Name: modeling brain metastasis via tail-vein injection of inflammatory breast cancer cells
Uploaded: 2021-02-04T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modeling Brain Metastasis Via Tail-Vein Injection of Inflammatory Breast Cancer Cells Video at JoVE.com

Vi takker Christine F. Wogan, MS, ELS, fra MD Anderson's Division of Radiation Oncology for vitenskapelig redigering av manuskriptet, og Carol M. Johnston fra MD Anderson's Division of Surgery Histology Core for hjelp med hematoksylin og eosinfarging. Vi er takknemlige for Veterinary Medicine and Surgery Core ved MD Anderson for deres støtte til dyreforsøkene. Dette arbeidet ble støttet av følgende tilskudd: Susan G. Komen Career Catalyst Research grant (CCR16377813 til BGD), American Cancer Society Research Scholar stipend (RSG-19-126-01 til BGD), og State of Texas sjeldne og aggressive brystkreftforskningsprogram. Også støttet delvis av Cancer Center Support (Core) Grant P30 CA016672 fra National Cancer Institute, National Institutes of Health, til University of Texas MD Anderson Cancer Center.

Metoden beskrevet her er godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) av MD Anderson Cancer Center og overholder National Institutes of Health retningslinjer for omsorg og bruk av forsøksdyr. Den skjematiske arbeidsflyten, med alle trinnene inkludert, presenteres som figur 1.
1. Cell forberedelse
MDA-IBC3 (ER-/PR-/HER2+) cellelinje, generert i Dr. Woodwards laboratorium<sup class="xref"...

