유방암 뇌 전이의 종양 Hypoxia 역학 생체내의 Bioluminescence 이미징에서는 마우스 모델에서
Summary
hypoxia inducible 인자 – 1α 활동 Bioluminescence 이미징은 유방암 뇌 전이의 마우스 모델에서 종양 intracranial hypoxia 개발을 모니터에 적용됩니다.
Abstract
이곳은 종양 hypoxia은 악성 진행을 촉진하고 부정적인 치료 반응에 영향을 미치는에 중요한 역할을 것을 인식됩니다. 때문에 이러한 뿌리 깊은 orthotopic 종양에서 모니터링하는 효율적인 수단의 부족 악성 뇌 종양의 intracranial 개발하는 동안 생체내, 종양 hypoxia의 현장에 대한 약간의 지식이있다. 루시페라제 유전자를 표현하는 살아있는 세포에 의해 방출되는 빛의 감지에 따라 Bioluminescence 이미징 (BLI)는, 빠르게 잠복기 동물 연구에서 치료에 대한 응답으로 종양의 성장이나 종양 크기 변화를 평가하기 위해, 특히 암 연구에 채택되었습니다. 또한, 발기인 순서의 제어하에 기자의 유전자를 표현하여, 특정 유전자 발현이 BLI에 의해 비 invasively 모니터링할 수 있습니다. hypoxic 스트레스에서 신호 응답은 여러 유전자의 전사를 드라이브에 주로 hypoxia inducible 인자 – 1α (HIF – 1α)를 통해 중재 수 있습니다. 따라서, 우리는 안정적으로 인간 유방암 세포 MDA – MB231 (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). 체외 HIF – 1α bioluminescence 분석에 의해 수행에 transfected HIF – 1α 기자 구조, 5HRE – ODD 룩을 사용한 normoxia에있는 세포 (21 % O 2) 제어 역할을하면서, BLI 전에 24 시간을위한 hypoxic 챔버 (0.1 % O 2)에 transfected 세포를 잠복기. hypoxia에서 세포에 대한 관찰 상당히 높은 광자 플럭스은 normoxia 이들에 비해 자사의 발기인으로 증가 HIF – 1α 바인딩 (HRE 요소)을 제안합니다. 셀은 유방암 뇌 전이 모델을 수립하기 위해 마우스 두뇌에 직접 주입됩니다. 종양 hypoxia 역학의 생체내 bioluminescence 이미징에서 주입 후 2 wks을 시작하고 일주일에 한 번 반복됩니다. BLI는 증가 intracranial 종양의 hypoxia을 나타내는, 종양 진행으로 두뇌에서 빛을 신호를 증가 보여줍니다. Histological과 immunohistochemical 연구는 생체내 이미징 결과를 확인하는 데 사용됩니다. 여기, 우리는 체외 HIF – 1α bioluminescence 분석, intracranial 종양의 hypoxia를 모니터링하는 생체내 bioluminescence 이미징에의 누드 마우스와 응용 프로그램에서 유방암 뇌 전이의 수술 설립의 방법을 소개합니다.
Protocol
Discussion
유방암 뇌 전이는 단계 IV에서 유방암 환자의 30 %에서 발생합니다. 이것은 높은 병적 상태와 사망률과 관련하여 13개월 6 중앙값 생존을 가지고있다. 그 intracranial 개시 및 진행뿐만 아니라 pathophysiological 프로필에 대한 우리의 이해를 촉진하기 위해이 임상적으로 치명적인 질병을 모방하기 위해 적절한 동물 모델을 필요가있다. 여기, 우리는 직접 마우스 두뇌로 인간 유방암 세포를 주사하?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 DOD 유방암 IDEA 수상에 의해 부분에서 지원됩니다 W81XWH – 08 – 1-0583 및 NIH / NCI CA141348 – 01A1 (DZ)와 FAMRI 임상 과학자 수상 (DS). 이미징 인프라 U24 CA126608와 시몬스 암 센터 (P30 CA142543)와 NIH 1S10RR024757 – 01에 의해 부분적으로 지원 남서 작은 동물 이미징 연구 프로그램에 의해 제공됩니다.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
|---|---|---|---|
| D-luciferin | Gold Biotechnology | L-123 | 120 mg/kg in PBS in a total volume of 80 μl for in vivo study |
| Isoflurane | Baxter International Inc. | 1001936060 | |
| Matrigel | BD Biosciences | 354234 | |
| Hamilton syringe | Hamilton Company | 1701 | |
| 32G Hamilton needle | Hamilton Company | 7803-04 | |
| Hypoxia chamber | Billups-Rothenberg, Inc. | MIC-101 | |
| Bioluminescence imaging system | Caliper Life Sciences | IVIS Spectrum system | |
| G418 | Fisher scientific | SV3006901 |
Riferimenti
- Harada, H. The combination of hypoxia-response enhancers and an oxygen-dependent proteolytic motif enables real-time imaging of absolute HIF-1 activity in tumor xenografts. Biochem Biophys Res Commun. 360, 791-796 (2007).
- Ou, G. Usefulness of HIF-1 imaging for determining optimal timing of combining bevacizumab and radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 75, 463-467 (2009).
- Zhou, H. Dynamic near-infrared optical imaging of 2-deoxyglucose uptake by intracranial glioma of athymic mice. PLoS One. 4, e8051-e8051 (2009).
- Contero, A., Richer, E., Gondim, A., Mason, R. P. High-throughput quantitative bioluminescence imaging for assessing tumor burden. Methods Mol Biol. 574, 37-45 (2009).
- Zhao, D., Richer, E., Antich, P. P., Mason, R. P. Antivascular effects of combretastatin A4 phosphate in breast cancer xenograft assessed using dynamic bioluminescence imaging and confirmed by MRI. FASEB J. 22, 2245-2451 (2008).
- Chang, E. L., Lo, S. Diagnosis and management of central nervous system metastases from breast cancer. Oncologist. 8, 398-410 (2003).
- Palmieri, D. Vorinostat inhibits brain metastatic colonization in a model of triple-negative breast cancer and induces DNA double-strand breaks. Clin Cancer Res. 15, 6148-6157 (2009).
- Mason, R. P. Multimodality imaging of hypoxia in preclinical settings. Q J Nucl Med Mol Imaging. 54, 259-280 (2010).
- Tatum, J. L. Hypoxia: importance in tumor biology, noninvasive measurement by imaging, and value of its measurement in the management of cancer therapy. Int J Radiat Biol. 82, 699-757 (2006).
- Moeller, B. J. Pleiotropic effects of HIF-1 blockade on tumor radiosensitivity. Cancer Cell. 8, 99-110 (2005).
- Lu, X. In vivo dynamics and distinct functions of hypoxia in primary tumor growth and organotropic metastasis of breast cancer. Cancer Res. 70, 3905-3914 (2010).
- Zhao, D., Chang, C. H., Kim, J. G., Liu, H., Mason, R. P. In vivo Near-Infrared Spectroscopy and Magnetic Resonance Imaging Monitoring of Tumor Response to Combretastatin A-4-Phosphate Correlated With Therapeutic Outcome. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 80, 574-581 (2011).
