Name: invasive behavior of human breast cancer cells in embryonic zebrafish
Uploaded: 2017-04-25T15:00:00
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Estudos sobre os membros da família TGF-β são suportados pelo Cancer Genomics Centro Holanda. Sijia Liu e Jiang Ren são suportadas pelo Conselho Scholarship China para 4 anos de estudo na Universidade de Leiden. Agradecemos ao Dr. Fred Miller (Barbara Ann Karmanos Cancer Institute, Detroit, MI, EUA) para as linhas celulares MCF10A.

Todas as pesquisas usando o transgênico fluorescente Tg peixe-zebra (FLI: EGFP) tensão, que tem reforçado a proteína verde fluorescente (EGFP) marcado com vasculatura 20, incluindo a habitação e os experimentos, foi realizado de acordo com as diretrizes internacionais e foi aprovado pelo Comitê Institucional local for animal Welfare (Dier Ethische Commissie (DEC) do Centro Médico da Universidade de Leiden. NOTA: Como resumido na Figura 1, o protocolo é aproximadamente dividi...

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	<li>Wan, L., Pantel, K., Kang, Y. <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:+moving+new+biological+insights+into+the+clinic.">Tumor metastasis: moving new biological insights into the clinic.</a> Nat. Med. 19 (11), 1450-1464 (2013).</li><li>Obenauf, A. C., Massagu&#233;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surviving+at+a+distance:+Organ-specific+metastasis.">Surviving at a distance: Organ-specific metastasis.</a> Trends Cancer. 1 (1), 76-91 (2015).</li><li>Saxena, M., 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=Rebuilding+cancer+metastasis+in+the+mouse.">Rebuilding cancer metastasis in the mouse.</a> Mol. Oncol. 7 (2), 283-296 (2013).</li><li>Teng, Y., Xie, X., Walker, S., 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=Evaluating+human+cancer+cell+metastasis+in+zebrafish.">Evaluating human cancer cell metastasis in zebrafish.</a> BMC cancer. 13 (1), 453 (2013).</li><li>Konantz, M., Balci, T. B., Hartwig, U. 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=Zebrafish+xenografts+as+a+tool+for+in+vivo+studies+on+human+cancer.">Zebrafish xenografts as a tool for in vivo studies on human cancer.</a> Ann N Y Acad Sci. 1266 (1), 124-137 (2012).</li><li>Zhao, S., Huang, J., Ye, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fresh+look+at+zebrafish+from+the+perspective+of+cancer+research.">A fresh look at zebrafish from the perspective of cancer research.</a> J Exp Clin Cancer Res. 34 (1), 80 (2015).</li><li>Stanton, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diethylnitrosamine-induced+hepatic+degeneration+and+neoplasia+in+the+aquarium+fish,+Brachydanio+rerio.">Diethylnitrosamine-induced hepatic degeneration and neoplasia in the aquarium fish, Brachydanio rerio.</a> J. Natl. Cancer Inst. 34 (1), 117-130 (1965).</li><li>Lam, S. H., Wu, Y. L., Vega, V. B., 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=Conservation+of+gene+expression+signatures+between+zebrafish+and+human+liver+tumors+and+tumor+progression.">Conservation of gene expression signatures between zebrafish and human liver tumors and tumor progression.</a> Nat. Biotechnol. 24 (1), 73-75 (2006).</li><li>Spitsbergen, J. M., Kent, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+state+of+the+art+of+the+zebrafish+model+for+toxicology+and+toxicologic+pathology+research-advantages+and+current+limitations.">The state of the art of the zebrafish model for toxicology and toxicologic pathology research-advantages and current limitations.</a> Toxicol. Pathol. 31, 62-87 (2003).</li><li>Stoletov, K., Klemke, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catch+of+the+day:+zebrafish+as+a+human+cancer+model.">Catch of the day: zebrafish as a human cancer model.</a> Oncogene. 27 (33), 4509-4520 (2008).</li><li>Lee, L. M., Seftor, E. A., Bonde, G., 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+fate+of+human+malignant+melanoma+cells+transplanted+into+zebrafish+embryos:+assessment+of+migration+and+cell+division+in+the+absence+of+tumor+formation.">The fate of human malignant melanoma cells transplanted into zebrafish embryos: assessment of migration and cell division in the absence of tumor formation.