<ol>
	<li>Achrol, A. 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=Brain+metastases.">Brain metastases.</a> Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 5 (2019).</li><li>Nayak, L., Lee, E. Q., Wen, P. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+brain+metastases.">Epidemiology of brain metastases.</a> Current Oncology Report. 14 (1), 48-54 (2012).</li><li>Lowery, F. J., Yu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+metastasis:+Unique+challenges+and+open+opportunities.">Brain metastasis: Unique challenges and open opportunities.</a> Biochimica et Biophysica Acta Review Cancer. 1867 (1), 49-57 (2017).</li><li>Brufsky, A. 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=Central+nervous+system+metastases+in+patients+with+HER2-positive+metastatic+breast+cancer:+incidence,+treatment,+and+survival+in+patients+from+registHER.">Central nervous system metastases in patients with HER2-positive metastatic breast cancer: incidence, treatment, and survival in patients from registHER.</a> Clinical Cancer Research. 17 (14), 4834-4843 (2011).</li><li>Valiente, 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=The+evolving+landscape+of+brain+metastasis.">The evolving landscape of brain metastasis.</a> Trends in Cancer. 4 (3), 176-196 (2018).</li><li>Bos, P. 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=Genes+that+mediate+breast+cancer+metastasis+to+the+brain.">Genes that mediate breast cancer metastasis to the brain.</a> Nature. 459 (7249), 1005-1009 (2009).</li><li>Woditschka, 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=DNA+double-strand+break+repair+genes+and+oxidative+damage+in+brain+metastasis+of+breast+cancer.">DNA double-strand break repair genes and oxidative damage in brain metastasis of breast cancer.</a> Journal of the National Cancer Institute. 106 (7), (2014).</li><li>Palmieri, 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=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> Clinical Cancer Research. 15 (19), 6148-6157 (2009).</li><li>Kim, S. J., 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=Astrocytes+upregulate+survival+genes+in+tumor+cells+and+induce+protection+from+chemotherapy.">Astrocytes upregulate survival genes in tumor cells and induce protection from chemotherapy.</a> Neoplasia. 13 (3), 286-298 (2011).</li><li>Zhang, 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=SRC+family+kinases+as+novel+therapeutic+targets+to+treat+breast+cancer+brain+metastases.">SRC family kinases as novel therapeutic targets to treat breast cancer brain metastases.</a> Cancer Research. 73 (18), 5764-5774 (2013).</li><li>Valiente, 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=Serpins+promote+cancer+cell+survival+and+vascular+co-option+in+brain+metastasis.">Serpins promote cancer cell survival and vascular co-option in brain metastasis.</a> Cell. 156 (5), 1002-1016 (2014).</li><li>Gril, 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=Effect+of+lapatinib+on+the+outgrowth+of+metastatic+breast+cancer+cells+to+the+brain.">Effect of lapatinib on the outgrowth of metastatic breast cancer cells to the brain.</a> Journal of the National Cancer Institute. 100 (15), 1092-1103 (2008).</li><li>Gril, 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=Pazopanib+reveals+a+role+for+tumor+cell+B-Raf+in+the+prevention+of+HER2++breast+cancer+brain+metastasis.">Pazopanib reveals a role for tumor cell B-Raf in the prevention of HER2+ breast cancer brain metastasis.</a> Clinical Cancer Research. 17 (1), 142-153 (2011).</li><li>Palmieri, 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=Profound+prevention+of+experimental+brain+metastases+of+breast+cancer+by+temozolomide+in+an+MGMT-dependent+manner.">Profound prevention of experimental brain metastases of breast cancer by temozolomide in an MGMT-dependent manner.</a> Clinical Cancer Research. 20 (10), 2727-2739 (2014).</li><li>Priego, N., 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=STAT3+labels+a+subpopulation+of+reactive+astrocytes+required+for+brain+metastasis.">STAT3 labels a subpopulation of reactive astrocytes required for brain metastasis.</a> Nature Medicine. 24 (7), 1024-1035 (2018).</li><li>Debeb, B. 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=miR-141-mediated+regulation+of+brain+metastasis+from+breast+cancer.">miR-141-mediated regulation of brain metastasis from breast cancer.</a> Journal of the National Cancer Institute. 108 (8), (2016).</li><li>Chang, S., Parker, S. L., Pham, T., Buzdar, A. U., Hursting, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+breast+carcinoma+incidence+and+survival:+the+surveillance,+epidemiology,+and+end+results+program+of+the+National+Cancer+Institute,+1975-1992.">Inflammatory breast carcinoma incidence and survival: the surveillance, epidemiology, and end results program of the National Cancer Institute, 1975-1992.</a> Cancer. 82 (12), 2366-2372 (1998).</li><li>Hance, K. W., Anderson, W. F., Devesa, S. S., Young, H. A., Levine, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+in+inflammatory+breast+carcinoma+incidence+and+survival:+the+surveillance,+epidemiology,+and+end+results+program+at+the+National+Cancer+Institute.">Trends in inflammatory breast carcinoma incidence and survival: the surveillance, epidemiology, and end results program at the National Cancer Institute.</a> Journal of National Cancer Institute. 97 (13), 966-975 (2005).</li><li>Dirix, L. Y., Van Dam, P., Prove, A., Vermeulen, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+breast+cancer:+Current+understanding.">Inflammatory breast cancer: Current understanding.</a> Current Opinion in Oncology. 18 (6), 563-571 (2006).</li><li>Wang, 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=Pattern+of+distant+metastases+in+inflammatory+breast+cancer+-+A+large-cohort+retrospective+study.">Pattern of distant metastases in inflammatory breast cancer - A large-cohort retrospective study.</a> Journal of Cancer. 11 (2), 292-300 (2020).</li><li>Uemura, M. I., 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=Development+of+CNS+metastases+and+survival+in+patients+with+inflammatory+breast+cancer.">Development of CNS metastases and survival in patients with inflammatory breast cancer.</a> Cancer. 124 (11), 2299-2305 (2018).</li><li>Smith, D. L., Debeb, B. G., Thames, H. D., Woodward, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computational+modeling+of+micrometastatic+breast+cancer+radiation+dose+response.">Computational modeling of micrometastatic breast cancer radiation dose response.</a> International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 96 (1), 179-187 (2016).</li><li>Fukumura, 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=Multi-omic+molecular+profiling+reveals+potentially+targetable+abnormalities+shared+across+multiple+histologies+of+brain+metastasis.">Multi-omic molecular profiling reveals potentially targetable abnormalities shared across multiple histologies of brain metastasis.</a> Acta Neuropathol. , (2021).</li><li>Klopp, A. H., 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=Mesenchymal+stem+cells+promote+mammosphere+formation+and+decrease+E-cadherin+in+normal+and+malignant+breast+cells.">Mesenchymal stem cells promote mammosphere formation and decrease E-cadherin in normal and malignant breast cells.</a> PLoS One. 5 (8), 12180 (2010).</li><li>Villodre, E. 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=Abstract+P3-01-10:+Ndrg1-egfr+axis+in+inflammatory+breast+cancer+tumorigenesis+and+brain+metastasis.">Abstract P3-01-10: Ndrg1-egfr axis in inflammatory breast cancer tumorigenesis and brain metastasis.</a> Cancer Research. 80 (4), 10 (2020).</li></ol>

