Monitoraggio della disseminazione delle cellule tumorali dalle metastasi polmonari utilizzando la fotoconversione

Summary

Presentiamo un metodo per lo studio della ridisseminazione delle cellule tumorali da metastasi polmonari che prevede un protocollo chirurgico per la fotoconversione selettiva delle metastasi polmonari, seguito dall'identificazione di cellule tumorali ridisseminate negli organi terziari.

Abstract

Le metastasi - la diffusione sistemica del cancro - sono la principale causa di decessi correlati al cancro. Sebbene le metastasi siano comunemente considerate come un processo unidirezionale in cui le cellule del tumore primario si disseminano e seminano metastasi, le cellule tumorali nelle metastasi esistenti possono anche ridisseminarsi e dare origine a nuove lesioni nei siti terziari in un processo noto come "metastasi da metastasi" o "semina da metastasi a metastasi". La semina da metastasi a metastasi può aumentare il carico metastatico e diminuire la qualità della vita e la sopravvivenza del paziente. Pertanto, la comprensione dei processi alla base di questo fenomeno è fondamentale per perfezionare le strategie di trattamento per i pazienti con cancro metastatico.

Poco si sa sulla semina da metastasi a metastasi, in parte a causa di limitazioni logistiche e tecnologiche. Gli studi sulla semina da metastasi a metastasi si basano principalmente su metodi di sequenziamento, che potrebbero non essere pratici per i ricercatori che studiano l'esatta tempistica degli eventi di semina da metastasi a metastasi o ciò che li promuove o li previene. Ciò evidenzia la mancanza di metodologie che facilitino lo studio del seeding da metastasi a metastasi. Per affrontare questo problema, abbiamo sviluppato - e descriviamo qui - un protocollo chirurgico murino per la fotoconversione selettiva delle metastasi polmonari, consentendo la marcatura specifica e il monitoraggio del destino delle cellule tumorali che si ridisseminano dal polmone ai siti terziari. Per quanto ne sappiamo, questo è l'unico metodo per studiare la ridisseminazione delle cellule tumorali e la semina da metastasi a metastasi dai polmoni che non richiede l'analisi genomica.

Introduction

Le metastasi sono la principale causa di decessi correlati al cancro¹. Il cancro metastatico insorge quando le cellule del tumore primario si diffondono in tutto il corpo e proliferano in tumori clinicamente rilevabili in organi distanti ^2,3.

Sebbene le metastasi siano comunemente considerate come un processo unidirezionale in cui le cellule tumorali si disseminano dal tumore primario e colonizzano organi^distanti, l'aumento delle evidenze cliniche e sperimentali suggerisce che è in gioco un processo più complesso e multidirezionale. È ....

Protocol

Tutte le procedure descritte in questo protocollo sono state eseguite in conformità con le linee guida e i regolamenti per l'uso di animali vertebrati, inclusa la previa approvazione da parte del Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Albert Einstein College of Medicine.

Prima dell'intervento chirurgico, le metastasi polmonari devono essere generate nei topi utilizzando cellule tumorali che esprimono una proteina fotoconvertibile/fotocommutabile; Sono stati pubblicati d.......

Discussion

In questo articolo, descriviamo un protocollo chirurgico per la fotoconversione selettiva delle cellule tumorali nel polmone. Questa tecnica consente ai ricercatori di contrassegnare selettivamente le cellule tumorali nel polmone e di monitorarne il destino reidentificandole in tutto il corpo in un secondo momento, facilitando lo studio delle metastasi da metastasi polmonari. Utilizzando questo protocollo, è stato possibile visualizzare le cellule fotoconvertite nel cervello, nel fegato e nel polmone destro non fotoconv.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
0-30 V, 0-3 A Power Supply	MPJA	9616 PS
12 VDC, 1.2 A Unregulated Plug Supply	MPJA	17563 PD
28 G 1 mL BD Insulin Syringe	BD	329410
400 nm light emitting diode array lamp	LedEngin Inc.	897-LZPD0UA00	Photoconversion lamp, custom-built (individual parts included below)
5-0 braided silk suture with RB-1 cutting needle	Ethicon, Inc.	774B
9 cm 2-0 silk tie	Ethicon, Inc.	LA55G
Baytril 100 (enrofloxacin)	Bayer (Santa Cruz Biotechnology)	sc-362890Rx	Antibiotic used in drinking water
Buprenorphine	Hospira	0409-2012-32	Analgesic
Cables (Cable Assemblies) 2.1 DC JACK-STRAIGHT 72"  BLACK/ZIP CORD	Mouser	172-7426-E
Cables (Cable Assemblies) 2.5 JK-ST 72" ZIP CD	Mouser	172-0250
Chlorhexidine solution	Durvet	7-45801-10258-3	Chlorhexidine Disinfectant Solution
Compressed air canister	Falcon	DPSJB-12
Extra Fine Micro Dissecting Scissors 4" Straight Sharp/Sharp 24 mm	Roboz Surgical	RS-5912	Sharp Micro Dissecting Scissors
Fiber-optic illuminator	O.C. White Company	FL3000	Used during mouse intubation
Gemini Cautery Kit	Harvard Apparatus	726067	Cautery pen
Germinator 500	CellPoint Scientific	GER 5287-120V	Bead Sterilizer
Graefe forceps	Roboz	RS-5135
High power LEDs - single color ultraviolet 90 watts	Mouser	LZP-D0UA00
Infrared heat lamp	Braintree Scientific	HL-1
Isoflurane SOL 250 mL PVL	Covetrus	29405	Anesthetic
Isoflurane vaporizer	SurgiVet	VCT302
Jacobson needle holder with lock	Kalson Surgical	T1-140
Labeling tape	Fisher Scientific	S68702
LED Lighting Reflectors CREE MP-L SNGL LENS REFLECTOR & LOC PIN	Mouser	928-C11395TM
Long cotton tip applicators	Medline Industries	MDS202055
Masscool / Soccket 478 / Intel Pentium 4/Celeron up to 3.4GHz / Ball Bearing / Copper Core / CPU Cooling Fan	CompUSA	#S457-1023
Micro Dissecting Scissors 4" Straight Blunt/Blunt	Roboz Surgical	RS-5980	Blunt Micro Dissecting Scissors
Murine ventilator	Kent Scientific	PS-02	PhysioSuite
Nair Hair Removal Lotion	Amazon	B001RVMR7K	Depilatory cream
Personnet mini retractor	Roboz	RS-6504	Retractor
Phosphate Buffered Saline 1x	Fisher Scientific	14190144	PBS
pLenti.CAG.H2B-Dendra2.W	Addgene	51005	Dendra2 lentivirus
Puralube	Henry Schein Animal Health	008897	Eye Lubricant
Rodent intubation stand	Braintree Scientific	RIS 100
Small animal lung inflation bulb	Harvard Apparatus	72-9083
SurgiSuite Multi-Functional Surgical Platform for Mice, with Warming	Kent Scientific	SURGI-M02	Heated surgical platform
Test Leads 48" TEST LEAD BANANA - Black	Mouser	565-1440-48-0
Test Leads 48" TEST LEAD BANANA - Red	Mouser	565-1440-48-2
Tracheal catheter	Exelint International	26746	22 G catheter
Wound closing system veterinary kit	Clay Adams	IN015	Veterinary surgical stapling kit