</a> Dev. Dynam. 233 (4), 1560-1570 (2005).</li><li>Mizgirev, I., Revskoy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+clonal+zebrafish+lines+and+transplantable+hepatic+tumors.">Generation of clonal zebrafish lines and transplantable hepatic tumors.</a> Nat. Protoc. 5 (3), 383-394 (2010).</li><li>Mizgireuv, I. V., Revskoy, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplantable+tumor+lines+generated+in+clonal+zebrafish.">Transplantable tumor lines generated in clonal zebrafish.</a> Cancer Res. 66 (6), 3120-3125 (2006).</li><li>Stoletov, K., Montel, V., Lester, R. 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=High-resolution+imaging+of+the+dynamic+tumor+cell-vascular+interface+in+transparent+zebrafish.">High-resolution imaging of the dynamic tumor cell-vascular interface in transparent zebrafish.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 (44), 17406-17411 (2007).</li><li>Rouhi, P., Jensen, L. D., Cao, 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=Hypoxia-induced+metastasis+model+in+embryonic+zebrafish.">Hypoxia-induced metastasis model in embryonic zebrafish.</a> Nat. Protoc. 5 (12), 1911-1918 (2010).</li><li>Drabsch, Y., He, S., Zhang, L., 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=Transforming+growth+factor-&#946;+signalling+controls+human+breast+cancer+metastasis+in+a+zebrafish+xenograft+model.">Transforming growth factor-&#946; signalling controls human breast cancer metastasis in a zebrafish xenograft model.</a> Breast Cancer Res. 15 (6), R106 (2013).</li><li>He, S., Lamers, G. E., Beenakker, J. 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=Neutrophil-mediated+experimental+metastasis+is+enhanced+by+VEGFR+inhibition+in+a+zebrafish+xenograft+model.">Neutrophil-mediated experimental metastasis is enhanced by VEGFR inhibition in a zebrafish xenograft model.</a> J. Pathol. 227 (4), 431-445 (2012).</li><li>Nicoli, S., Presta, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+zebrafish/tumor+xenograft+angiogenesis+assay.">The zebrafish/tumor xenograft angiogenesis assay.</a> Nat. Protoc. 2 (11), 2918-2923 (2007).</li><li>de Boeck, M., Cui, C., Mulder, A. 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=Smad6+determines+BMP-regulated+invasive+behaviour+of+breast+cancer+cells+in+a+zebrafish+xenograft+model.">Smad6 determines BMP-regulated invasive behaviour of breast cancer cells in a zebrafish xenograft model.</a> Sci. Rep. 6, 24968 (2016).</li><li>Lawson, N. D., Weinstein, B. M. <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+imaging+of+embryonic+vascular+development+using+transgenic+zebrafish.">In vivo imaging of embryonic vascular development using transgenic zebrafish.</a> Dev. Biol. 248 (2), 307-318 (2002).</li><li>Stewart, S. A., Dykxhoorn, D. M., Palliser, 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=Lentivirus-delivered+stable+gene+silencing+by+RNAi+in+primary+cells.">Lentivirus-delivered stable gene silencing by RNAi in primary cells.</a> RNA. 9 (4), 493-501 (2003).</li><li>Dull, T., Zufferey, R., Kelly, 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=A+third-generation+lentivirus+vector+with+a+conditional+packaging+system.">A third-generation lentivirus vector with a conditional packaging system.</a> J. Virol. 72 (11), 8463-8471 (1998).</li><li>Rosen, J. N., Sweeney, M. F., Mably, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microinjection+of+zebrafish+embryos+to+analyze+gene+function.">Microinjection of zebrafish embryos to analyze gene function.</a> J. Vis. Exp. (25), e1115 (2009).</li><li>Lawson, N. D., Weinstein, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arteries+and+veins:+making+a+difference+with+zebrafish.">Arteries and veins: making a difference with zebrafish.</a> Nat. Rev. Genet. 3 (9), 674-682 (2002).</li><li>Zon, L. I., Peterson, R. T. <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+drug+discovery+in+the+zebrafish.">In vivo drug discovery in the zebrafish.</a> Nat. Rev. Drug Discov. 4 (1), 35-44 (2005).</li></ol>