Protokollen inneholder flere kritiske trinn. Celler bør holdes på is i ikke lenger enn 1 time for å opprettholde levedyktighet. Bomullsbind med alkohol bør brukes til å tørke av musens haler før injeksjon, og pass på at du ikke tørker for hardt eller for ofte for å unngå å skade halehuden. Sørg for at det ikke er luftbobler i cellesuspensjonen, for å forhindre at mus dør av blodkarembolier. Oppretthold injeksjonsvinkelen på 45° eller mindre for å unngå å stikke hull i blodkaret i halene, og stikk mins...

Hjernemetastase er en vanlig og dødelig komplikasjon av systemiske maligniteter. De fleste hjernemetastaser stammer fra primære svulster i lunge, bryst eller hud, som samlet står for 67-80% av tilfellene 1,2. Estimater av forekomsten av hjernemetastase varierer mellom 100 000 og 240 000 tilfeller, og disse tallene kan være underestimert fordi obduksjon er sjelden for pasienter som døde av metastatisk kreft3. Pasienter med hjernemetastaser har dårligere prognose og lavere totaloverlevelse sammenlignet med pasienter uten hjernemetastaser4. Nåværende behandlingsalternativer for hjernemetastaser er i stor grad palliative og klarer ikke å forbedre overlevelsesresultatene for de fleste pasienter5. Dermed er hjernemetastase fortsatt en utfordring, og behovet er fortsatt presserende for bedre å forstå mekanismene for hjernemetastaseprogresjon for å utvikle mer effektive terapier.
Bruken av eksperimentelle modeller har gitt viktig innsikt i spesifikke mekanismer for brystkreftmetastatisk progresjon til hjernen og muliggjort evaluering av effekten av ulike terapeutiske tilnærminger 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16 . Imidlertid kan svært få modeller nøyaktig og fullt ut rekapitulere vanskelighetene med hjernemetastaseutvikling. Flere eksperimentelle in vivo-modeller har blitt generert via inokulering av kreftceller i mus ved forskjellige administrasjonsveier, inkludert ortotopiske, halevene, intrakardiale, intrakarotidarterielle og intracerebrale injeksjoner. Hver teknikk har fordeler og ulemper, som gjennomgått andre steder3. Ingen av disse musemodellene kan imidlertid fullt ut replikere den kliniske utviklingen av hjernemetastase.
Hjernemetastaser er spesielt vanlige hos pasienter med inflammatorisk brystkreft (IBC), en sjelden, men aggressiv variant av primær brystkreft. IBC står for 1% til 4% av brystkrefttilfellene, men det er ansvarlig for uforholdsmessige 10% av brystkreftrelaterte dødsfall i USA17,18. IBC er kjent for å raskt metastasere; faktisk har en tredjedel av IBC-pasientene fjernmetastase på diagnosetidspunktet19,20. Spesielt for hjernemetastase har pasienter med IBC en høyere forekomst av hjernemetastase enn pasienter med ikke-IBC21. Nylig demonstrerte vi at MDA-IBC3-cellelinjen, avledet fra den ondartede pleurale effusjonsvæsken til en pasient med ER-/PR-/HER2+ IBC som rekapitulerer IBC-egenskaper i musxenotransplantater, har en forbedret tilbøyelighet til å utvikle hjernemetastaser i stedet for lungemetastaser hos mus når de injiseres av halevenen, noe som gjør denne cellelinjen til en god modell for å studere utviklingen av hjernemetastase16.
Her beskriver vi prosedyrene for å generere hjernemetastase via hale-veneinjeksjon av MDA-IBC3-celler og for å evaluere metastatisk belastning via stereofluorescerende mikroskopi og luciferase-avbildning. Denne metoden har blitt brukt til å oppdage viktige mediatorer av brystkreftmetastase til hjernen og for å teste effekten av terapeutiske inngrep 16,22,23. Ulempen med denne teknikken er at den ikke rekapitulerer alle trinnene i hjernens metastatiske prosess. Likevel er dens store fordeler robusthet og reproduserbarhet, involvering av relevant metastasebiologi av intravasasjon, kryssing av lungene og ekstravasasjon i hjernen, og dens relative enkelhet når det gjelder teknikk.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cell Culture</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1000 &#181;L pipette tip filtered</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>23430</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL Serological Pipets</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>12-112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-antimycotic&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15240062</td>
			<td>1%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tubes 15 mL bulk</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>28103&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning&#160; 500 mL Hams F-12 Medium [+] L-glutamine</td>
			<td>GIBICO Inc. USA</td>
			<td>MT10080CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess II Automated Cell Counter (Invitrogen)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>AMQAX1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1x DPBS</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf centufuge 5810R</td>
