Name: acellular and cellular lung model to study tumor metastasis
Uploaded: 2018-08-19T14:00:00
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P. 김 민 두 번째 존 W. Kirklin 연구 장학금, 흉부 수술, 그레이엄 연구 재단, 휴스턴 감 리 전문 의사 그룹 그랜트, 및 마이클 M. Joann H. 콘 연구 수상 미국 협회에서에서 보조금 지원을 받았다. 우리는 언어의 원고 편집에 대 한 앤 Saikin 감사 합니다.

동물 실험에 대 한 프로토콜 기관 동물 관리 및 사용 위원회 휴스턴 감리교 연구소에 의해 승인 하 고 모든 규정, 법령, 지침 및 정책에 따라 수행 했다.
1. 쥐 폐 수확
<ol><li>케 타 민 (100mg/kg) 및 xylazine (10 mg/kg)의 측면에서의 복 (IP) 주입에 의해 4에 6-1 주일-오래 된 남성 Sprague-Dawley 쥐를 anesthetize. 뒷 다리 발가락 집게로 슬쩍 때 움직임의 부재를 확인 하 여 마 취를 확인 합니다....

<ol>
	<li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+Statistics,+2017.">Cancer Statistics, 2017.</a> CA: A Cancer Journal for Clinicians. 67 (1), 7-30 (2017).</li><li>Torre, L. A., Siegel, R. L., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+Cancer+Statistics.">Lung Cancer Statistics.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 893, 1-19 (2016).</li><li>Lallo, A., Schenk, M. W., Frese, K. K., Blackhall, F., Dive, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+tumor+cells+and+CDX+models+as+a+tool+for+preclinical+drug+development.">Circulating tumor cells and CDX models as a tool for preclinical drug development.</a> Translational Lung Cancer Research. 6 (4), 397-408 (2017).</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>Bissell, M. J., Hines, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+don't+we+get+more+cancer?+A+proposed+role+of+the+microenvironment+in+restraining+cancer+progression.">Why don't we get more cancer? A proposed role of the microenvironment in restraining cancer progression.</a> Nature Medicine. 17 (3), 320-329 (2011).</li><li>Francia, G., Cruz-Munoz, W., Man, S., Xu, P., Kerbel, R. S. <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+advanced+spontaneous+metastasis+for+experimental+therapeutics.">Mouse models of advanced spontaneous metastasis for experimental therapeutics.</a> Nature Reviews Cancer. 11 (2), 135-141 (2011).</li><li>Mishra, D. 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=Human+lung+cancer+cells+grown+in+an+ex+vivo+3D+lung+model+produce+matrix+metalloproteinases+not+produced+in+2D+culture.">Human lung cancer cells grown in an ex vivo 3D lung model produce matrix metalloproteinases not produced in 2D culture.</a> PloS One. 7 (9), e45308 (2012).</li><li>Vishnoi, M., Mishra, D. K., Thrall, M. J., Kurie, J. M., Kim, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+tumor+cells+from+a+4-dimensional+lung+cancer+model+are+resistant+to+cisplatin.">Circulating tumor cells from a 4-dimensional lung cancer model are resistant to cisplatin.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (3), 1056-1063 (2014).</li><li>Mishra, D. 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=Gene+expression+profile+of+A549+cells+from+tissue+of+4D+model+predicts+poor+prognosis+in+lung+cancer+patients.">Gene expression profile of A549 cells from tissue of 4D model predicts poor prognosis in lung cancer patients.</a> International Journal of Cancer. Journal International du Cancer. , (2013).</li><li>Mishra, D. 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=Ex+vivo+four-dimensional+lung+cancer+model+mimics+metastasis.">Ex vivo four-dimensional lung cancer model mimics metastasis.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 99 (4), 1149-1156 (2015).</li><li>Mishra, D. 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=Human+lung+cancer+cells+grown+on+acellular+rat+lung+matrix+create+perfusable+tumor+nodules.">Human lung cancer cells grown on acellular rat lung matrix create perfusable tumor nodules.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 93 (4), 1075-1081 (2012).</li><li>Pence, K. A., Mishra, D. K., Thrall, M., Dave, B., Kim, M. P. <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+cells+form+primary+tumors+on+ex+vivo+four-dimensional+lung+model.">Breast cancer cells form primary tumors on ex vivo four-dimensional lung model.</a> Journal of Surgical Research. 210, 181-187 (2017).</li><li>Mishra, D. 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=Human+Lung+Fibroblasts+Inhibit+Non-Small+Cell+Lung+Cancer+Metastasis+in+Ex+Vivo+4D+Model.">Human Lung Fibroblasts Inhibit Non-Small Cell Lung Cancer Metastasis in Ex Vivo 4D Model.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 100 (4), 1167-1174 (2015).</li><li>Mishra, D. K., Miller, R. A., Pence, K. A., Kim, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+cell+and+non+small+cell+lung+cancer+form+metastasis+on+cellular+4D+lung+model.">Small cell and non small cell lung cancer form metastasis on cellular 4D lung model.</a> BMC Cancer. 18 (1), 441 (2018).</li></ol>

Ex vivo 4 차원 폐 종양 성장 및 전이 실험실 설정에서 공부 하는 기회를 제공 한다. 네이티브 폐 매트릭스는 복잡 한 시스템 정상 조직에 지원을 제공 하 고 유지 하는 세포 세포 상호 작용, 세포-매트릭스 상호 작용, 세포 분화, 그리고 조직 조직입니다. 그것은 종양의 성장에 미치는 영향 및 다른 세포와의 상호 작용 연구를 어떤 종양 microenvironment 구성 요소를 추가 하는 기회를 제공 한다.
...