Aqui, são descritos dois métodos para investigar o comportamento invasivo das células cancerosas da mama em Tg (FLI1: EGFP) embriões de peixe-zebra, com espaço perivitelino e Doc injecções. Através da injecção de células cancerosas marcadas com corante químico ou proteína fluorescente em embriões de peixes-zebra transgénicos, as características dinâmicas e espaciais de invasão e metástase pode ser claramente rastreados em tempo real na parte de uma única célula ou nível de agregados sob um...

metástase do cancro manifesta na clínica compreende uma série de eventos complexos e multi-passo conhecido como o &quot;cascata metastática&quot;. A cascata tem sido extensivamente revisado e pode ser dissecado em etapas sucessivas: a invasão local, intravasation, difusão, Detenção, extravasamento e colonização 1, 2. Uma melhor compreensão da patogênese da metástase do câncer e o desenvolvimento de potenciais estratégias de tratamento in vivo requerem modelos de acolhimento robustas de disseminação de células cancerígenas. Modelos de roedores estão bem estabelecidos e são largamente utilizados para avaliar a metástase 3, mas estas abordagens têm baixa eficiência e limitações éticos e são dispendiosos como um modelo de vanguarda para determinar se uma manipulação particular poderia afectar o fenótipo metastático. Outros modelos eficaz, fiável e de baixo custo são necessários para aceder rapidamente os efeitos potenciais de (epi) alterações genéticas ou pharmacologcompostos ical. Devido à sua elevada homologia genética para os seres humanos e a transparência da sua embriões de peixe-zebra (Danio rerio) têm emergido como uma importante modelo de vertebrado e estão a ser cada vez mais aplicada ao estudo de processos de desenvolvimento, interacções micróbio-hospedeiro, doenças humanas, o rastreio de fmacos, etc. . 4. Os modelos de metástase cancerosa estabelecidos no peixe-zebra pode proporcionar uma resposta às deficiências dos modelos de roedores 5, 6. Embora neoplasia espontânea é dificilmente visto em peixes-zebra selvagem 7, existem várias técnicas de longa data para induzir o cancro desejado em peixes-zebra. Mutações de genes induzida por carcinogénico ou activação da via de sinalização pode histologicamente e carcinogénese modelo molecularmente, simulando doença humana em peixes-zebra 7, 8, 9. por taking vantagem de diverso para a frente e reverso manipulações genéticas de oncogenes ou supressores de tumor, (transgénicos) do peixe-zebra também permitiram potenciais estudos de formação e de manutenção 6, 10 cancro. Os modelos de cancro induzidos em peixes-zebra cobrir um largo espectro, incluindo digestivo, reprodutivo, sangue, sistema nervoso, epitelial e 6. A utilização do peixe-zebra na pesquisa do câncer recentemente expandiu devido ao estabelecimento de modelos de xenotransplante de células tumorais humanas neste organismo. Este foi relatada pela primeira vez com células de melanoma humano metastático que foram enxertadas com sucesso em embriões de peixe zebra na fase de blástula em 2005 11. Vários laboratórios independentes validada a viabilidade deste trabalho pioneiro através da introdução de uma grande variedade de linhas de células cancerosas de mamífero em peixes-zebra em vários locais e estágios de desenvolvimento 5 &lt;/ Sup&gt;. Por exemplo, injecções perto do blastodisco e blastocisto da fase de blástula; injecções no saco vitelino, espaço perivitelino, ducto de Cuvier (DOC), e veia cardinal posterior de 6-h- de embriões de 5 dias de idade; e injecções na cavidade peritoneal de larvas imunossuprimidos de 30 dias de idade, foram realizados 5, 12. Adicionalmente, os transplantes de tumor alogénico também foram relatados em peixes-zebra 12, 13. Uma das grandes vantagens da utilização de xenoenxertos é que as células cancerosas enxertada pode ser facilmente marcado por fluorescência e distinguido a partir de células normais. Por conseguinte, as investigações sobre os comportamentos dinâmicos de formação microtumor 14, a invasão de células e metástase 15, 16, 17, a angiogénese induzida por tumores 15, 18, e as interacções entre as células cancerosas e factores do hospedeiro 17 pode ser claramente visualizada no corpo do peixe vivo, especialmente quando as linhas de peixes-zebra transgénicos são aplicados 5. Inspirado pelo alto potencial de modelos de xenoenxerto de peixe-zebra para avaliar metástases, que demonstraram as propriedades de extravasamento transvascular de diferentes linhas celulares de cancro da mama na área de tailfin de Tg (fli: EGFP) embriões de peixe-zebra através de injecções Doc 16. O papel do factor de crescimento transformante-β (TGF-β) proteína de 16 e osso morfogenética (BMP) 19 vias de sinalização na invasão de células de cancro da pró / anti-mama e de metástases foram também investigados neste modelo. Além disso, também a capacidade recapitulado intravasamento de várias linhas celulares de cancro da mama em circulação, utilizando modelos de xenoenxerto de peixe-zebra com injecções espaço perivitelino. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Este artigo apresenta protocolos detalhados para os modelos de xenotransplante de peixe-zebra com base na injeção de células de câncer de mama humanos para o espaço perivitelínico ou Doc. Utilizando imagiologia de fluorescência de alta resolução, que mostram o processo representativo de intravasamento em vasos sanguíneos e o comportamento invasivo de diferentes células de cancro da mama humano, que se movem a partir dos vasos sanguíneos na área tailfin avascular.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>MP Biomedicals</td>
