Name: in vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics of breast cancer brain metastasis in a mouse model
Uploaded: 2011-10-03T13:00:00
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Este estudo é apoiado em parte pelo DOD Prêmio IDEA Câncer de Mama W81XWH-08-1-0583 e NIH / NCI CA141348-01A1 (DZ) e FAMRI prêmio cientista clínico (DS). Infra-estrutura de imagem é fornecido pelo Southwestern Programa de Pequenas Pesquisa Animal de imagem suportados em parte pela U24 CA126608 e Câncer Simmons Center (P30 CA142543) e NIH 1S10RR024757-01.

Todos os procedimentos com animais foram aprovados pelo Institutional Animal Care e do Comitê Uso de University of Texas Southwestern Medical Center. 1. In vitro ensaio HIF-1α bioluminescência <ol><li> Materiais e Métodos: <ul><li> Humana de mama metastático linhagem de células MDA-MB231 câncer transfectadas com um gene repórter romance HIF-1-dependente, 5HRE-ODD-luc foi gerado pelo Dr. Harada. </li><li> Em condições de hipóxia, a expressão aumentada de oxigênio-depen...

<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>

De mama câncer de metástase cerebral ocorre em 30% dos pacientes com câncer de mama no estágio IV. Ela está associada com alta morbidade e mortalidade, com sobrevida mediana de 13 meses 6. Há uma necessidade de ter modelos animais apropriados para imitar esta doença clinicamente devastadora, a fim de facilitar a nossa compreensão da sua iniciação intracraniana e progressão, bem como perfis fisiopatológicos. Aqui, temos desenvolvido um modelo ortotópico de câncer de mama metástase cerebral atrav...

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome do reagente </th><th> Companhia </th><th> Número de catálogo </th><th> Comentários (opcional) </th></tr><tr><td> D-luciferina </td><td> Biotecnologia ouro </td><td> L-123 </td><td> 120 mg / kg em PBS em um volume total de 80 mL para estudo 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 seringa </td><td> Empresa Hamilton </td><td> 1701 </td><td></td></tr><tr><td> Hamilton 32G agulha </td><td> Empresa Hamilton </td><td> 7803-04 </td><td></td></tr><tr><td> Câmara de hipóxia </td><td> Billups-Rothenberg, Inc. </td><td> MIC-101 </td><td></td></tr><tr><td> Sistema de imagem de bioluminescência </td><td> Caliper Life Sciences </td><td> IVIS sistema Spectrum </td><td></td></tr><tr><td> G418 </td><td> Fisher científica </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

É bem reconhecido que a hipóxia tumor desempenha um papel importante na promoção da progressão maligna e afetando negativamente a resposta terapêutica. Há pouco conhecimento sobre in situ, em hipóxia, vivo tumor intracraniano durante o desenvolvimento de tumores cerebrais malignos por causa da falta de meios eficientes para monitorá-lo nestes tumores profundos ortotópico. Imagem de bioluminescência (BLI), baseado na detecção de luz emitida por células vivas expressando um gene da luciferase, foi rapidamente adotado para a investigação do cancro, em particular, para avaliar o crescimento do tumor ou mudanças tamanho do tumor em resposta ao tratamento em estudos com animais pré-clínicos. Além disso, ao expressar um gene repórter sob o controle de uma seqüência promotora, a expressão de genes específicos podem ser monitorados de forma não invasiva por BLI. Sob estresse hipóxico, as respostas de sinalização são mediadas principalmente através da indução de hipóxia factor-1α (HIF-1α) para dirigir a transcrição de vários genes. Portanto, temos utilizado uma construção repórter HIF-1α, 5HRE-ODD-luc, estavelmente transfectadas em câncer de mama humano MDA-MB231 células (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). In vitro ensaio HIF-1α bioluminescência é realizada por incubando as células transfectadas em uma câmara de hipóxia (0,1% O 2) por 24 horas antes de BLI, enquanto as células em normóxia (21% O 2) servir como controle. Significativamente maior fluxo de fótons observados para as células em hipóxia sugere uma ligação de HIF-1α aumentou para seu promotor (elementos HRE), em comparação com aqueles em normóxia. As células são injetadas diretamente no cérebro de camundongo para estabelecer um modelo de câncer de mama metástase cerebral. Na imagem de bioluminescência vivo da dinâmica hipóxia tumor é iniciado 2 semanas após o implante e repetido uma vez por semana. BLI revela aumento sinais de luz a partir do cérebro como o tumor progride, indicando aumento da hipóxia tumor intracraniano. Estudos histológicos e imunohistoquímicos são usados ​​para confirmar a no resultado de imagem in vivo. Aqui, vamos introduzir abordagens de ensaio in vitro HIF-1α bioluminescência, criação cirúrgica de uma metástase cerebral de câncer de mama em camundongos nude e aplicação de imagem de bioluminescência em vivo para monitorar hipóxia tumor intracraniano.

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

Imagem de bioluminescência de hipóxia induzida a atividade do fator-1α é aplicada para monitorar o desenvolvimento hipóxia intracraniana tumor em um câncer de mama modelo de cérebro de rato metástase.

Na imagem de bioluminescência vivo Tumor de mama Dynamics Hipóxia metástase do cancro cerebral em um modelo de rato

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-fotão imagem de invasão das células tumorais em um modelo de camundongo ortotópico de carcinoma epidermóide oral

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

Medicina

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Radioterapia em uma combinação ortotópico modelo de tumor de cérebro de camundongos

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the ...

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Implantação estereotáxica intracraniana e<em&gt; Em vivo</em&gt; Imaging Bioluminescent de xenoenxertos de tumores em um Sistema Modelo de Rato Glioblastoma Multiforme

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Multi-modal de imagem de angiogênese em um modelo de rato nu de Câncer de mama utilizando a ressonância magnética, tomografia computadorizada volumétrica e ultra-som

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

Screening for Melanoma Modifiers using a Zebrafish Autochthonous Tumor Model

Triagem para Modificadores Melanoma usando um modelo de tumor Zebrafish autóctone

Genomic studies of  human cancers have yielded a wealth of information about genes that are altered  in tumors1,2,3. A challenge arising from these ...

Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

Viver de imagem de Respostas de drogas no microambiente tumoral em modelos do rato do cancro da mama

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional ...

Time-lapse Imaging of Primary Preneoplastic Mammary Epithelial Cells Derived from Genetically Engineered Mouse Models of Breast Cancer

Lapso de tempo de imagem de pré-neoplásicas primárias células epiteliais mamárias derivados de modelos de rato geneticamente modificado do cancro da mama

Time-lapse  imaging can be used to compare behavior of cultured primary preneoplastic  mammary epithelial cells derived from different genetically ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel de alta resolução<em&gt; In vivo</em&gt; Técnica de Imagem para estudar a resposta dinâmica de estruturas intracranianas ao crescimento do tumor e Terapêutica

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

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

Ecografia-guiada injeção intracardíaca para desenvolver um modelo do rato de mama metástases do cancro cerebral Seguido por Longitudinal MRI

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

Initiation of Metastatic Breast Carcinoma by Targeting of the Ductal Epithelium with Adenovirus-Cre: A Novel Transgenic Mouse Model of Breast Cancer

Início do Carcinoma de mama metastático por Segmentação do ductal Epithelium com Adenovírus-Cre: Um Modelo Novel de camundongo transgênico do Câncer de Mama

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in ...