Summary

Análise quantitativa de metástase de câncer utilizando um modelo de Embrião aviária

Published: May 30, 2011
doi:

Summary

Usando PCR quantitativo, demonstramos como o bem-estabelecida pinto modelo CAM pode ser usado para analisar quantitativamente a metástase de células tumorais para órgãos distantes.

Abstract

Durante as células do câncer disseminar metástases do tumor primário, invade os tecidos em volta, e se espalhou para órgãos distantes. Metástase é um processo complexo que pode envolver muitos tipos de tecido, períodos de tempo variável extensão, e muitas vezes ocorrem profundamente dentro dos órgãos, o que torna difícil para investigar e quantificar. Além disso, a eficácia do processo metastático é influenciado por várias etapas da cascata metastática que torna difícil avaliar a contribuição de um único aspecto do comportamento de células tumorais. Como conseqüência, os ensaios metástases são freqüentemente realizados em animais experimentais para fornecer um contexto necessariamente realistas para estudar metástase. Infelizmente, estes modelos são ainda mais complicada pela sua complexa fisiologia. O embrião de galinha é um exclusivo modelo di vivo que supera muitas limitações para estudar metástase, devido à acessibilidade da membrana corioalantóide (CAM), um tecido bem vascularizado extra-embrionárias localizado por baixo da casca do ovo que está receptivo à xeno-enxerto de células tumorais (figura 1). Além disso, desde o embrião de galinha é, naturalmente, imunodeficientes, o CAM prontamente suporta o enxerto de tecidos normais e tumorais. Mais importante, a CAM aviária com sucesso suporta características celulares mais câncer incluindo o crescimento, invasão, angiogênese e remodelação do microambiente. Isso faz com que o modelo extremamente útil para a investigação das vias que levam à metástase do câncer e para prever a resposta do câncer metastático de novas terapêuticas potenciais. A detecção de células divulgada pela espécie-específicos Alu PCR torna possível avaliar quantitativamente a metástase em órgãos que são colonizados por apenas 25 células. Usando a linha de células carcinoma epidermóide Humanos (HEp3) usamos esse modelo para analisar a metástase espontânea de células cancerosas para órgãos distantes, incluindo o fígado e pulmão pinto. Além disso, usando o protocolo Alu-PCR que demonstram a sensibilidade ea reprodutibilidade do ensaio como uma ferramenta para analisar e quantificar intravasation, parada, extravasamento, colonização e como elementos individuais de metástases.

Protocol

1. Preparar os ovos para xeno (metástase espontânea) Recém-punham ovos de galinha fertilizados são incubados em uma incubadora rotativa por 10 dias a 100 ° F e umidade de 60%. Os ovos são rodados quatro vezes a cada hora. No dia 10 de desenvolvimento dos ovos são colocados ao seu lado em um rack de ovo. Uma fonte de luz pescoço de ganso lâmpada ou outro material adequado é usado para vela os ovos brilhando a luz para a casca de ovo no final blunt do ovo onde o airsac está localizado. </li…

Discussion

O CAM pinto tem sido utilizada há décadas como um sistema modelo para estudar vários aspectos da biologia e progressão do câncer metastático. Avaliação princípio da capacidade metastática foram realizados neste modelo por uma variedade de grupos, incluindo a análise de dormência (Aguirre Ghiso et al, 1999;. Ossowski e Reich, 1983), remodelação do tecido (Deryugina et al, 2005;. Hahn-DANTONA . et al, 1999), e metástase (Zijlstra et al, 2008;. Zijlstra et al, 200…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Queremos reconhecer Tyson Foods Inc. para fornecer generosamente os ovos fertilizados. Shanna Arnold foi fundamental durante as filmagens deste protocolo. Trenis Palmer foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde sob a Kirschstein Ruth L. Prêmio Nacional de Serviço de Investigação (F31 Instituto Nacional do Câncer). Este trabalho foi parcialmente suportado pelo CCSRI Grant # 700537 para JDL e NIH / NCI conceder # CA120711-01A1-01A1 e CA120711 a 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

  1. 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).
  2. Chambers, A. F., Shafir, R., Ling, V. A model system for studying metastasis using the embryonic chick. Cancer research. 42, 4018-4025 (1982).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Ossowski, L., Reich, E. Changes in malignant phenotype of a human carcinoma conditioned by growth environment. Cell. 33, 323-333 (1983).
  10. Schmittgen, T. D., Livak, K. J. Analyzing real-time PCR data by the comparative C(T) method. Nat Protoc. 3, 1101-1108 (2008).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
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Citazione di questo articolo
Palmer, T. D., Lewis, J., Zijlstra, A. Quantitative Analysis of Cancer Metastasis using an Avian Embryo Model. J. Vis. Exp. (51), e2815, doi:10.3791/2815 (2011).

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