Summary
Os modelos animais são freqüentemente utilizada para estudar metástase de câncer de osso. Neste protocolo, iremos descrever dois métodos comuns de inoculação do tumor para estudos de metástase óssea e descrever brevemente algumas das análises utilizadas para monitorar e quantificar esses modelos.
Abstract
As metástases ósseas são uma ocorrência comum em determinadas neoplasias, incluindo da mama, da próstata e do pulmão. Uma vez estabelecido no osso, os tumores são responsáveis por significativa morbidade e mortalidade 1. Assim, existe uma necessidade significativa para compreender os mecanismos moleculares que controlam o estabelecimento, crescimento e actividade de tumores no osso. Vários modelos in vivo foram criados para estudar esses eventos e cada um tem vantagens e limitações específicas. O modelo mais comumente utilizado utiliza inoculação intracardíaca de células tumorais diretamente para o fornecimento de sangue arterial do atímicos (nude) ratos BalbC. Este procedimento pode ser aplicado a muitos tipos diferentes de tumores (incluindo o cancro da próstata PC-3, carcinoma de pulmão, e tumores mamários de rato almofada de gordura), no entanto, neste manuscrito iremos focar sobre o modelo de cancro da mama, MDA-MB-231. Neste modelo utilizamos um clone altamente osso seletivo, derivado originalmente no grupo do Dr. Mundy, em San Antonio 2, que hcomo já foi transfectadas para a expressão da GFP e re-clonados por nosso grupo 3. Este clone é uma variante óssea metastática com uma elevada taxa de metástases osteotropism e muito pouco para o fígado, pulmão, glândulas supra-renais ou. Enquanto injeções intracardíacas são mais comumente usados para estudos de metástase óssea 2, em certos casos intratibial 4 ou mamária injeções de gordura abdominal são mais adequadas. Injecções intracardíacas são tipicamente realizadas ao usar células tumorais humanas com o objectivo de monitorizar as fases posteriores de metástase, especialmente a capacidade de células cancerígenas para prender no osso, sobreviver, proliferam, e estabelecer os tumores que se desenvolvem em cancro induzido por doença óssea. Intratibial injecções são realizadas se aborda a relação de células cancerosas e de ossos depois de um tumor tenha metastizado para o osso, o que se correlaciona aproximadamente com a doença óssea metastática estabelecida. Nenhum desses modelos recapitula os primeiros passos no processo de metástase antes de embolia e entradade células de tumor para a circulação. Se monitorizar o crescimento do tumor primário ou metástase de um local primário para o osso, em seguida mamárias inoculações almofada de gordura são geralmente preferido, no entanto, muito poucas linhas de células tumorais, de forma consistente metastizar para o osso a partir do sítio primário, com 4T1 osso preferenciais clones, um rato mamária carcinoma, sendo a excepção 5,6.
Detalhes Este manuscrito de inoculação procedimentos e etapas principais destaques em análises após a inoculação. Especificamente, ele inclui a cultura de células, os procedimentos de inoculação de células tumorais para inoculações intracardíacos e intratibial, bem como uma breve informação sobre a monitorização semanal por raio-x, de fluorescência e análise histomorfométrica.
Protocol
Discussion
Estudos de induzida por tumor, doença óssea dependem de vários modelos animais dos quais os dois mais utilizados são inoculações intracardíacos e intratibial. Em muitos casos, intracardíaca é a melhor opção para estudar a metástase óssea, no entanto, não representa o processo completo metastático, e, portanto, almofada de gordura mamária ou outras injecções ortotópicos devem, idealmente, ser utilizada para esse fim. As células tumorais não metastatizam prontamente a partir do sítio primário, na ma…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores reconhecem as seguintes fontes de financiamento: P01CA040035 (FE / JAS) e Prêmio de Desenvolvimento VA Carreira (JAS).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| MDA-MB-231 human breast cancer cells | Originally ATCC-Internally cloned and selected | |
| DMEM | GIBCO | 11885 |
| PBS | Mediatech Inc | 21-040-CV |
| FBS | Atlas Biological | F-0050a |
| Trypsin | GIBCO | 15400 |
| Faxitron | Faxitron | |
| Maestro | CRi | |
| μCT scanner | Scanco | |
| Athymic Nude Mice | Harlan | Fox nu -/- |
| Insulin Syringes (300 μl, 28.5 g) | Becton Dickinson | 309300 |
| IVIS | Caliper | |
| Irradiated Rodent Diet | Teklad | 2920x |
References
- Sterling, J. A., Edwards, J. R., Martin, T. J., Mundy, G. R. Advances in the biology of bone metastasis: how the skeleton affects tumor behavior. Bone. 48, 6-15 (2011).
- Yoneda, T., Sasaki, A., Mundy, G. R. Osteolytic bone metastasis in breast cancer. Breast Cancer Res. Treat. 32, 73-84 (1994).
- Johnson, R. W. TGF-beta promotion of Gli2-induced expression of parathyroid hormone-related protein, an important osteolytic factor in bone metastasis, is independent of canonical Hedgehog signaling. Cancer Res. 71, 822-831 (2011).
- Li, X. Loss of TGF-beta Responsiveness in Prostate Stromal Cells Alters Chemokine Levels and Facilitates the Development of Mixed Osteoblastic/Osteolytic Bone Lesions. Mol. Cancer Res. , (2012).
- Yoneda, T. Actions of bisphosphonate on bone metastasis in animal models of breast carcinoma. Cancer. 88, 2979-2988 (2000).
- Rose, A. A. Osteoactivin promotes breast cancer metastasis to bone. Mol. Cancer Res. 5, 1001-1014 (2007).
- Sterling, J. A. The hedgehog signaling molecule Gli2 induces parathyroid hormone-related peptide expression and osteolysis in metastatic human breast cancer cells. Cancer Res. 66, 7548-7553 (2006).
- Lu, X. VCAM-1 promotes osteolytic expansion of indolent bone micrometastasis of breast cancer by engaging alpha4beta1-positive osteoclast progenitors. Cancer Cell. 20, 701-714 (2011).
- Oyajobi, B. O. Detection of myeloma in skeleton of mice by whole-body optical fluorescence imaging. Mol. Cancer Ther. 6, 1701-1708 (2007).
- Johnson, L. C. Longitudinal live animal micro-CT allows for quantitative analysis of tumor-induced bone destruction. Bone. 48, 141-151 (2011).
- Sterling, J., Johnson, R. . Imaging Techniques for the Detection and Examination of Breast Cancer Metastasis to Bone. 46, (2011).
- Steinbauer, M. GFP-transfected tumor cells are useful in examining early metastasis in vivo, but immune reaction precludes long-term tumor development studies in immunocompetent mice. Clin. Exp. Metastasis. 20, 135-141 (2003).
- Oyajobi, B. O. Dual effects of macrophage inflammatory protein-1alpha on osteolysis and tumor burden in the murine 5TGM1 model of myeloma bone disease. Blood. 102, 311-319 (2003).
