Name: in vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics of breast cancer brain metastasis in a mouse model
Uploaded: 2011-10-03T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model at JoVE.com

Questo studio è sostenuto in parte dal premio DOD IDEA Breast Cancer W81XWH-08-1-0583 e NIH / NCI CA141348-01A1 (DZ) e FAMRI premio scienziato clinico (DS). Infrastruttura di imaging è fornito da sud-ovest di piccola Imaging Research Program animali realizzata in collaborazione con U24 CA126608 e Simmons Cancer Center (P30 CA142543) e NIH 1S10RR024757-01.

Tutte le procedure di animali sono stati approvati dalla cura degli animali e del Comitato Istituzionale uso della University of Texas Southwestern Medical Center. 1. In vitro HIF-1α saggio di bioluminescenza <ol><li> Materiali e metodi: <ul><li> Umano tumore metastatico al seno linea di cellule MDA-MB231 transfettate con un romanzo HIF-1-dipendente gene reporter, 5HRE-ODD-luc è stata generata dal Dr. Harada. </li><li> In condizioni di ipossia, l&#39;espressione di ossigeno-dipe...

<ol>
	<li>Harada, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+combination+of+hypoxia-response+enhancers+and+an+oxygen-dependent+proteolytic+motif+enables+real-time+imaging+of+absolute+HIF-1+activity+in+tumor+xenografts.">The combination of hypoxia-response enhancers and an oxygen-dependent proteolytic motif enables real-time imaging of absolute HIF-1 activity in tumor xenografts.</a> Biochem Biophys Res Commun. 360, 791-796 (2007).</li><li>Ou, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Usefulness+of+HIF-1+imaging+for+determining+optimal+timing+of+combining+bevacizumab+and+radiotherapy.">Usefulness of HIF-1 imaging for determining optimal timing of combining bevacizumab and radiotherapy.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 75, 463-467 (2009).</li><li>Zhou, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+near-infrared+optical+imaging+of+2-deoxyglucose+uptake+by+intracranial+glioma+of+athymic+mice.">Dynamic near-infrared optical imaging of 2-deoxyglucose uptake by intracranial glioma of athymic mice.</a> PLoS One. 4, e8051-e8051 (2009).</li><li>Contero, A., Richer, E., Gondim, A., Mason, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+quantitative+bioluminescence+imaging+for+assessing+tumor+burden.">High-throughput quantitative bioluminescence imaging for assessing tumor burden.</a> Methods Mol Biol. 574, 37-45 (2009).</li><li>Zhao, D., Richer, E., Antich, P. P., Mason, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antivascular+effects+of+combretastatin+A4+phosphate+in+breast+cancer+xenograft+assessed+using+dynamic+bioluminescence+imaging+and+confirmed+by+MRI.">Antivascular effects of combretastatin A4 phosphate in breast cancer xenograft assessed using dynamic bioluminescence imaging and confirmed by MRI.</a> FASEB J. 22, 2245-2451 (2008).</li><li>Chang, E. L., Lo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis+and+management+of+central+nervous+system+metastases+from+breast+cancer.">Diagnosis and management of central nervous system metastases from breast cancer.</a> Oncologist. 8, 398-410 (2003).</li><li>Palmieri, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vorinostat+inhibits+brain+metastatic+colonization+in+a+model+of+triple-negative+breast+cancer+and+induces+DNA+double-strand+breaks.">Vorinostat inhibits brain metastatic colonization in a model of triple-negative breast cancer and induces DNA double-strand breaks.</a> Clin Cancer Res. 15, 6148-6157 (2009).</li><li>Mason, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodality+imaging+of+hypoxia+in+preclinical+settings.">Multimodality imaging of hypoxia in preclinical settings.</a> Q J Nucl Med Mol Imaging. 54, 259-280 (2010).</li><li>Tatum, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia:+importance+in+tumor+biology,+noninvasive+measurement+by+imaging,+and+value+of+its+measurement+in+the+management+of+cancer+therapy.">Hypoxia: importance in tumor biology, noninvasive measurement by imaging, and value of its measurement in the management of cancer therapy.</a> Int J Radiat Biol. 82, 699-757 (2006).</li><li>Moeller, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pleiotropic+effects+of+HIF-1+blockade+on+tumor+radiosensitivity.">Pleiotropic effects of HIF-1 blockade on tumor radiosensitivity.</a> Cancer Cell. 8, 99-110 (2005).</li><li>Lu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+dynamics+and+distinct+functions+of+hypoxia+in+primary+tumor+growth+and+organotropic+metastasis+of+breast+cancer.">In vivo dynamics and distinct functions of hypoxia in primary tumor growth and organotropic metastasis of breast cancer.</a> Cancer Res. 70, 3905-3914 (2010).</li><li>Zhao, D., Chang, C. H., Kim, J. G., Liu, H., Mason, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+Near-Infrared+Spectroscopy+and+Magnetic+Resonance+Imaging+Monitoring+of+Tumor+Response+to+Combretastatin+A-4-Phosphate+Correlated+With+Therapeutic+Outcome.">In vivo Near-Infrared Spectroscopy and Magnetic Resonance Imaging Monitoring of Tumor Response to Combretastatin A-4-Phosphate Correlated With Therapeutic Outcome.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 80, 574-581 (2011).</li></ol>

