropharyngeal epithelial cells stably expressing HPV16 E6/E7 together with hRAS and luciferase (mEERL) cells were injected subcutaneously into the right flank of C57BL/6J mice. Once tumors reached 3-4 mm in any direction, a 1.5% IL-1a - loaded 20:80 1,8-bis(p-carboxyphenoxy)-3,6-dioxaoctane:1,6-bis(p-carboxyphenoxy)hexane (CPTEG: CPH) nanoparticle (IL-1&#945;-NP) formulation was administered to mice intraperitoneally. Tumor size and body weight were continuously measured until tumor size or weight loss reached euthanasia criteria. Blood samples were taken to evaluate antitumor immune responses by submandibular venipuncture, and inflammatory cytokines were measured through cytokine multiplex assays. Tumor and inguinal lymph nodes were resected and homogenized into a single-cell suspension to analyze various immune cells through multicolor flow cytometry. These standard methods will allow investigators to study the antitumor immune response and potential mechanism of immunostimulatory NPs and other immunotherapy agents for cancer treatment.

Evaluation of the In vivo Antitumor Activity of Polyanhydride IL-1&amp;#945; Nanoparticles

A standard protocol is described to study the antitumor activity and associated toxicity of IL-1&#945; in a syngeneic mouse model of HNSCC.

Valutazione dell'attività antitumorale in vivo di nanoparticelle di polianidride IL-1α

Cytokine therapy is a promising immunotherapeutic strategy that can produce robust antitumor immune responses in cancer patients. The proinflammatory ...

Exploring Mitochondrial Energy Metabolism of Single 3D Microtissue Spheroids Using Extracellular Flux Analysis

Three-dimensional (3D) cellular aggregates, termed spheroids, have become the forefront of in vitro cell culture in recent years. In contrast to culturing cells as two-dimensional, single-cell monolayers (2D culture), spheroid cell culture promotes, regulates, and supports physiological cellular architecture and characteristics that exist in vivo, including the expression of extracellular matrix proteins, cell signaling, gene expression, protein production, differentiation, and proliferation. The importance of 3D culture has been recognized in many research fields, including oncology, diabetes, stem cell biology, and tissue engineering. Over the last decade, improved methods have been developed to produce spheroids and assess their metabolic function and fate.
Extracellular flux (XF) analyzers have been used to explore mitochondrial function in 3D microtissues such as spheroids using either an XF24 islet capture plate or an XFe96 spheroid microplate. However, distinct protocols and the optimization of probing mitochondrial energy metabolism in spheroids using XF technology have not been described in detail. This paper provides detailed protocols for probing mitochondrial energy metabolism in single 3D spheroids using spheroid microplates with the XFe96 XF analyzer. Using different cancer cell lines, XF technology is demonstrated to be capable of distinguishing between cellular respiration in 3D spheroids of not only different sizes but also different volumes, cell numbers,&#160;DNA content and type.
The optimal mitochondrial effector compound concentrations of oligomycin, BAM15, rotenone, and antimycin A are used to probe specific parameters of mitochondrial energy metabolism in 3D spheroids. This paper also discusses methods to normalize data obtained from spheroids and addresses many considerations that should be considered when exploring spheroid metabolism using XF technology. This protocol will help drive research in advanced in vitro spheroid models.

These protocols will help users probe mitochondrial energy metabolism in 3D cancer cell-line-derived spheroids using Seahorse extracellular flux analysis.

Esplorazione del metabolismo energetico mitocondriale di singoli sferoidi microtessuati 3D utilizzando l'analisi del flusso extracellulare

Three-dimensional (3D) cellular aggregates, termed spheroids, have become the forefront of in vitro cell culture in recent years. In contrast to culturing ...

Simultaneous Imaging and Flow-Cytometry-based Detection of Multiple Fluorescent Senescence Markers in Therapy-Induced Senescent Cancer Cells

Chemotherapeutic drugs can induce irreparable DNA damage in cancer cells, leading to apoptosis or premature senescence. Unlike apoptotic cell death, senescence is a fundamentally different machinery restraining&#160;propagation of cancer cells. Decades of scientific studies have revealed the complex pathological effects of senescent cancer cells in tumors and microenvironments that modulate cancer cells and stromal cells. New evidence suggests that senescence is a potent prognostic factor during cancer treatment, and therefore rapid and accurate detection of senescent cells in cancer samples is essential. This paper presents a method to visualize and detect therapy-induced senescence (TIS) in cancer cells. Diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) cell lines were treated with mafosfamide (MAF) or daunorubicin (DN) and examined for the senescence marker, senescence-associated &#946;-galactosidase (SA-&#946;-gal), the DNA synthesis marker 5-ethynyl-2&#8242;-deoxyuridine (EdU), and the DNA damage marker gamma-H2AX (&#947;H2AX). Flow cytometer imaging can help generate high-resolution single-cell images in a short period of time to simultaneously visualize and quantify the three markers in cancer cells.