암 전이 대부분 암 관련 된 죽음 뒤에 범인 하 고 암을 싸우는 노력에 궁극적인 도전 포즈. 이 방법의 전반적인 목표는 3 차원 (3 차원) 세포 성장 뿐만 아니라 흐름의 차원 4 차원 (4d) 세포 문화 프로토콜을 디자인 하는 것입니다. 그것은 전이 과정 [즉, 주 종양, 순환 종양 세포 (CTCs), 및 전이성 병 변]의 세 가지 단계를 나타냅니다.
지난 3 년간 전세계의 과학자 들은 다른 암 치료 또는 진행 없는 생존의 가능성을 향상에 전이성 진행을 기본 메커니즘을 이해 하는 정보 비교할 수 없는 풍부한 나왔고. 일부 암, 유방암, 등의 임상 관리 개선 크게1; 그러나, 폐 암 등 일부 암에는 여전히 가난한 생존2있다. 생체 외에서 그리고 vivo에서 동물 모델에 새로운 통찰력을 질병의 발전을 지탱 하는 메커니즘을 생성 되었습니다. 지난 몇 년 동안, 셀 라인 파생 xenografts (CDX) 및 환자 파생 xenografts (PDX)의 더 많은 관심으로 그들이 조직학 특징, 행동 기본 인간 종양3, 성장 속도 등 많은 관련 기능을 유지 되었습니다. 특성, 그리고 치료에 대 한 응답입니다. 그러나, 각 모델에는 CTC 형성 및 전이를 먼 기관4,,56의 메커니즘을 이해 하는 제한이 있습니다.
최근, 우리 기관 재설계 및 관류 기반 세포 배양의 개념을 이용 하 여 4 차원 비보 전 폐 암 모델 개발. 비슷한 인간 암 분 비와 함께 시간이 지남에 성장 perfusable 종양 작은 혹을 형성 하 여 인간의 폐 암 성장을 모방 단백질 생산7. 그것은 암 환자에서 가난한 생존 예측 나타나고 또한 치료 응답 cisplatin 치료8,9시 종양 회귀에 의해 유전자 표현 서명을 나타냅니다. 그것은 전이성 병 변 형성할 수 있도록 폐 모델 수정 추가 했습니다. CTCs는 맥 관 구조에 기본 종양과 intravasate에서 개발 하 고 전이성 병 변10를 contralateral 폐로 extravasate. 유전자 표현 연구 기본 종양, CTCs, 전이성 병 변의 독특한 식 프로필 형10에 필요한 유전자의 부분 집합의 upregulation를 하시기 바랍니다. 이 전이 과정 생물 학적 조건 암 환자에서의 존재로 인해 발생 합니다. 이 모델의 장점은 자연 매트릭스 및 건축의 존재와 종양 작은 혹의 형성에 이르게 하는 양분의 살포. 또한, 그것은 또한 시간이 지남에 종양 진행에 종양 microenvironment 또는 약의 다른 성분의 효과 공부 하는 기회를 제공 합니다. 이 모델은 실험실 설정에서 암 세포 (폐암, 유방암, 육 종 등)의 범위를 성장 사용할 수 있습니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sprague Dowley rat</td>
			<td>Harlan</td>
			<td>206M</td>
			<td>Male</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorhexidine swab</td>
			<td>Prevantics, NY, USA</td>
			<td>NDC 10819-1080-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA</td>
			<td>NDC 25021-400-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18-gauge needle</td>
			<td>McMaster Carr, USA</td>
			<td>75165A249</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 silk tie</td>
			<td>Ethicon, San Angelo, TX, USA</td>
			<td>A305H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex L/S pump</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-07554-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex L/S pump head</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-07519-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex L/S pump cartridge</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-07519-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon Tube</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>14171211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MasterFlex Pump tube</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>06598-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female luer lock connectors</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45508-34</td>
			<td>75165A249</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male luer lock connectors</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45513-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>black nylon ring</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>EW-45509-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intravenous set</td>
			<td>CareFusion</td>
			<td>41134E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CAS151-21-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>X100-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotics</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15240-062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone oxygenator</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>ABW00011</td>
			<td>Saint-GoBain-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire mesh</td>
			<td>1164610105</td>
			<td>Lowes</td>
			<td>New York Wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female luer Lug Style TEE</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45508-56</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male luer integral lock ring to 200series Barb</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45518-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female luer thread style coupler</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>45508-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clave connector</td>
			<td>ICU Medical</td>
			<td>11956</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hi-Flo &#8482;4-way Stopcock w/swivel male luer lock</td>
			<td>smith Medical</td>
			<td>MX9341L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MasterFlex Pump tube</td>
			<td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>06598-13</td>
			<td>for cannula</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

