Analyse quantitative des métastases du cancer en utilisant un modèle d'embryon aviaire
Summary
En utilisant la PCR quantitative, nous montrons comment le bien-établie chiches CAM modèle peut être utilisé pour analyser quantitativement la métastase des cellules tumorales humaines à des organes éloignés.
Abstract
Pendant la métastase des cellules cancéreuses de diffuser de la tumeur primaire, envahissent les tissus environnants, et se propage à des organes éloignés. Métastase est un processus complexe qui peut impliquer de nombreux types de tissus, des périodes de durée de temps variable, et se produisent souvent dans les organes profonds, il est difficile d'enquêter et de quantifier. En outre, l'efficacité du processus métastatique est influencé par de multiples étapes de la cascade métastatique qui rend difficile d'évaluer la contribution d'un seul aspect du comportement des cellules tumorales. En conséquence, les essais métastases sont fréquemment effectuées sur des animaux pour fournir un contexte forcément réaliste dans lequel l'étude des métastases. Malheureusement, ces modèles sont encore compliquées par leur physiologie complexe. L'embryon de poulet est un unique modèle di vivo qui permet de surmonter de nombreuses limites à l'étude de la métastase, en raison de l'accessibilité de la membrane chorio (CAM), un bien vascularisé extra-embryonnaires tissus situés au-dessous de la coquille qui est réceptif à la xénogreffe de cellules tumorales (figure 1). En outre, depuis l'embryon de poulet est naturellement immunodéficientes, le CAM soutient aisément la prise de greffe de tissus normaux et tumoraux. Surtout, le CAM aviaire soutient avec succès la plupart des caractéristiques des cellules du cancer, y compris la croissance, l'invasion, l'angiogenèse et de remodelage du microenvironnement. Cela rend le modèle particulièrement utile pour l'enquête sur les voies qui mènent à la métastase du cancer et de prédire la réponse d'un cancer métastatique de nouveaux agents thérapeutiques potentiels. La détection de cellules disséminées par les espèces-PCR spécifique Alu permet d'évaluer quantitativement les métastases dans des organes qui sont colonisés par aussi peu que 25 cellules. Utilisation de la ligne homme carcinome épidermoïde cellule (HEp3), nous utilisons ce modèle pour analyser la métastase spontanée des cellules cancéreuses à des organes éloignés, y compris le foie de poulet et du poumon. Par ailleurs, en utilisant le protocole Alu-PCR, nous démontrons la sensibilité et la reproductibilité de l'essai comme un outil pour analyser et quantifier intravasation, l'arrestation, l'extravasation, et la colonisation comme des éléments individuels de la métastase.
Protocol
Discussion
Le CAM poussin a été utilisé pendant des décennies comme un système modèle pour étudier divers aspects de la biologie du cancer et la progression métastatique. Principe de l'évaluation des capacités métastatiques ont été réalisées dans ce modèle par une variété de groupes, y compris l'analyse de la dormance (Aguirre Ghiso et al, 1999;. Ossowski et Reich, 1983), le remodelage tissulaire (Deryugina et al, 2005;. Hahn-Dantona . et al, 1999), et les métastases (Zijlstra …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous voulons reconnaître Tyson Foods Inc généreusement offert des œufs fécondés. Shanna Arnold a joué pendant le tournage de ce protocole. Trenis Palmer a été soutenu par le National Institutes of Health dans le Prix Ruth L. Kirschstein National Research Service (F31 Institut national du cancer). Ce travail a été partiellement pris en charge par IRSCC Grant # 700537 à LDJ et le NIH / NCI octroi # CA120711-01A1-01A1 et CA120711 à AZ.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
|---|---|---|---|
| 1X Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) | Invitrogen | 11995073 | |
| Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline (D-PBS) (1X), liquid | Invitrogen | 14190250 | pH 7.4 |
| Trypsin, 0.05% (1X) with EDTA 4Na, liquid | Invitrogen | 25300054 | |
| Sportsman hatcher | Berry Hill | 1550HA | These incubators are some of the most readily available. However, the video will show different equipment. |
| Sportsman incubator | Berry Hill | 1502EA | |
| Dremel rotary tool | Dremel | ||
| Dremel cutoff wheels no. 36 | Dremel | 409 | |
| Portable Pipette Aid | Fisher | 1368115E | |
| Cotton Tipped Applicators | Fisher | 23-400-001) | |
| Fertilized Eggs | Various | Many different vendor can be used. The eggs should be approximately 35-55 grams. The hens that lays them should be between 36 and 55 weeks of age. | |
| Hemocytometer | Hausser Scientific, VWR | 15170-090 | |
| Fiber-optic microscope illuminator | Amscope | HL250-AY | 150W |
| 25 gauge needle | |||
| Sybr Green Extract–N-Amp Tissue PCR Kit | Sigma-Aldrich | XNATRG |
Riferimenti
- Ghiso, A. g. u. i. r. r. e., Kovalski, J. A., K, ., Ossowski, L. Tumor dormancy induced by downregulation of urokinase receptor in human carcinoma involves integrin and MAPK signaling. J Cell Biol. 147, 89-104 (1999).
