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

Репрезентативные данные финансировались через Национальный институт рака (K22CA218549 to S.T.S). В дополнение к их помощи в разработке комплексного метода анализа, о котором сообщается здесь, мы благодарим Комплексный онкологический центр Университета штата Огайо Сравнительная патология и общий ресурс фенотипирования мышей (директор - Криста Ла Перл, DVM, PhD) за услуги гистологии и иммуногистохимии и Pathology Imaging Core за разработку и анализ алгоритмов.

Использование животных соответствовало правилам Университета по ресурсам лабораторных животных (ULAR) в соответствии с утвержденным протоколом 2007A0120-R4 (PI: Dr. Gina Sizemore) Институциональным комитетом по уходу и использованию животных OSU (IACUC).
1. Инъекция клеток рака молочной железы в хвостовую вену
<ol><li>Подготовка клеток и шприца к инъекциям<ol>
<li>Нанесите соответствующее количество клеток в зависимости от количества мышей и концентрации клеток, которые будут использоваться. ПРИМЕЧАНИЕ: Количество вводимых клеток и время до развития метастазов будут зависеть от используемой клеточной линии и должны быть оптимизированы. В этой демонстрации 1 x 106 клеток MDA-MB-231 вводят внутривенно мышам NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG), а макроскопические поражения легких наблюдаются не позднее, чем через 24 дня после инъекции. Для клеточной линии опухоли молочной железы MVT1 3 x 106 вводят иммунокомпетентным мышам FVB/N с многочисленными метастазами в легкие, наблюдаемыми 14 дней22,23.</li>
		<li>Аспиратная среда и промывка ячеек пластин с 1x PBS. Трипсинизируют клетки в минимальном объеме, добавляют соответствующий объем среды и подсчитывают клетки с помощью гематоцитометра или другого предпочтительного метода. Трипан синий (0,4%) или другие красители живых / мертвых клеток могут быть использованы для определения количества жизнеспособных клеток.</li>
		<li>Грануляторы путем вращения при 180 х г в течение 5 мин.</li>
		<li>Повторно суспендировать соответствующее количество клеток в стерильном 1x PBS таким образом, чтобы объем 100 мкл вводился на мышь. Держите клеточную суспензию на льду для поддержания жизнеспособности.</li>
		<li>Перед инъекцией тщательно повторно суспендируйте клетки пипеткой 200 мкл или 1 мл, чтобы избежать слипания. Наберите 100 мкл в инсулиновом шприце 28 г (см. Таблицу материалов).</li>
		<li>Устраните любые пузырьки воздуха, удерживая шприц вертикально, постукивая по шприцу и медленно регулируя плунжер. Инъекция пузырьков воздуха в вену, вероятно, вызовет воздушную / газовую эмболию, которая может быть фатальной.</li>
	</ol></li>
	<li>Инъекция боковой хвостовой вены ПРИМЕЧАНИЕ: Для экспериментальных анализов метастазирования рака молочной железы инъекции проводятся > 6-недельным самкам мышей.<ol>
<li>Обведите мышь за хвост и сдвиньте животное в щелевую трубку/удерживающее устройство соответствующего размера (см. Таблицу материалов для используемого удерживающего устройства).</li>
		<li>Вставьте заглушку удерживающего устройства и расположите мышь на боку таким образом, чтобы ее боковая хвостовая жилка была легко просматриваемой. Мышь имеет вентральную артерию на одной линии с гениталиями, дорсальную вену и две боковые хвостовые вены.</li>
		<li>Очистите поверхность хвоста мыши асептической салфеткой. Возьмите хвост между указательным и большим пальцами недоминирующей рукой и приложите небольшое напряжение.</li>
		<li>Начиная с дистальной части хвоста, вставьте иглу параллельно вене со скосом в конце.</li>
		<li>Если это разрешено, тщательно подведите итоги иглы и согните под углом 20-30°. Настоятельно рекомендуется использовать одноручный подход или устройство для повторного нанесения иглы. ПРИМЕЧАНИЕ: Нет необходимости аспирировать, так как это может привести к коллапсу вены. Тем не менее, небольшая вспышка крови может быть замечена при первом размещении. Игла будет плавно продвигаться в вену при правильном размещении.</li>