			<td>Eppendorf&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>GIBICO Inc. USA</td>
			<td>16000044</td>
			<td>10%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand &#160;Sterile Cell Strainers (40 &#956;m)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>22-363-547</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrocortisone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H0888</td>
			<td>1 &#181;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12585014</td>
			<td>5 &#181;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Invitrogen&#160;Countess Cell Counting Chamber Slides</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>C10228&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MDA-IBC3 cell lines</td>
			<td>MD Anderson Cancer Center</td>
			<td></td>
			<td>Generated by Dr. Woodward&#39;s lab24</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luciferase&#8211;green fluorescent protein (Luc&#8211;GFP) plasmid</td>
			<td>System Biosciences</td>
			<td>BLIV713PA-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microtubes clear sterile 1.7 mL</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>24282S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olympus 10 &#181;L Reach Barrier Tip, Low Binding, Racked, Sterile</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>23-401C&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC Treated Flasks (T75), 250mL, Vent</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>25-209</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Stain (0.4%) for use with the Countess Automated Cell Counter</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>T10282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25200114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tail vein injection</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C.B-17/IcrHsd-Prkdc scid Lyst bg-J - SCID/Beige</td>
			<td>Envigo</td>
			<td>SCID/beige mice</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Insulin Syringe with the BD Ultra-Fine Needle 0.5mL 30Gx1/2&#34; (12.7mm)</td>
			<td>BD</td>
			<td>328466</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plas Labs &#160;Broome-Style Rodent Restrainers</td>
			<td>Plas Labs 551BSRR</td>
			<td>01-288-32A</td>
			<td>Order fromThermo Fisher Scientific</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Volu SolSupplier Diversity Partner Ethanol 95% SDA (190 Proof)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>50420872</td>
			<td>70 % used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD&#160;Lo-Dose&#160; U-100 Insulin Syringes</td>
			<td>BD</td>
			<td>329461</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable PES Filter Units 0.45 &#181;m</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>FB12566501</td>
			<td>filter system to sterilize the D-luciferin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin</td>
			<td>Biosynth</td>
			<td>L8220-1g</td>
			<td>stock concentration = 47.6 mM (15.15 mg/mL); use concentration = 1.515 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.7 mL microtube amber</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>24-282AM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td>NDC-14043-704-06</td>
			<td>Liquid anesthetic for use in anesthetic vaporizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS 200&#160;</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td></td>
			<td>machine for luciferase imaging, up to 5 mice imaging at the same time, with anesthesia machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Containers with Lids&#160;</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>02-544-127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Cassettes</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>1000957</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Webcol Alcohol Prep&#160;</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>6818</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope Imaging</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope AZ100&#160;</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>model AZ-STGE</td>
			<td>software NIS-ELEMENT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin 10%</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>SF100-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC treated dishes 100x20 mm</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>25202</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling brain metastasis via tail-vein injection of inflammatory breast cancer cells