Metastasi del cancro al seno del cervello si verifica nel 30% dei pazienti con carcinoma mammario in stadio IV. E &#39;associata ad alta morbilità e mortalità ed ha una sopravvivenza mediana di 13 mesi 6. Vi è la necessità di avere modelli animali appropriati per simulare questa malattia clinicamente devastante al fine di facilitare la comprensione della sua iniziazione e la progressione intracranica e profili fisiopatologiche. Qui, abbiamo sviluppato un modello ortotopico tumore al seno metastasi al cerv...

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome del reagente </th><th> Azienda </th><th> Numero di catalogo </th><th> Commenti (opzionale) </th></tr><tr><td> D-luciferina </td><td> Oro Biotecnologie </td><td> L-123 </td><td> 120 mg / kg in PBS in un volume totale di 80 microlitri per studio in vivo </td></tr><tr><td> Isoflurano </td><td> Baxter International Inc. </td><td> 1001936060 </td><td></td></tr><tr><td> Matrigel </td><td> BD Biosciences </td><td> 354234 </td><td></td></tr><tr><td> Hamilton siringa </td><td> Hamilton Azienda </td><td> 1701 </td><td></td></tr><tr><td> 32G Hamilton ago </td><td> Hamilton Azienda </td><td> 7803-04 </td><td></td></tr><tr><td> Camera di ipossia </td><td> Billups-Rothenberg, Inc. </td><td> MIC-101 </td><td></td></tr><tr><td> Bioluminescenza sistema di imaging </td><td> Caliper Life Sciences </td><td> IVIS Spectrum sistema </td><td></td></tr><tr><td> G418 </td><td> Fisher Scientific </td><td> SV3006901 </td><td></td></tr></tbody></table>

in vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics of breast cancer brain metastasis in a mouse model

È ben noto che l&#39;ipossia tumorale svolge un ruolo importante nel promuovere la progressione maligna e colpisce negativamente la risposta terapeutica. C&#39;è poca conoscenza in situ, in vivo, ipossia tumorale durante lo sviluppo cerebrale dei tumori maligni al cervello a causa della mancanza di mezzi efficaci per il monitoraggio in questi tumori ortotopico profonde. Di imaging bioluminescenza (BLI), basato sul rilevamento della luce emessa dalle cellule viventi che esprimono un gene luciferasi, è stato rapidamente adottato per la ricerca sul cancro, in particolare, per valutare la crescita del tumore o cambiamenti dimensioni del tumore in risposta al trattamento negli studi su animali preclinici. Inoltre, esprimendo un gene reporter sotto il controllo di una sequenza promotore, l&#39;espressione del gene specifico può essere monitorata in modo non invasivo da BLI. Sotto stress ipossico, le risposte di segnalazione sono mediati principalmente attraverso il fattore ipossia-inducibile 1α (HIF-1α) a guidare la trascrizione di vari geni. Pertanto, abbiamo utilizzato un HIF-1α costruire giornalista, 5HRE-ODD-luc, stabilmente transfettate in cancro mammario umano MDA-MB231 cellule (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). In vitro HIF-1α saggio bioluminescenza è eseguita da incubando le cellule transfettate in una camera di ipossia (0,1% O 2) per 24 ore prima di BLI, mentre le cellule in normossia (21% O 2) Come controllo. Significativamente più alto flusso di fotoni osservati per le cellule in ipossia suggerisce un aumento di HIF-1α vincolante per i suoi promotori (elementi HRE), rispetto a quelli normossia. Le cellule vengono iniettate direttamente nel cervello di topo per stabilire un modello di cancro al seno metastasi al cervello. Nell&#39;imaging bioluminescenza in vivo delle dinamiche ipossia tumore è iniziato 2 settimane dopo l&#39;impianto e ripetute una volta alla settimana. BLI rivela sempre più segnali di luce dal cervello come il tumore progredisce, indicando un aumento ipossia intracranica del tumore. Studi istologici ed immunoistochimici sono utilizzati per confermare i risultati di imaging in vivo. Qui, introdurremo approcci in vitro di HIF-1α saggio bioluminescenza, creazione chirurgica di una metastasi cerebrali tumore al seno in un topo nudo e in applicazione della bioluminescenza di imaging in vivo di monitorare ipossia intracranica del tumore.

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In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

L&#39;imaging bioluminescenza di ipossia-inducibile fattore 1α attività è applicata a monitorare lo sviluppo del tumore ipossia cerebrale in un modello di cancro al seno del mouse metastasi al cervello.

In Imaging bioluminescenza in vivo di Dinamica Tumore ipossia di metastasi cerebrali cancro al seno in un modello murino

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Multi-fotone Imaging di invasione delle cellule tumorali in un modello di mouse ortotopico di carcinoma orale a cellule squamose

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

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