		<li>Медленно дозируйте весь объем в вену. Не должно быть сопротивления при нажатии плунжера.</li>
		<li>Если чувствуется какое-либо сопротивление, своевременно извлеките шприцевую иглу. При необходимости повторно вводят иглу (в идеале не более 3 попыток), двигаясь в сторону проксимального конца хвоста или противоположной боковой вены.</li>
		<li>Небольшой объем крови, скорее всего, будет вытеснен после инъекции. Нанесите мягкое давление стерильной марлей и протрите асептической салфеткой.</li>
		<li>Своевременно утилизируйте шприц в соответствующий контейнер для острых предметов.</li>
		<li>Верните мышь в чистую, вентилируемую клетку и следите за признаками дистресса.</li>
		<li>Контролируйте мышей 2-3 раза в неделю на наличие признаков образования метастазов (затрудненное дыхание, сгорбленная осанка, потеря веса) и общего дистресса. Время до развития метастазирования будет зависеть от клеточной линии и штамма мыши.</li>
		<li>При использовании устройства визуализации живых животных in vivo изображение мышей сразу после инъекции в хвостовую вену для подтверждения успешной инъекции клеток и получения данных о времени «нуля» (конкретные сведения о биолюминесцентной визуализации in vivo не включены в настоящий документ, но описаны Yang et al.24).</li>
	</ol></li>
</ol>2. Фиксация легочной ткани и анализ метастатической опухолевой нагрузки легкого
<ol><li>Инфляция легочной ткани для поддержания структурного формата легких при гистопатологии<ol>
<li>После выполнения утвержденных процедур эвтаназии (например, углекислого газа при смещении 30 - 70% объема камеры в минуту) закрепите тушу мыши на рассеченной доске с помощью штифтов. Либо распылите, либо нанесите 70% этанола, чтобы шерсть мыши не мешала во время рассечения. ПРИМЕЧАНИЕ: Удушье углекислого газа может вызвать легочное кровоизлияние в качестве ожидаемого фонового поражения, особенно при более медленных скоростях потока.</li>
		<li>Откройте грудную клетку с помощью разреза средней линии, вытяните разрез краниально / каудально через брюшину и отрежьте диафрагму, захватив клифозный отросток.</li>
		<li>Используя отдельный набор ножниц, чтобы не затупить лезвия, отрежьте ребра вдоль каждой стороны грудины и аккуратно удалите грудную клетку, оставив место для расширения легких.</li>
		<li>Изолируют трахею путем удаления подчелюстных слюнных желез и инфрагиоидной мускулатуры. Размещение штифтов по обе стороны трахеи может предотвратить нежелательное движение во время введения иглы.</li>
		<li>Заполните шприц весом 26 г 2-3 мл 10% нейтрального буферизованного формалина и вставьте в трахею.</li>
		<li>Медленно вводите формалин и следите за расширением легких (обычно требуется ~ 1,5 мл формалина).</li>
		<li>Как только формалин начнет вытекать из легких (избегайте чрезмерной инфляции), отщипните трахею парой щипцов, удалите шприцевую иглу и отсоедините весь дыхательный аппарат. Поместите легкие, сердце и т. Д. Непосредственно в формалин, так как дополнительная обрезка ткани может быть сделана после фиксации.</li>
		<li>Полная обработка, встраивание, сечение ткани, а также окрашивание гематоксилином и эозином (H & E) с использованием стандартных методов.</li>
	</ol></li>
	<li>Анализ метастатической опухолевой нагрузки легкого<ol>
<li>Сканирование окрашенных H&E участков легких на слайд-сканере высокого разрешения с 40-кратным увеличением (рисунок 3).</li>
		<li>Импорт изображений в программное обеспечение для анализа изображений (например, Visiopharm Image Analysis) для количественной оценки метастазов в легких. ПРИМЕЧАНИЕ: Мы рекомендуем новым пользователям пройти обучение на месте или в режиме онлайн для использования программного обеспечения для анализа изображений. Многочисленные вебинары также доступны через коммерческую веб-страницу.</li>