Metastatisk spredning til hjernen er en vanlig og ødeleggende manifestasjon av mange typer kreft. I USA alene, er ca 200.000 pasienter diagnostisert med hjernemetastaser hvert år. Det er gjort betydelige fremskritt når det gjelder å forbedre overlevelsesresultatene for pasienter med primær brystkreft og systemiske maligniteter. Den dystre prognosen for pasienter med kliniske hjernemetastaser fremhever imidlertid det presserende behovet for å utvikle nye terapeutiske midler og strategier mot denne dødelige sykdommen. Mangelen på egnede eksperimentelle modeller har vært en av de største hindringene som hindrer utviklingen av vår forståelse av hjernemetastasebiologi og behandling. Her beskriver vi en xenograft musemodell av hjernemetastase generert via hale-veneinjeksjon av en endogent HER2-forsterket cellelinje avledet fra inflammatorisk brystkreft (IBC), en sjelden og aggressiv form for brystkreft. Celler ble merket med firefly luciferase og grønt fluorescensprotein for å overvåke hjernemetastase, og kvantifisert metastatisk belastning ved bioluminescensavbildning, fluorescerende stereomikroskopi og histologisk evaluering. Mus utvikler robust og konsekvent hjernemetastaser, noe som gjør det mulig å undersøke viktige mediatorer i metastatisk prosess og utvikling av preklinisk testing av nye behandlingsstrategier.

Med begrunnelsen om at merkede celler letter overvåking og visualisering av hjernemetastase i prekliniske musemodeller, merket vi MDA-IBC3-celler med Luc og med GFP for å overvåke hjernemetastaser og kvantifisere metastatisk byrde ved hjelp av bioluminescensavbildning og fluorescerende stereomikroskopi. Injeksjon av de merkede MDA-IBC3-cellene i haleårene hos immunkompromitterte SCID / Beige mus resulterte i høye prosentandeler av mus som utviklet hjernemetastase (dvs. 66,7% til 100%)16,23,25.</sup...

Watch this Scientific Journal Video about Modeling Brain Metastasis Via Tail-Vein Injection of Inflammatory Breast Cancer Cells Video at JoVE.com

Modeling Brain Metastasis Via Tail-Vein Injection of Inflammatory Breast Cancer Cells Video (Video) | JoVE

Vi beskriver en xenograft musemodell av brystkreft hjernemetastase generert via hale-vene injeksjon av en endogent HER2-forsterket inflammatorisk brystkreftcellelinje.

Modellering av hjernemetastase via hale-vene-injeksjon av inflammatoriske brystkreftceller

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 ...

Vi benyttet halevenemetoden til å generere hjernemetastase i musemodeller ved hjelp av cellelinjer avledet fra pasienter med inflammatorisk brystkreft, eller IBC, en svært aggressiv form for primær brystkreft. Genereringen av hjernemetastase i musemodeller involverer vanligvis intrakardiale eller intrakarotid arterielle injeksjoner. Imidlertid gir halevenemetoden fordel i forhold til disse teknikkene, da den bedre etterligner trinnene i hjernemetastasekolonisering, og er relativt grei å utføre.Legene Xiaoding Hu og Emilly Villodre, som begge er instruktører i laboratoriet mitt, vil demonstrere prosedyren. For å oppdage hjernemetastaser ved GFP-avbildning åtte til 10 uker etter injeksjon av tumorceller, desinfiser musen med 70% etanol og fjern pelsen fra hodet og ørene. Klipp livmorhalsområdet i nakken.Excise og fjern skallen slik at hjernen kan høstes. Plasser hjernen i en vevskassett og legg kassetten i en beholder med kald DPBS i ikke mer enn en time. For avbildning ved stereomikroskopi, overfør hjernen til et 100-centimeter oppvasklokk under et stereomikroskop utstyrt med et UV-lys og velg 0,5x-målet for å tillate visualisering av hele hjernen.Trykk på live view og fokuser visningen mens hjernen er i ventral stilling. Velg riktig filter i programvaren og mikroskop for fluorescerende markør i cellene, og ta et bilde. Uten å flytte prøven, bytt til brightfield imaging og velg brightfield-filteret.Ta et bilde. Avbilde deretter hjernen i dorsalposisjon, som vist tidligere. For å analysere hele hjernebildene, konverter først bildefilene fra TIFF til JPEG slik at de kan åpnes med hvilken som helst datamaskin som ikke har tilhørende programvare.Deretter åpner du et par lysfelt- og fluorescerende bilder og velger fil- og flettekanaler. Velg de riktige komponentene, klikk ok, og lagre det sammenslåtte bildet. For å kvantifisere hjernesvulstområdet i det fluorescerende bildet, velg automatisk valg.Flytt pilen til GFP-plasseringsområdet, og klikk for å opprette en markering automatisk. Klikk deretter igjen for å bekrefte valget. Alle målingene vil bli vist.Hvis mer enn ett GFP-positivt område kan observeres, gjenta målingen med det påfølgende området. Hjernemetastaserende lesjoner kan detekteres så tidlig som åtte uker etter injeksjon ved luciferaseavbildning og stereofluorescerende mikroskopi. Etter avbildning kan deler av hjernemetastasene formalinfikseres og behandles for hematoksylin- og eosinfarging for å validere tilstedeværelsen av hjernemetastaseskader, og for immunhistokjemisk farging for å oppdage spesifikke proteinmarkører av interesse.Ved forsøk på denne protokollen er det viktig å opprettholde cellens levedyktighet ved å holde cellene på is i ikke mer enn en time, og for å unngå luftbobler i cellesuspensjonen for å forhindre embolidannelse og musedødelighet. Etter injeksjon av halevene overvåker vi hjernemetastasevekst og progresjon med luciferaseavbildning. Etter eutanasi bekreftet stereofluorescerende mikroskopi og histologi metastaselesjoner.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

