L'iniezione endovenosa di cellule tumorali viene spesso utilizzata nella ricerca sulle metastasi, ma il carico tumorale metastatico può essere difficile da analizzare. Qui, dimostriamo un modello di iniezione della vena caudale di metastasi e includiamo un nuovo approccio per analizzare il carico tumorale polmonare metastatico risultante.
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Articolo metodologico
Analisi patologica delle metastasi polmonari a seguito di iniezione laterale della vena della coda di cellule tumorali
In questo articolo
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Sommario
Abstract
Le metastasi, la causa principale di morbilità e mortalità per la maggior parte dei malati di cancro, possono essere difficili da modellare preclinicamente nei topi. Sono disponibili pochi modelli di metastasi spontanee. Pertanto, il modello sperimentale di metastasi che coinvolge l'iniezione della vena caudale di linee cellulari adatte è un pilastro della ricerca sulle metastasi. Quando le cellule tumorali vengono iniettate nella vena laterale della coda, il polmone è il loro sito preferito di colonizzazione. Una potenziale limitazione di questa tecnica è la quantificazione accurata del carico tumorale polmonare metastatico. Mentre alcuni ricercatori contano macrometastasi di dimensioni predefinite e/o includono micrometastasi dopo il sezionamento del tessuto, altri determinano l'area delle lesioni metastatiche rispetto all'area tissutale normale. Entrambi questi metodi di quantificazione possono essere estremamente difficili quando il carico metastatico è elevato. Qui, dimostriamo un modello di iniezione endovenosa di metastasi polmonari seguito da un metodo avanzato per quantificare il carico tumorale metastatico utilizzando un software di analisi delle immagini. Questo processo consente di studiare più parametri end-point, tra cui la dimensione media delle metastasi, il numero totale di metastasi e l'area totale delle metastasi, per fornire un'analisi completa. Inoltre, questo metodo è stato esaminato da un patologo veterinario certificato dall'American College of Veterinary Pathologists (SEK) per garantire l'accuratezza.
Introduzione
Nonostante sia un processo altamente complesso e inefficiente1, le metastasi contribuiscono in modo significativo alla morbilità e alla mortalità dei pazienti oncologici2. In effetti, la maggior parte dei decessi correlati al cancro sono attribuiti alla diffusione metastatica della malattia3,4. Affinché le cellule tumorali possano metastatizzare con successo, devono staccarsi dal sito primario, invadere attraverso lo stroma adiacente, intravasare la circolazione sanguigna o linfatica, viaggiare verso il letto capillare di un sito secondario, estravasare nel tessu....
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Protocollo
L'uso degli animali ha seguito i regolamenti dell'Università Laboratory Animal Resources (ULAR) nell'ambito del protocollo approvato dall'OSU Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) 2007A0120-R4 (PI: Dr. Gina Sizemore).
1. Iniezione della vena della coda delle cellule del cancro al seno
- Preparazione di cellule e siringhe per iniezione
- Placcare un numero appropriato di cellule in base al numero di topi e alla concentrazione cellulare da utilizzare.
NOTA: Il numero di cellule iniettate e il tempo per lo sviluppo delle metastasi dipenderanno dalla linea cellulare utilizzata e dovranno essere ottimizzati. In que....
- Placcare un numero appropriato di cellule in base al numero di topi e alla concentrazione cellulare da utilizzare.
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Risultati
Se si utilizzano cellule non etichettate per l'iniezione della vena della coda, può essere difficile confermare la colonizzazione polmonare fino a (1) il tempo dell'autopsia se si possono osservare macrometastasi o (2) dopo l'analisi istologica se esistono metastasi microscopiche. Con un ampio carico di tumore polmonare metastatico, i topi avranno faticato a respirare. Come con qualsiasi studio sul tumore, i topi devono essere attentamente monitorati per tutta la durata dello studio. L'uso di cellule marcate è un modo se.......