		<li>Выберите приложение Visiopharm 10118 H&E Lung Metastasis App из библиотеки приложений программного обеспечения. ПРИМЕЧАНИЕ: Целью этого приложения является маркировка и количественная оценка метастазирования в легких на слайдах, окрашенных H&E. В рамках приложения 10118 H&E Lung Metastasis App первый этап обработки изображений сегментирует легочную ткань с помощью приложения Tissue Detection. На втором этапе обработки изображений используется приложение Metastasis Detect, которое идентифицирует метастазы внутри легочной ткани. Метастазы идентифицируются по форме вместе с областями, которые либо слишком деформированы, либо слишком красные, либо слишком редкие, чтобы быть идентифицированными как метастазы.</li>
		<li>Отрегулируйте параметры, определяющие форму и разреженность, чтобы наилучшим образом соответствовать репрезентативным изображениям. Сегментированные участки метастазов опухоли и нормальная легочная ткань могут отображаться с использованием различных цветовых меток для каждого типа ткани. ПРИМЕЧАНИЕ: В случае, если приложение не может точно отделить метастазы от нормальной легочной ткани, может потребоваться написать пользовательское приложение, использующее программу Visiopharm Decision Forest, как это было сделано для экспериментов (см. Рисунок 2 и Рисунок 3). Подробная информация о написании пользовательского алгоритма приведена ниже. В противном случае перейдите к шагу 2.2.9.</li>
		<li>Откройте программу Decision Forest, которая работает путем обучения нескольких классов [т. Е. Легочная ткань (неопуляционная), метастазы, эритроциты, эпителий и / или белое пространство] на желаемом изображении. На рисунке 2 метастазы опухоли синие, нормальная ткань зеленая, а бронхиолярный эпителий желтый. Кроме того, красные кровяные тельца находятся в красном, а воздушные пространства в розовом.</li>
		<li>Следуйте предложенной серии вопросов «да» или «нет», чтобы соответствующим образом обучить каждый класс для изображения. Точность алгоритма будет определять количество вопросов «да/нет». Для анализа пользовательский алгоритм/приложение был написан с точностью, установленной на 50 (диапазон 0-100).</li>
		<li>Настройте функции для каждого класса, применив фильтры для резкости, размытия, сортировки по форме и т. Д., Чтобы повысить точность алгоритма /приложения. Visiopharm рассматривает каждый класс через одну или несколько линз, известных как функции. Функции изменяют способ просмотра изображения классом , чтобы выявить определенные цвета или интенсивности. ПРИМЕЧАНИЕ: Для пользовательского алгоритма метастазы размером 8500 мкм2 и выше маркируются и измеряются как метастазы. Это объясняет дисперсию размера и метастазы, слишком малые для обнаружения. Небольшие деформированные участки и небольшие метастатические участки под 8500 мкм2 были включены в нормальную количественную оценку тканей.</li>
		<li>Сохраните измененные настройки из приложения или пользовательского алгоритма, а затем примените алгоритм/приложение ко всему набору или серии тканей, окрашенных H&E.</li>
		<li>Наконец, экспортируйте все выходные переменные, включая переменные, перечисленные в таблице 1. Площадь в микронах в квадрате (мкм2) может быть количественно определена для каждого типа ткани, и проценты получены из общей чистой площади ткани образца (т.е. общей ткани минус воздушное пространство).</li>
		<li>При создании пользовательского алгоритма просмотрите разметку тканей в консультации с ветеринарным патологоанатомом, сертифицированным Американским колледжем ветеринарных патологов, чтобы обеспечить точные измерения и дифференцировать типы тканей.</li>
	</ol></li>
</ol>

