Een orthotope Muis Model van Spontane uitzaaiing van borstkanker
Summary
Een orthotope borstkanker primaire tumor model en chirurgische verwijdering van de primaire tumor de muis het leven uit te breiden tot spontane metastase genereren beschreven. De tumorgroei en progressie worden gecontroleerd en gekwantificeerd luciferase fluorescentiebeeldvorming.
Abstract
Metastase is de belangrijkste doodsoorzaak van borstkankerpatiënten. Het mechanisme dat kankercellen metastase, waaronder borstkanker metastase, is grotendeels onbekend en is een focus in kankeronderzoek. Verschillende borstkanker spontane metastase muismodellen zijn vastgesteld. Hier melden wij een vereenvoudigde procedure om orthotope getransplanteerde borstkanker primaire tumor vast te stellen en de daaruit voortvloeiende spontane metastase dat de menselijke borstkanker uitzaaiingen na te bootsen. In combinatie met de bioluminescentie levende tumor imaging Dit muismodel maakt tumorgroei en progressie kinetiek worden gecontroleerd en gekwantificeerd. In dit model, een lage dosis (1 x 10 4 cellen) of 4T1-Luc borstkankercellen werd geïnjecteerd in BALB / c muis mammair vetkussentje met een tuberculine injectiespuit. Muizen werden geïnjecteerd met luciferine en afgebeeld op verschillende tijdstippen met een bioluminescente beeldvormingssysteem. Wanneer de primaire tumoren groeide uit tot de maximale grootte als in de IACUC-goedgekeurde protocol (ca.oximately 30 dagen) werden de muizen geanesthetiseerd onder constante stroom van 2% isofluraan en zuurstof. Het tumoroppervlak werd gesteriliseerd met 70% ethanol. De muis huid rond de tumor werd weggesneden op de tumor die werd verwijderd met een paar steriele schaar bloot. Verwijdering van de primaire tumor verlengt de overleving van 4T-1 tumordragende muizen gedurende één maand. De muizen werden vervolgens herhaaldelijk afgebeeld voor uitgezaaide tumor verspreiden naar verre organen. Therapeutische middelen kunnen worden toegediend om tumormetastase te onderdrukken op dit punt. Dit model is eenvoudig en toch gevoelig kwantificeren borstkanker celgroei in de primaire plaats en progressie kinetiek naar verre organen, en dus is een uitstekend model voor het bestuderen van de groei van borstkanker en progressie, en voor het testen van anti-metastase therapeutische en immunotherapeutische agentia in vivo .
Introduction
Volgens de American Cancer Society, borstkanker is de meest gediagnosticeerde vorm van kanker bij vrouwen in de Verenigde Staten. Vroege detectie in combinatie met recent ontwikkelde gerichte therapieën aanzienlijk verminderd de mortaliteit van borstkanker in de laatste twee decennia. Echter, borstkanker blijft de tweede belangrijkste oorzaak van kanker-gerelateerde sterfgevallen bij vrouwen in de Verenigde Staten 1. De meeste sterfgevallen borstkanker patiënten vanwege tumorcelmetastase. Helaas zijn de meeste borstkanker invasief en vaak uitzaaiing de lymfeklieren en vervolgens naar verre organen, zoals bot, long, lever en hersenen. 1,2 Er is momenteel geen effectieve therapie voor metastatische borstkanker. Derhalve ontwikkeling van chemotherapeutische en immunotherapeutische middelen onderdrukt metastatische borstkanker is van grote betekenis.
Diverse borstkanker spontane metastase muismodellen hebben bEen ontwikkeld om de moleculaire mechanismen borsttumorcellijn progressie en metastase en worden gebruikt als modellen voor de ontwikkeling van therapeutische middelen te bestuderen. 1,3-5 De meeste van deze muizenmodellen genetische tumormodellen die, terwijl uitstekende modellen voor mechanistische studies, niet geschikt voor het testen van therapeutische middelen omdat de metastase duurt maanden ontwikkelen in deze genetische modellen, waardoor kostbare langdurige toediening van de antikankermiddelen ter. 6,7 Monitoring tumorprogressie in levende muizen is technisch uitdagend. Daarentegen getransplanteerde borstkankermetastasen model heeft de voordelen van korte tumorprogressie gemakkelijk volgen van tumorprogressie in levende muizen. De 4T1 orthotope borstkanker spontane metastase muismodel zo'n tumormodel getransplanteerd. 8 In dit model worden de borsttumorcellen getransplanteerd in de borstklier vetkussentje primaire tumoren vastgesteld. De primaire tumorkan vervolgens chirurgisch worden verwijderd bij menselijke borstkanker. 4T1 tumorcellen zijn zeer invasieve. 8,9, 3,10 Bijna alle tumor-dragende muizen ontwikkelen metastase in 30 dagen na tumor transplantatie in het uiervet pad. Echter, 4T1 tumoren groeien agressief in de primaire sites en de tumor maten overschrijden vaak de grenzen die zijn toegestaan in de meeste dieren protocollen. In dit stadium de uitzaaiingen vaak micrometastasen. Daarom is het essentieel om primaire tumoren verwijderen metastase vooruitgang testen therapeutische middelen toe. Hier melden wij de inrichting van een eenvoudige en toch gevoelige procedure primaire tumor transplantatie, chirurgische verwijdering van de primaire tumor en bioluminescentie-imaging kwantificering van de 4T1 tumorgroei en progressie in vivo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Veel soorten transgene muismodellen voor borstkanker metastasen ontwikkeld. 1 Deze transgene muizen hoge tumoren van 60 tot 100%. De metastase incidentie van deze transgene muizen is veel lager dan de tumoren (14-100%). Tumorcellen metastasen te LN en longen in het merendeel van deze transgene muismodellen voor borstkanker metastase. De metastase latency varieert van model tot model en varieert van 2 tot 8 maanden. 6,11-16 Deze transgene muismodellen van de uitzaaiing van borstkanker zijn uitsteken…
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).