			<td>AGAF0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate glass capillary</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>300038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cholera enterotoxin&#160;</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>227035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>SP5 STED</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM-high glucose media containing L-glutamine</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>11965092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F-12 media containing L-glutamine</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>21041025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #5 forceps</td>
			<td>Fine Science Tools Inc</td>
			<td>11252-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epidermal growth factor</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>01-107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum&#160;</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>16140071</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent stereo microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M165 FC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEK293T cell line</td>
			<td>American Type Culture Collection</td>
			<td>CRL-1573</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrocortisone</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>227035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horse serum</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>26050088</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>I-6634</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MCF10A (M1) cell line</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Kindly provided by Dr. Fred Miller (Barbara Ann Karmanos Cancer Institute, Detroit, MI, USA)&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MCF10Aras (M2) cell line</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Kindly provided by Dr. Fred Miller (Barbara Ann Karmanos Cancer Institute, Detroit, MI, USA)&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MDA-MB-231 cell line</td>
			<td>American Type Culture Collection</td>
			<td>CRM-HTB-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual micromanipulator&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>M3301R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette puller</td>
			<td>Sutter Instruments</td>
			<td>P-97&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wide-tip Pasteur pipette (0,5-20 ul)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>F276456I</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pCMV-VSVG plasmid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Kindly provided by Prof. Dr. Rob Hoeben (Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLV-mCherry plasmid</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>36084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pMDLg-RRE (gag/pol) plasmid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Kindly provided by Prof. Dr. Rob Houben (Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pneumatic picoPump</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>SYS-PV820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polybrene</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>107689</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prism 4 software</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pRSV-REV plasmid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Kindly provided by Prof. Dr. Rob Hoeben (Leiden University Medical Center, Leiden, The Netherlands)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MZ16FA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tg (fli:EGFP) zebrafish strain</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Kindly provided by Dr. Ewa Snaar-Jagalska (Institute of Biology, Leiden University, Leiden, The Netherlands)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-base&#160;</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>11814273001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaine (3-aminobenzoic acid)</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>A-5040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0.5%)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>15400054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes, polystyrene (60 &#215; 15 mm)</td>
			<td>SigmaAldrich</td>
			<td>P5481-500EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene dish with glass bottom</td>
			<td>WillCo</td>
			<td>GWST-5040</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