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

Авторам нечего раскрывать.

Поскольку исследователи продолжают использовать внутривенную инъекцию опухолевых клеток в качестве экспериментальной модели метастазирования, стандартные методы анализа результирующей метастатической опухолевой нагрузки отсутствуют. В некоторых случаях могут наблюдаться значит...

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

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

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

Несмотря на то, что метастазирование является очень сложным и неэффективным процессом1, оно вносит значительный вклад в заболеваемость и смертность больных раком2. Фактически, большинство смертей, связанных с раком, объясняются метастатическим распространением болезни3,4. Для того, чтобы опухолевые клетки успешно метастазировали, они должны отделяться от первичного участка, вторгаться через прилегающую строму, интравазать в кровообращение или лимфатическую систему, перемещаться в капиллярное русло вторичного участка, экстравазировать во вторичную ткань и размножаться или расти с образованием метастатических поражений5. Использование мышиных моделей имеет решающее значение для дальнейшего понимания молекулярных механизмов, ответственных за метастатическое посев и рост6,7. Здесь мы фокусируемся на метастазировании рака молочной железы, для которого часто используются как генетически модифицированные мышиные модели, так и методы трансплантации – каждый со своим набором преимуществ и ограничений.
Генетически модифицированные модели опухолей молочной железы используют специфические промоторы молочной железы, включая MMTV-LTR (длинный терминальный повтор вируса опухоли молочной железы мыши) и WAP (сывороточный кислотный белок), для стимулирования экспрессии трансгенов в эпителии молочной железы8. Онкогены, включая полиомный средний Т-антиген (PyMT), ErbB2/Neu, c-Myc, Wnt-1 и обезьяний вирус 40 (SV40), были экспрессированы таким образом9,10,11,12,13, и хотя эти генетические модели полезны для изучения первичного инициации и прогрессирования опухоли, немногие легко метастазируют в отдаленные органы. Кроме того, эти генетические мышиные модели часто являются более временными и дорогостоящими, чем модели спонтанного или экспериментального метастазирования. Учитывая ограниченность большинства генетически модифицированных моделей опухолей молочной железы для изучения метастазирования, методы трансплантации стали привлекательными методами изучения этого сложного процесса. Это включает в себя ортотопическую, заднюю вену, внутрисердечную и внутричерепную инъекцию подходящих клеточных линий.
Хотя несколько клеточных линий рака молочной железы легко метастазируют после ортотопической инъекции в жировую прокладку молочной железы14,15, консистенция и воспроизводимость метастатической опухолевой нагрузки могут быть проблемой, а продолжительность таких исследований может составлять порядка нескольких месяцев. Для оценки метастазирования в легких, в частности, внутривенная инъекция в хвостовую вену часто является более воспроизводимым и эффективным по времени методом с метастатическим распространением, обычно происходящим в течение нескольких недель. Однако, поскольку модель внутривенной инъекции обходит начальные этапы метастатического каскада, необходимо проявлять осторожность при интерпретации результатов этих исследований. В этой демонстрации мы показываем инъекцию опухолевых клеток молочной железы в хвостовую вену вместе с точным и комплексным методом анализа.
Несмотря на то, что исследовательское сообщество добилось значительного прогресса в понимании сложного процесса метастазирования рака молочной железы, по оценкам, более 150 000 женщин в настоящее время имеют метастатический рак молочной железы16. Из пациентов с раком молочной железы IV стадии >36% пациентов имеют метастазы в легкие17; однако сайт-специфическая картина и частота метастазов могут варьироваться в зависимости от молекулярного подтипа18,19,20,21. Пациенты с метастазами в легкие, связанными с раком молочной железы, имеют среднюю выживаемость всего 21 месяц, что подчеркивает необходимость выявления эффективных методов лечения и новых биомаркеров этого заболевания17. Использование экспериментальных моделей метастазирования, включая внутривенную инъекцию опухолевых клеток, будет продолжать расширять наши знания об этой важной клинической проблеме. В сочетании с патологией цифровой визуализации и методом анализа метастатической опухоли легкого, описанным в этом протоколе, инъекции в заднюю вену являются ценным инструментом для исследования метастазирования рака молочной железы.