- Chambers, A. F., Shafir, R., Ling, V. A model system for studying metastasis using the embryonic chick. Cancer research. 42, 4018-4025 (1982).
- Chambers, A. F., Wilson, S. M., Tuck, A. B., Denhardt, G. H., Cairncross, J. G. Comparison of metastatic properties of a variety of mouse, rat, and human cells in assays in nude mice and chick embryos. In Vivo. 4, 215-219 (1990).
- Deryugina, E. I., Zijlstra, A., Partridge, J. J., Kupriyanova, T. A., Madsen, M. A., Papagiannakopoulos, T., Quigley, J. P. Unexpected effect of matrix metalloproteinase down-regulation on vascular intravasation and metastasis of human fibrosarcoma cells selected in vivo for high rates of dissemination. Cancer Res. 65, 10959-10969 (2005).
- Hahn-Dantona, E., Ramos-DeSimone, N., Sipley, J., Nagase, H., French, D. L., Quigley, J. P. Activation of proMMP-9 by a plasmin/MMP-3 cascade in a tumor cell model. Regulation by tissue inhibitors of metalloproteinases. Ann N Y Acad Sci. 878, 372-387 (1999).
- Kim, J., Yu, W., Kovalski, K., Ossowski, L. Requirement for specific proteases in cancer cell intravasation as revealed by a novel semiquantitative PCR-based assay. Cell. 94, 353-362 (1998).
- Leong, H. S., Steinmetz, N. F., Ablack, A., Destito, G., Zijlstra, A., Stuhlmann, H., Manchester, M., Lewis, J. D. Intravital imaging of embryonic and tumor neovasculature using viral nanoparticles. Nat Protoc. 5, 1406-1417 (2010).
- Lewis, J. D., Destito, G., Zijlstra, A., Gonzalez, M. J., Quigley, J. P., Manchester, M., Stuhlmann, H. Viral nanoparticles as tools for intravital vascular imaging. Nat Med. 12, 354-360 (2006).
- Ossowski, L., Reich, E. Changes in malignant phenotype of a human carcinoma conditioned by growth environment. Cell. 33, 323-333 (1983).
- Schmittgen, T. D., Livak, K. J. Analyzing real-time PCR data by the comparative C(T) method. Nat Protoc. 3, 1101-1108 (2008).
- Testa, J. E., Brooks, P. C., Lin, J. M., Quigley, J. P. Eukaryotic expression cloning with an antimetastatic monoclonal antibody identifies a tetraspanin (PETA-3/CD151) as an effector of human tumor cell migration and metastasis. Cancer Res. 59, 3812-3820 (1999).
- Zijlstra, A., Lewis, J., Degryse, B., Stuhlmann, H., Quigley, J. P. The Inhibition of Tumor Cell Intravasation and Subsequent Metastasis via Regulation of In Vivo Tumor Cell Motility by the Tetraspanin CD151. Cancer Cell. 13, 221-234 (2008).
- Zijlstra, A., Mellor, R., Panzarella, G., Aimes, R. T., Hooper, J. D., Marchenko, N. D., Quigley, J. P. A quantitative analysis of rate-limiting steps in the metastatic cascade using human-specific real-time polymerase chain reaction. Cancer Res. 62, 7083-7092 (2002).