invasive behavior of human breast cancer cells in embryonic zebrafish

Em muitos casos, pacientes com câncer não morrer de um tumor primário, mas sim por causa da metástase. Embora numerosos modelos de roedores estão disponíveis para estudar a metástase do cancro in vivo, outros modelos eficientes, fiáveis e de baixo custo são necessários para aceder rapidamente os efeitos potenciais de (epi) alterações genéticas ou compostos farmacológicos. Como tal, nós ilustrar e explicar a viabilidade de modelos de xenoenxerto utilizando células de cancro da mama humanas injectadas em embriões de peixe-zebra para suportar este objectivo. Sob o microscópio, proteínas fluorescentes ou células de cancro da mama humano quimicamente marcados são transplantadas em embriões de peixes-zebra transgénicos, Tg (fli: EGFP), no espaço perivitelino ou ducto de Cuvier (DOC) 48 h após a fertilização. Pouco depois, o processo temporal-espacial da invasão da célula cancerosa, disseminação e metástase no corpo do peixe vivo é visualizada sob um microscópio fluorescente. Os modelos que utilizam diferentes locais de injecção, isto é, porespaço ivitelline ou doe são complementares um ao outro, o que reflecte a fase inicial (passo intravasamento) e fase tardia (passo extravasamento) da cascata metastática de várias etapas de eventos. Além disso, a angiogénese peritumoral e intratumoral pode ser observada com a injecção no espaço perivitelino. O período experimental todo não mais do que 8 dias é. Estes dois modelos combinam marcação celular, micro-transplante, e as técnicas de imagiologia de fluorescência, permitindo a avaliação rápida de metástase do cancro em resposta a manipulações genéticas e farmacológicas.

No modelo de xenoenxerto de peixe-zebra embrionários com uma injecção espaço perivitelino, o disseminação hemática das células cancerosas marcadas no corpo do peixe é considerado como activo migração. Este processo pode ser detectado e quantificado sob um microscópio de fluorescência, tal como descrito nos métodos acima. Para ilustrar este modelo de xenoenxerto, seguimos o processo de difusão de diferentes linhas celulares de cancro da mama com conhecida (ou sem) invasão ...

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Invasive Behavior of Human Breast Cancer Cells in Embryonic Zebrafish

Aqui, descrevemos modelos peixe-zebra xenotransplante usando dois locais de injecção diferentes, ou seja, espaço perivitelínico e duto de Cuvier, para investigar o comportamento invasivo e avaliar a intravasation e extravasamento potencial das células de câncer de mama humanos, respectivamente.

Comportamento invasiva de células de cancro da mama humano em Embryonic Zebrafish

In many cases, cancer patients do not die of a primary tumor, but rather because of metastasis. Although numerous rodent models are available for studying ...