Here we present a flow cytometry-based method for visualization and quantification of multiple senescence-associated markers in single cells.

Imaging simultaneo e rilevamento basato sulla citometria a flusso di marcatori di senescenza fluorescenti multipli in cellule tumorali senescenti indotte dalla terapia

Chemotherapeutic drugs can induce irreparable DNA damage in cancer cells, leading to apoptosis or premature senescence. Unlike apoptotic cell death, ...

Non-Destructive Evaluation of Regional Cell Density Within Tumor Aggregates Following Drug Treatment

Multicellular tumor spheroid (MCTSs) models have demonstrated increasing utility for in vitro study of cancer progression and drug discovery. These relatively simple avascular constructs mimic key aspects of in vivo tumors, such as 3D structure and pathophysiological gradients. MCTSs models can provide insights into cancer cell behavior during spheroid development and in response to drugs; however, their requisite size drastically limits the tools used for non-destructive assessment. Optical Coherence Tomography structural imaging and Imaris 3D analysis software are explored for rapid, non-destructive, and label-free measurement of regional cell density within MCTSs. This approach is utilized to assess MCTSs over a 4-day maturation period and throughout an extended 5-day treatment with Trastuzumab, a clinically relevant anti-HER2 drug. Briefly, AU565 HER2+ breast cancer MCTSs were created via liquid overlay with or without the addition of Matrigel (a basement membrane matrix) to explore aggregates of different morphologies (thicker, disk-like 2.5D aggregates or flat 2D aggregates, respectively). Cell density within the outer region, transitional region, and inner core was characterized in matured MCTSs, revealing a cell-density gradient with higher cell densities in core regions compared to outer layers. The matrix addition redistributed cell density and enhanced this gradient, decreasing outer zone density and increasing cell compaction in the cores. Cell density was quantified following drug treatment (0 h, 24 h, 5 days) within progressively deeper 100 &#181;m zones to assess potential regional differences in drug response. By the final timepoint, nearly all cell death appeared to be constrained to the outer 200 &#181;m of each aggregate, while cells deeper in the aggregate appeared largely unaffected, illustrating regional differences in the drug response, possibly due to limitations in drug penetration. The current protocol provides a unique technique to non-destructively quantify regional cell density within dense cellular tissues and measure it longitudinally.

The present protocol develops an image-based technique for rapid, non-destructive, and label-free regional cell density and viability measurement within 3D tumor aggregates. Findings revealed a cell-density gradient, with higher cell densities in core regions than outer layers in developing aggregates and predominantly peripheral cell death in HER2+ aggregates treated with Trastuzumab.

Valutazione non distruttiva della densità cellulare regionale all'interno degli aggregati tumorali dopo il trattamento farmacologico

Multicellular tumor spheroid (MCTSs) models have demonstrated increasing utility for in vitro study of cancer progression and drug discovery. These ...

Quantificazione della lunghezza dei telomeri mediante rilevamento a chemiluminescenza non radioattiva

Optimization of Performance Parameters of the TAGGG Telomere Length Assay

Telomeres are repetitive sequences which are present at chromosomal ends; their shortening is a characteristic feature of human somatic cells. Shortening occurs due to a problem with end replication and the absence of the telomerase enzyme, which is responsible for maintaining telomere length. Interestingly, telomeres also shorten in response to various internal physiological processes, like oxidative stress and inflammation, which may be impacted due to extracellular agents like pollutants, infectious agents, nutrients, or radiation. Thus, telomere length serves as an excellent biomarker of aging and various physiological health parameters. The TAGGG telomere length assay kit is used to quantify average telomere lengths using the telomere restriction fragment (TRF) assay and is highly reproducible. However, it is an expensive method, and because of this, it is not employed routinely for large sample numbers. Here, we describe a detailed protocol for an optimized and cost-effective measurement of telomere length using Southern blots or TRF analysis and non-radioactive chemiluminescence-based detection.

Autore in primo piano: Ottimizzazione dei parametri prestazionali del saggio della lunghezza dei telomeri TAGGG  

Here, we describe in detail the protocol for quantifying telomere length using non-radioactive chemiluminescent detection, with a focus on the optimization of various performance parameters of the TAGGG telomere length assay kit, such as buffer quantities and probe concentrations.

Ottimizzazione dei parametri prestazionali del saggio di lunghezza dei telomeri TAGGG

Telomeres are repetitive sequences which are present at chromosomal ends; their shortening is a characteristic feature of human somatic cells. Shortening ...