במודל עכבר orthotopic של שד ספונטני סרטן גרור
Summary
מודל גידול ראשוני orthotopic סרטן השד סר כירורגית של גידול ראשוני כדי להאריך את חיי עכבר כדי ליצור גרורות ספונטניות מתוארים. גידול הגידול ולהתפתחותו מנוטר לכמת ידי דימות פלואורסצנטי בלוציפראז.
Abstract
גרורה היא הגורם העיקרי לתמותה של חולות סרטן השד. המנגנון שבבסיס גרור של תאים סרטניים, כולל גרורות סרטן השד, הוא ידוע בעיקר ומהווה מוקד בחקר הסרטן. שוני סרטן השד הוקמו ספונטניים במודלים של עכברים גרורים. כאן אנו מדווחים על הליך פשוט להקים גידול ראשוני מושתל orthotopic סרטן השד כתוצאת גרורות ספונטניות מחקי גרורות סרטן השד אנושיים. בשילוב עם הדמיה לחיות גידול פליטת אור, במודל עכבר זה מאפשר את התפתחות הגידול קינטיקה התקדמות להיות פיקוח לכמת. במודל זה, מינון נמוך (1 x 10 4 תאים) של תאים סרטניים בשד 4T1-לוק הוזרק כרית שומן חלב עכבר BALB / ג באמצעות מזרק טוברקולין. עכברים הוזרקו luciferin הדמיה בנקודות זמן שונות באמצעות מערכת הדמיה bioluminescent. כאשר הגידולים הראשוניים גדלו עד קצה גבול היכולת הגודל כמו בפרוטוקול שאושר IACUC (approximately 30 ימים), העכברים היו מורדמים תחת זרם בלתי פוסק של isoflurane וחמצן 2%. אזור הגידול מעוקר עם 70% אתנול. עור העכבר סביב הגידול נכרת לחשוף את הגידול שהוסר עם זוג מספרי סטרילית. הסרת הגידול הראשוני מרחיבה את ההישרדות של העכברים 4T-1 גידול הנושא למשך חודש ימים. העכברים אז הם צילמו שוב ושוב עבור גידול גרורתי התפשטות לאיברים מרוחקים. סוכנים טיפוליים יכולים להינתן דיכוי גרור של גידולים בשלב זה. מודל זה הוא פשוט עדיין רגיש בכימות צמיחת תאי סרטן שד האתר הראשי קינטיקה התקדמות לאיברים מרוחקים, ובכך הוא מודל מצוין לחקר גידול סרטן השד והתקדמות, ולבדיקת סוכנים טיפוליים אנטי גרור ואת חיסוני in vivo .
Introduction
על פי האגודה האמריקנית לסרטן, סרטן השד הוא הצורה המאובחנת בתדירות הגבוהה ביותר של הסרטן אצל נשים בארצות הברית. גילוי מוקדם בשילוב עם טיפולים ממוקדים שפותחו לאחרונה צמצם באופן משמעותי את התמותה מסרטן השד בשני העשורים האחרונים. עם זאת, סרטן השד הוא עדיין הגורם המוביל השני למוות מסרטן בקרב נשים בארצות הברית 1. רוב מקרי המוות של חולי סרטן שד מתקיימות בשל גרורות תאים סרטניים. למרבה הצער, רוב סרטן השד הוא פולשני גרור לעתים קרובות את הלימפה ובהמשך לאיברים מרוחקים, כוללים עצם, ריאות, בכבד ובמוח. 1,2 אין כרגע טיפול יעיל לסרטן שד גרורתי. לכן, פיתוח של תרופות כימותרפיות לבין חיסוני לדכא סרטן שד גרורתי הוא בעל משמעות רבה.
מודלי עכבר גרור ספונטני שונה סרטן השד been פותח כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים שבבסיס התקדמות תא שד גידול וגרור וכדי לשמש כמודלים לפיתוח של תרופות. 1,3-5 עם זאת, רוב דגמי עכבר אלה דגמי גידול גנטיים, בעוד מודלים מצוינים מכניסטית מחקרים, אינם מתאימים לבדיקת סוכני טיפולית מאז גרורות לוקח חודשים כדי לפתח מודלים גנטיים אלה, ובכך הדורשים שימוש ארוך יותר יקר של תרופות אנטי-סרטניות. 6,7 ניטור התקדמות הגידול בעכברים חיים הוא גם מאתגר מבחינה טכנית. לעומת זאת, מודל גרורות סרטן שד מושתל יש את היתרונות של התקדמות גידול בטווח קצרה מעקב קל של התקדמות גידול בעכברים חיים. 4T1 במודל עכבר הגרורות ספונטניות orthotopic סרטן השד הוא מודל גידול כגון מושתלים. 8 במודל זה, התאים הסרטניים בשד מושתלים לתוך כרית שומן החלב להקים גושי גידול ראשוניים. הגידול הראשונילאחר מכן ניתן להסיר בניתוח כמו חולי סרטן אנושיים השד. 4T1 תאים סרטניים הם מאוד פולשני. 8,9, 3,10 כמעט כל גידול נושאות עכברים לפתח גרורות ב -30 ימים לאחר השתלת גידול לתוך כרית שומן החלב. עם זאת, גידולי 4T1 לגדול באגרסיביויות האתרים העיקריים ואת גדלי הגידול לעתים קרובות עולים על המגבלות שמורשות ברוב הפרוטוקולים חיים. בשלב זה, הגרורות הן לעתים קרובות micrometastases. לכן, זה הכרחי כדי להסיר גידולים ראשוניים כדי לאפשר התקדמות גרורה לבדיקת סוכנים טיפוליים. כאן אנו מדווחים על הקמת הליך פשוט ועם זאת רגיש של השתלת הגידול הראשוני, הסרה כירורגית של הגידול הראשוני וכימות מבוססי הדמיה פליטת אור של צמיחת הגידול 4T1 והתקדמות in vivo.