The overall goal of this microinjection of human breast cancer cells into embryonic zebrafish is to investigate the invasive behavior and assess the metastatic potential of human breast cancer cells. This method can help to answer key questions regarding intravasation and extravasation to critical processes in cancer metastasis. The main advantage of this technique is that it provides an elegant, rapid, and cheap in vivo model to measure the ability of cancer cells to invade and metastasize.The implications of this technique extend towards the development of new pharmacological compounds with anti-metastatic activity. Though this measure can provide insight into cancer emission and the metastasis, it can also be applied to study some other phenomena, such as peritumoral angiogenesis and cancer cell dormancy. To begin, culture transduced human breast cancer MDA-MB-231 cells, breast epithelial MCF10A cells, and breast epithelial MCF10A-Ras cells in a T75 flask.Once the transduced cells reach 80%confluence, remove the medium from the T75 flask, wash the cells with phosphate-buffered saline, and detach the cells with 0.5%Trypsin-EDTA solution. Then neutralize the Trypsin with medium. Next, centrifuge the cells at 1, 000 RPM for five minutes to remove the medium, wash them with PBS, and centrifuge the sample one more time.After washing, resuspend the cells in approximately 200 microliters of PBS to obtain a suspension of no more than 1 x 10 to the eighth cells per milliliter. Store the cell suspension in four degrees Celsius for no longer than five hours. To prepare zebrafish embryos for implantation, incubate approximately 60 embryos in a petri dish filled with egg water, supplemented with 60 micrograms per milliliter of sea salts at 28 degrees Celsius.Then, using fine tweezers, remove the coriands from the embryos at 48 hours post-fertilization. To anesthetize the embryos for the implantation procedure, transfer them to a 40 microgram per milliliter solution of tricaine in egg water. Prior to the implantation, prepare injection needles.To do this, load a borosilicate microcapillary tube into a micro-pipette puller and pull the needle. Store the prepared needles in a needle-holder plate until needed. Aspirate 15 microliters of the prepared cell suspension into an injection needle.Next, attach the needle to a micromanipulator, and, using fine tweezers, break its tip to five to 10 microns. Adjust the pneumatic PICO pump and inject cells onto the petri dish pre-coated with sterile 1%agarose. Then, transfer approximately 10 anesthetized embryos at two to three days post-fertilization onto a flat injecting plate coated with 1%agarose.Arrange the position of the embryos with a hair loop tool so that they are oriented in the same direction. While injecting, manually adjust the injection plate position to place the embryos in a diagonal orientation, which is preferred for a precise needle insertion. Direct the needle tip at the injection site and gently insert it into the perivitelline space localized between the yolk sac and the paraderm of the zebrafish embryo.Lastly, inject approximately 400 tumor cells labeled with mCherry. Make sure not to rupture the yolk sac to avoid a misplaced implantation. To inject the cells into the duct of Cuvier, approach the vein from the dorsal side of the embryo with the needle kept at a 45-degree angle.Insert the needle at the starting point of the duct of Cuvier, localized dorsally to the point where the duct starts broadening over the yolk sac. Then, inject approximately 400 cells. Finally, transfer the injected zebrafish embryos to the egg water, and incubate them at 33 degrees Celsius until further analysis.To visualize metastasis, with a Pasteur pipette, transfer the injected zebrafish embryo to a glass-bottom polystyrene dish and remove excess egg water. Image the whole body of the embryo with a confocal microscope set to low magnification to obtain a general pattern of tumor cell dissemination. Use a 488 nanometer laser to visualize the zebrafish embryo vasculature, and a 543 nanometer laser to visualize implanted tumor cells labeled with red fluorescent marker.Next, scan the embryo in eight to 10 steps to acquire a high-quality image. Presented here are photographs of zebrafish embryos that were taken with a confocal microscope three days after perivitelline injection of MDA-MB-231 cells. MDA-MB-231 cells widely disseminated within the zebrafish body, manifesting highly invasive potential.MCF10A-Ras cells, when implanted to zebrafish embryos, revealed moderate invasive capacity with only a few cells spread to distant parts of the body. Upon transplantation, MCF10A cells remained non-invasive and concentrated within the injection site, confirming that all studied cells reveal different invasive potential. The highly invasive character of MDA-MB-231 cells was reflected in their enhanced migration capacity observed within the perivitelline space.To some extent, such migration was also observed for MCF10A-Ras cells. On the contrary, MCF10A cells did not migrate in the perivitelline space. Distinct metastatic behavior of MDA-MB-231 and MCF10A-Ras cells was also observed when both cell types were implanted into the embryos'duct of Cuvier.As shown, MDA-MB-231 cells migrated independently of one another, while MCF10A-Ras were prone to migrate in clusters. Following this procedure, other measures like immunofluorescence can be performed in order to answer additional questions, such as how cancer cells proliferate in the zebrafish, and how they affect the surrounding host of cells. After watching this video, you will have a good understanding of how to use zebrafish model to study an invasive behavior and assize intravasation and extravasation capacity of human breast cancer cells.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Intra-iliac Artery Injection for Efficient and Selective Modeling of Microscopic Bone Metastasis