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Discussione
Mentre i ricercatori continuano a utilizzare l'iniezione endovenosa di cellule tumorali come modello sperimentale per le metastasi, mancano pratiche standard per analizzare il carico tumorale metastatico risultante. In alcuni casi, differenze significative nel carico tumorale metastatico in caso di manipolazione di particolari linee cellulari e/o uso di composti chimici possono essere osservate macroscopicamente. Tuttavia, in altri casi, sottili differenze nella semina e nella crescita metastatica possono essere trascura.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
I dati rappresentativi sono stati finanziati attraverso il National Cancer Institute (K22CA218549 a S.T.S). Oltre alla loro assistenza nello sviluppo del metodo di analisi completo qui riportato, ringraziamo l'Ohio State University Comprehensive Cancer Center Comparative Pathology and Mouse Phenotyping Shared Resource (Direttore - Krista La Perle, DVM, PhD) per i servizi di istologia e immunoistochimica e il Pathology Imaging Core per lo sviluppo e l'analisi degli algoritmi.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| cuscinetti per la preparazione dell'alcol | Fisher Scientific | 22-363-750 | per pulire la coda prima dell'iniezione |
| dissezione | forte Fisher Scientific | 08-951-5 | per la dissezione del topo e il gonfiaggio del tessuto polmonare |
| DMEM con L-glutammina, 4,5 g/L di glucosio e piruvato di sodio | Fisher Scientific | MT10013CV | base di terreni di coltura cellulare per linee cellulari MDA-MB-231 e MVT1 |
| Soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbecco 1x | Fisher Scientific | MT21030CV | utilizzata per la risospensione di cellule tumorali per iniezione |
| etanolo (soluzione al 70 %) | OSU | utilizzata per ridurre al minimo il pelo del topo durante la dissezione; prestare attenzione - colorante blu di | |
| Evan infiammabile | Millipore Sigma | E2129 | utilizzato all'1 % in PBS sterile per esercitarsi con il metodo di iniezione della vena di coda; usare cautela - reagente pericoloso |
| Siero fetale bovino | Millipore Sigma | F4135 | additivo per terreni di coltura cellulare; utilizzato al 10% nelle |
| pinze | Fisher Scientific | 10-270 | per la dissezione e il gonfiaggio dei tessuti polmonari |
| Topi FVB/NJ | The Jackson Laboratory | 001800 | ceppo di topo singenico per cellule MVT1 |
| emacitometro (Bright-Line) | Millipore Sigma | Z359629 | per l'uso in colture cellulari per ottenere la conta cellulare |
| siringa da insulina (28 G) | Fisher Scientific | 14-829-1B | per iniezioni di vena di coda (BD 329424) |
| MDA-MB-231 cellule | linea cellulare di carcinoma mammario umano | ATCC | |
| cellule MVT1 cellule | tumore mammario di topo | ||
| aghi (26 G) | Fisher Scientific | 14-826-15 | utilizzato per gonfiare il Formalina |
| tamponata neutra polmonare (10%) | Fisher Scientific | 245685 | utilizzata come fissativo tissutale e per gonfiare il tessuto polmonare; prestare attenzione - reagente |
| pericoloso NOD. Topi Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG) | Il Jackson Laboratory | 005557 | gestito da OSUCCC Target Validation Shared Resource |
| Penicillina Streptomycin 100x | ThermoFisher | 15140163 | Additivo per terreni di coltura cellulare |
| Garza sterile | Fisher Scientific | NC9379092 | per l'applicazione di pressione sulla coda del topo in caso di sanguinamento |
| siringa (5 mL) | Fisher Scientific | 14-955-458 | utilizzato per gonfiare il sistema |
| contenimento della vena caudale | topo Braintree Scientific, Inc. | TV-150 STD | utilizzato per trattenere il topo per iniezioni della vena caudale Blu |
| tripano (0,4 %) | ThermoFisher | 15250061 | utilizzato in colture cellulari per valutare la vitalità |
| Tripsina-EDTA 0,25 % | ThermoFisher | 25200-114 | utilizzato in coltura cellulare per staccare le cellule tumorali dalla piastra |
Riferimenti
- Chambers, A. F., Groom, A. C., MacDonald, I. C. Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites. Nature Reviews: Cancer. 2 (8), 563-572 (2002).
- Steeg, P. S. Targeting metastasis. Nature Reviews: Cancer. 16 (4), 201-218 (2016).
- Gupta, G. P., Massague, J.
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Ristampe e permessi
Errata corrige
Formal Correction: Erratum: Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells
Posted by JoVE Editors on 12/02/2020. Citeable Link.
An erratum was issued for: Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells. The author list was updated.
The author list was updated from:
Katie A. Thies1, Sue E. Knoblaugh2, and Steven T. Sizemore1
1Department of Radiation Oncology, Arthur G. James Comprehensive Cancer Center and Richard L. Solove Research Institute, The Ohio State University Medical Center
2Department of Veterinary Biosciences, Comparative Pathology and Digital Imaging Shared Resource, The Ohio State University
to:
Katie A. Thies1, Sarah Steck1, Sue E. Knoblaugh2, and Steven T. Sizemore1
1Department of Radiation Oncology, Arthur G. James Comprehensive Cancer Center and Richard L. Solove Research Institute, The Ohio State University Medical Center
2Department of Veterinary Biosciences, Comparative Pathology and Digital Imaging Shared Resource, The Ohio State University