Protocol
Representative Results
Discussion
סוגים רבים של דגמי עכבר מהונדסים של גרורות סרטן השד פותחו. 1 אלה עכברים מהונדסים יש שכיחות גבוהה גידול בין 60 ל 100%. עם זאת, השכיחות הגרורות של עכברים טרנסגניים אלה הן נמוכות בהרבה מאשר שכיחות הגידול (14 – 100%). תאים סרטניים מתפשטים LN וריאות ברוב המכריע של מודלי עכבר המ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Supported by grants from the National Institute of Health grants CA133085, CA182518 and CA185909 (to KL) and VA Merit Review Award BX001962 (to KL).
Materials
| Ami-X Imaging System | Spectral Instruments Imaging Inc. Tucson, AZ | ||
| IsoTec SurgiVet | Anesthesia Service & Equipment , Inc., Atlanta, GA | ||
| AutoClip Physicians Kit | Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD | 427638 | |
| 9 MM AutoClip Applier | Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD | 427630 | |
| 9 MM AutoClip Remover | Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD | 427637 | |
| 9 MM AutoClip Wound Clip | Becton Dickinson Primary Care Diagnostics. Sparks, MD | 427631 | |
| Sharp-Pointed Dissecting Scissors | Fisher | 8940 | |
| Dissecting Fine-Pointed Forceps | Fisher | 8875 | |
| 1/2 CC 27G1/2 tuberculin syringe | Becton Dickinson and Co. NJ | 305620 | |
| RPMI 1640 medium | Mediatech Inc | 10-040-CV | |
| PBS | Mediatech Inc | 21-040-CV | |
| 70% Ethanol | Ultrapure-usa.com | ||
| Trypsin-EDTA | Mediatech Inc | 25-040-CI |
References
- Fantozzi, A., Christofori, G. Mouse models of breast cancer metastasis. Breast Cancer Res. 8, 212 (2006).
- Weigelt, B., Peterse, J. L., van ‘t Veer, L. J. Breast cancer metastasis: markers and models. Nat Rev Cancer. 5, 591-602 (2005).
- Kocaturk, B., Versteeg, H. H. Orthotopic injection of breast cancer cells into the mammary fat pad of mice to study tumor growth. J Vis Exp. , (2015).
- Stewart, T. J., Abrams, S. I. How tumours escape mass destruction. Oncogene. 27, 5894-5903 (2008).
- Lopez, J. I., et al. CD44 attenuates metastatic invasion during breast cancer progression. Cancer Res. 65, 6755-6763 (2005).
- Khanna, C., Hunter, K. Modeling metastasis in vivo. Carcinogenesis. 26, 513-523 (2005).
- Cuevas, B. D., Winter-Vann, A. M., Johnson, N. L., Johnson, G. L. MEKK1 controls matrix degradation and tumor cell dissemination during metastasis of polyoma middle-T driven mammary cancer. Oncogene. 25, 4998-5010 (2006).
- Danna, E. A., et al. Surgical removal of primary tumor reverses tumor-induced immunosuppression despite the presence of metastatic disease. Cancer Res. 64, 2205-2211 (2004).
- Tao, K., Fang, M., Alroy, J., Sahagian, G. G. Imagable 4T1 model for the study of late stage breast cancer. BMC Cancer. 8, 228 (2008).
- Hu, X., et al. Deregulation of apoptotic factors Bcl-xL and Bax confers apoptotic resistance to myeloid-derived suppressor cells and contributes to their persistence in cancer. J Biol Chem. 288, 19103-19115 (2013).
- Kwan, H., et al. Transgenes expressing the Wnt-1 and int-2 proto-oncogenes cooperate during mammary carcinogenesis in doubly transgenic mice. Mol Cell Biol. 12, 147-154 (1992).
- Guy, C. T., Cardiff, R. D., Muller, W. J. Induction of mammary tumors by expression of polyomavirus middle T oncogene: a transgenic mouse model for metastatic disease. Mol Cell Biol. 12, 954-961 (1992).
- Almholt, K., et al. Reduced metastasis of transgenic mammary cancer in urokinase-deficient mice. Int J Cancer. 113, 525-532 (2005).
- Gallego, M. I., Bierie, B., Hennighausen, L. Targeted expression of HGF/SF in mouse mammary epithelium leads to metastatic adenosquamous carcinomas through the activation of multiple signal transduction pathways. Oncogene. 22, 8498-8508 (2003).
- Lin, S. C., et al. Somatic mutation of p53 leads to estrogen receptor alpha-positive and -negative mouse mammary tumors with high frequency of metastasis. Cancer Res. 64, 3525-3532 (2004).
- Ridgeway, A. G., McMenamin, J., Leder, P. P53 levels determine outcome during beta-catenin tumor initiation and metastasis in the mammary gland and male germ cells. Oncogene. 25, 3518-3527 (2006).
- Zimmerman, M., Hu, X., Liu, K. Experimental metastasis and CTL adoptive transfer immunotherapy mouse model. J Vis Exp. , (2010).
