В естественных условиях Биолюминесценция изображения опухоли Гипоксия Динамика груди метастазы рака мозга у мышей
Summary
Биолюминесценция визуализации гипоксии индуцируемый фактор-1α деятельности применяется для контроля внутричерепного развития опухоли гипоксии мозга рака молочной железы мыши модель метастазов.
Abstract
Хорошо известно, что опухолевые гипоксия играет важную роль в развитии злокачественных прогрессии и влияющие терапевтический ответ отрицательно. Существует мало знают о на месте, в естественных условиях, опухоли гипоксии при внутричерепной развития злокачественных опухолей головного мозга из-за отсутствия эффективных средств для контроля его в этих глубинных ортотопической опухоли. Биолюминесценция томография (BLI), основанный на обнаружении света, излучаемого жизни клеток, экспрессирующих ген люциферазы, был быстро принят для исследования рака, в частности, для оценки роста опухоли или опухоли изменения размера в ответ на лечение в доклинических исследованиях на животных. Более того, выражая ген репортер под контролем промотора, конкретное выражение гена можно контролировать неинвазивным путем BLI. Под гипоксического стресса, сигнализации ответы опосредованы основном через гипоксии индуцируемый фактор-1α (HIF-1α) для управления транскрипции различных генов. Поэтому мы использовали HIF-1α репортер построить, 5HRE-ODD-Люк, стабильно трансфицированных в человеческий рака молочной железы MDA-MB231 клеток (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). Экстракорпоральное HIF-1α биолюминесценции анализа осуществляется инкубации трансфекции клеток в гипоксической камере (0,1% O 2) в течение 24 часов, прежде чем BLI, в то время как клетки в нормоксии (21% O 2) служить в качестве контроля. Значительно более высокая потока фотонов наблюдается клетки в условиях гипоксии предлагает увеличить HIF-1α привязки к его промотор (HRE элементов), по сравнению с теми в нормоксии. Клетки вводят непосредственно в мозг мыши, чтобы установить мозга метастазами рака молочной железы модели. В естественных изображений биолюминесценции опухолевых динамики гипоксии инициируется 2 недель после имплантации и повторяется один раз в неделю. BLI показывает увеличение световые сигналы из мозга, как опухоль прогрессирует, что указывает на повышение внутричерепного гипоксии опухоли. Гистологическое и иммуногистохимическое исследования используются для подтверждения результатов в естественных изображений. Здесь мы познакомим подходы в пробирке HIF-1α биолюминесценции анализа, хирургическое создание мозга рак молочной железы метастазы в обнаженном мыши и применение в естественных изображений биолюминесценции для контроля внутричерепного гипоксии опухоли.
Protocol
Discussion
Рак молочной железы метастазы в головной мозг возникает у 30% больных раком молочной железы на стадии IV. Это связано с высокой заболеваемостью и смертностью и медиана выживаемости 13 месяцев 6. Существует необходимость иметь соответствующие модели на животных, чтобы имитировать эт…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование при частичной финансовой поддержке Министерства обороны груди премии IDEA Рак W81XWH-08-1-0583 и NIH / NCI CA141348-01A1 (ДЗ) и FAMRI клинических ученым премии (DS). Изображениями инфраструктуры обеспечивается Юго-Западного Маленькое Существо Imaging Research Программа выполнена при частичной поддержке U24 CA126608 и Симмонс Cancer Center (P30 CA142543) и NIH 1S10RR024757-01.
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).