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

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

Метастазы, основная причина заболеваемости и смертности для большинства больных раком, могут быть сложными для доклинического моделирования у мышей. Доступно несколько моделей спонтанного метастазирования. Таким образом, экспериментальная модель метастазирования, включающая инъекцию в хвостовую вену подходящих клеточных линий, является основой исследований метастазирования. Когда раковые клетки вводятся в боковую хвостовую вену, легкие являются их предпочтительным местом колонизации. Потенциальным ограничением этого метода является точная количественная оценка метастатической опухолевой нагрузки на легкие. В то время как некоторые исследователи подсчитывают макрометастазы заранее определенного размера и / или включают микрометастазы после разрезания ткани, другие определяют область метастатических поражений относительно нормальной области ткани. Оба этих метода количественной оценки могут быть чрезвычайно сложными, когда метастатическая нагрузка высока. Здесь мы демонстрируем внутривенную инъекционную модель метастазирования в легких с последующим передовым методом количественной оценки метастатической опухолевой нагрузки с использованием программного обеспечения для анализа изображений. Этот процесс позволяет исследовать несколько параметров конечной точки, включая средний размер метастазирования, общее количество метастазов и общую площадь метастазирования, для обеспечения всестороннего анализа. Кроме того, этот метод был рассмотрен ветеринарным патологоанатомом, сертифицированным Американским колледжем ветеринарных патологов (SEK), для обеспечения точности.

При использовании немаркированных клеток для инъекции в хвостовую вену может быть трудно подтвердить колонизацию легких до (1) времени некропсии, если могут наблюдаться макрометастазы, или (2) после гистологического анализа, если существуют микроскопические метастазы. При обширной мет...

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

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

Внутривенное введение раковых клеток часто используется в исследованиях метастазирования, но метастатическую опухолевую нагрузку может быть трудно проанализировать. Здесь мы демонстрируем модель инъекции метастазирования в хвостовую вену и включаем новый подход к анализу результирующей метастатической опухолевой нагрузки на легкие.

Патологический анализ метастазирования в легкие после инъекции опухолевых клеток в латеральную хвостовую вену

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

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

Research

JoVE Journal

Cancer Research

8.8K Views.  The Ohio State University Medical Center. Внутривенное введение раковых клеток часто используется в исследованиях метастазирования, но метастатическую опухолевую нагрузку может быть трудно проанализировать. Здесь мы демонстрируем модель инъекции метастазирования в хвостовую вену и включаем новы...

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

Lung Tumor Cell Recruitment Assay

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

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

Assay набора клетки опухоли легких

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

Experimental Metastasis Assay

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

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

Экспериментальные Пробирной метастазы

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

Medicine

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

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

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

Воротной вены для инъекций модель для изучения печени метастазирования рака молочной железы

Breast cancer is the leading cause of cancer-related mortality in women worldwide. Liver metastasis is involved in upwards of 30% of cases with breast ...

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

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

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

Практические соображения в изучении метастатического легких колонизации в остеосаркома, используя Assay легочных метастазов

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

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

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

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

Ортотопическая инъекции клеток рака молочной железы в мышей молочной железы жировой ткани

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

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

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

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

Комбинированное использование хвоста вен ы метастазы анализы и в режиме реального времени в Vivo Imaging для количественной диагностики рака молочной железы метастатическая колонизация и бремя в легких

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

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

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

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

Моделирование метастазирования в головной мозг с помощью инъекции воспалительных клеток рака молочной железы в хвостовую вену

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

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

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

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

Ортотопическая инъекции клеток рака молочной железы в молочной жировой ткани мышей для изучения роста опухоли.

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

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

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

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

Инъекция Сингенная мышиной меланомы клеток с целью определения их метастатического потенциала в Легких

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

An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

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

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

Патологический анализ метастазирования в легкие после инъекции опухолевых клеток в латеральную хвостовую вену

Резюме

Смотреть дополнительные видео

PLAYLIST