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

Intra-iliac Artery Injection for Efficient and Selective Modeling of Microscopic Bone Metastasis Video (Video) | JoVE

Intra-iliaca Injection for effektiv og selektiv Modellering av Mikroskopisk Bone Metastase

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

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

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells Video (Video) | JoVE

Murine Eksperimentell modell av Original Tumor Utvikling og Peritoneal metastaser<em&gt; via</em&gt; Ortotopiske Inoculation med ovarialcancer Cells

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

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

A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer Video (Video) | JoVE

En Portal Vein Injection modell for å studere levermetastaser fra brystkreft

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

Intracarotid Cancer Cell Injection to Produce Mouse Models of Brain Metastasis Video (Video) | JoVE

Intracarotid Cancer Cell Injection å produsere mus modeller av hjernemetastaser

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. ...

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mice Mammary Fat Pad

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mice Mammary Fat Pad Video (Video) | JoVE

Orthotopic injeksjon av brystkreft celler i mus Mammary fett puten

A proper animal model is crucial for a better understanding of diseases. Animal models established by different methods (subcutaneous injections, ...

Modeling Breast Cancer via an Intraductal Injection of Cre-expressing Adenovirus into the Mouse Mammary Gland

Modeling Breast Cancer via an Intraductal Injection of Cre-expressing Adenovirus into the Mouse Mammary Gland Video (Video) | JoVE

Modellering brystkreft via en intraductal injeksjon av grobunn-uttrykker Adenovirus inn i mus bryst kjertel

Breast cancer is a heterogeneous disease, possibly due to complex interactions between different cells of origins and oncogenic events. Mouse models are ...

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

Micromanipulation of Circulating Tumor Cells for Downstream Molecular Analysis and Metastatic Potential Assessment Video (Video) | JoVE

Mikromanipulering av sirkulerende tumor celler for nedstrøms molekylær analyse og metastatisk potensiell vurdering

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

Combined Use of Tail Vein Metastasis Assays and Real-Time In Vivo Imaging to Quantify Breast Cancer Metastatic Colonization and Burden in the Lungs

Combined Use of Tail Vein Metastasis Assays and Real-Time In Vivo Imaging to Quantify Breast Cancer Metastatic Colonization and Burden in the Lungs Video (Video) | JoVE

Kombinert bruk av hale vene metastasering analyser og Real-Time in vivo Imaging å kvantifisere brystkreft metastatisk kolonisering og byrde i lungene

Metastasis is the main cause of cancer-related deaths and there are limited therapeutic options for patients with metastatic disease. The identification ...

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

Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells Video (Video) | JoVE

Patologisk analyse av lungemetastase etter lateral hale-vene injeksjon av tumorceller

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

Modeling Brain Metastases Through Intracranial Injection and Magnetic Resonance Imaging

Modeling Brain Metastases Through Intracranial Injection and Magnetic Resonance Imaging Video (Video) | JoVE

Modellering av hjernemetastaser gjennom intrakraniell injeksjon og magnetisk resonansavbildning

Metastatic spread of cancer is an unfortunate consequence of disease progression, aggressive cancer subtypes, and/or late diagnosis. Brain metastases are ...