Injeção Artéria Intra-ilíaca para eficiente e seletiva Modelagem de microscópico metástase óssea

Intra-iliac artery (IIA) injection is an efficient approach to introduce metastatic lesions of various cancer cells in animals. Compared to the widely ...

Pesquisa do câncer

Utilizing Functional Genomics Screening to Identify Potentially Novel Drug Targets in Cancer Cell Spheroid Cultures

Utilizando Genómica Funcional de triagem para identificar alvos de drogas potencialmente romance em Spheroid culturas de células de câncer

The identification of functional driver events in cancer is central to furthering our understanding of cancer biology and indispensable for the discovery ...

Testing the Vascular Invasive Ability of Cancer Cells in Zebrafish (Danio Rerio)

Testing the Vascular Invasive Ability of Cancer Cells in Zebrafish Danio Rerio

Teste da capacidade Vascular invasiva das células cancerosas no peixe-zebra (<em&gt; Danio rerio</em&gt;)

Cancer cell vascular invasion and extravasation is a hallmark of metastatic progression.  Traditional in vitro models of cancer cell invasion of ...

Longitudinal Intravital Imaging of Brain Tumor Cell Behavior in Response to an Invasive Surgical Biopsy

Imagem latente longitudinal de intravital do comportamento da pilha do tumor cerebral em resposta a uma biópsia cirúrgica invasora

Biopsies are standard of care for cancer treatment and are clinically beneficial as they allow solid tumor diagnosis, prognosis, and personalized ...

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model

Estudando o câncer de mama triplo negativo usando modelo de câncer de mama ortotópico

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less ...

In Vivo Targeting of Xenografted Human Cancer Cells with Functionalized Fluorescent Silica Nanoparticles in Zebrafish

In Vivo Targeting of Xenografted Human Cancer Cells with Functionalized Fluorescent Fluorescente Sílica Nanopartículas em Zebrafish

Developing nanoparticles capable of detecting, targeting, and destroying cancer cells is of great interest in the field of nanomedicine. In vivo animal ...

In Vitro Evaluation of Oncogenic Transformation in Human Mammary Epithelial Cells

Avaliação In Vitro da Transformação Oncogênica em Células Epiteliais Mamárias Humanas

Tumorigenesis is a multi-step process in which cells acquire capabilities&#160;that allow their growth, survival, and dissemination under hostile ...

Isolation and Functional Assessment of Human Breast Cancer Stem Cells from Cell and Tissue Samples

Isolamento e Avaliação Funcional de Células-Tronco de Câncer de Mama Humano de Amostras de Células e Tecidos

Breast cancer stem cells (BCSCs) are cancer cells with inherited or acquired stem cell-like characteristics. Despite their low frequency, they are major ...

Modeling Breast Cancer in Human Breast Tissue using a Microphysiological System

Modelando o câncer de mama no tecido mamário humano usando um sistema microfisiológico

Breast cancer (BC) remains a leading cause of death for women. Despite more than $700 million invested in BC research annually, 97% of candidate BC drugs ...

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

Modelando Metástase Cerebral Via Injeção Venosa Caudal de Células Inflamatórias de Câncer de Mama

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 ...