acellular and cellular lung model to study tumor metastasis

종양 진행의 다른 지점에서 종양 세포를 분리 하는 것이 어렵습니다. 우리는 비보 전 폐 모델 자연 매트릭스와 종양 세포의 상호 작용 및 영양분의 지속적인 흐름이 보여줄 수 있는 뿐만 아니라 정상적인 세포 구성 성분으로 종양 세포의 상호 작용 및 자연 매트릭스 모델을 만들었습니다. Acellular 비보 전 폐 모델 쥐 심장-폐 블록 분리 및 decellularization 프로세스를 사용 하 여 모든 셀을 제거 하 여 만들어집니다. 오른쪽 주 기관지에서 연결 하 고 종양 세포를 주사기에 의해 기관에 배치 됩니다. 셀을 이동 하 고 왼쪽된 폐. 폐 폐 동맥 폐쇄 회로에 미디어의 지속적인 흐름을 받는 생물에 배치 됩니다. 왼쪽된 폐에 성장 하는 종양은 1 차 종양. 순환 미디어에 격리 되어 종양 세포는 종양 세포를 순환 하 고 오른쪽 폐에 종양 세포는 전이성 병 변. 세포질 비보 전 폐 모델 decellularization 과정을 건너뛰는 의해 만들어집니다. 각 모델은 다른 연구 질문에 대답을 사용할 수 있습니다.

폐 쥐에서 수확 그대로 맥 관 구조 및 포11 (그림 3A 와 3B)를 유지 합니다. Decellularization, 시 등의 콜라겐, fibronectin, 엘라 스 틴, acellular 폐의 세포 외 기질 구성 요소11 (그림 3C, 3D, 3E및 3F) 유지 됩니다. decellularization 연결 되며 고 오신 (H & E)에 ?...

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Acellular과 세포 폐 종양 전이 연구 모델

여기, 선물이 비보 전 폐 암 모델을 모방한 종양 진행의 단계 및 기본 종양을 격리 하는 데 도움이 프로토콜 순환 종양 세포, 및 전이성 병 변.

It is difficult to isolate tumor cells at different points of tumor progression. We created an ex vivo lung model that can show the interaction of tumor ...

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis

Lung Tumor Cell Recruitment Assay

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폐 종양 세포 모집 분석 결과

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

연구

암 연구학

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells

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원래 종양 개발의 쥐 실험 모델 및 복막 전이<em&gt;를 통해</em난소 암 세포에&gt; 동소 이식 접종

Epithelial ovarian carcinoma (EOC) is associated with a poor prognosis because it shows peritoneal dissemination. To improve the prognosis, it is ...

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종양의 전이에 저산소증의 테스트 효과에 대한 생체 내 모델에서

Hypoxia has been implicated in the metastasis of Ewing sarcoma (ES) by clinical observations and in vitro data, yet direct evidence for its pro-metastatic ...

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그만큼<em&gt; 초파리</em&gt; 가상적인 디스크 종양 모델 : 유전 모자이크를 사용하여 유전자 발현 및 종양 침윤의 시각화 및 정량화

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

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고급 동물의 간에서 대장 전이의 모델 : 이미징 기술 및 전이성 클론의 특성

Patients with a limited number of hepatic metastases and slow rates of progression can be successfully treated with local treatment approaches1,2. ...

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

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포탈 정맥 주입 모델 간 전이 유방암의 공부를

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 ...

Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis

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Intracarotid 암 세포 주입 뇌 전이의 마우스 모델을 제작하기

Metastasis, the spread and growth of malignant cells at secondary sites within a patient&#39;s body, accounts for &#62; 90% of cancer-related mortality. ...

Micromanipulation of Circulating Tumor Cells for Downstream Molecular Analysis and Metastatic Potential Assessment

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하류 분자 분석 및 전이성 전위 평가를 위한 순환 종양 세포의 미세 조작

Blood-borne metastasis accounts for&#160;most cancer-related deaths and involves circulating tumor cells (CTCs) that are successful in establishing new ...

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

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종양 세포의 측면 꼬리 정맥 주입 다음 폐 전이의 병리학 적 분석

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

Using Computer-based Image Analysis to Improve Quantification of Lung Metastasis in the 4T1 Breast Cancer Model

Using Computer-based Image Analysis to Improve Quantification of Lung Metastasis in the 4T1 Breast Cancer Model (Video) | JoVE

4T1 유방암 모델에서 폐 전이의 정량화를 개선하기 위해 컴퓨터 기반 이미지 분석을 사용하여

Breast cancer is a devastating malignancy, accounting for 40,000 female deaths and 30% of new female cancer diagnoses in the United States in 2019 alone. ...