Summary

Modeller for Bone Metastase

Published: September 04, 2012
doi:

Summary

Dyremodeller er ofte brukt til å studere kreft metastasering til beinet. I denne protokollen vil vi beskrive to vanligste metodene for svulst inokulering for bein metastasering studier og kort beskrive noen av analysene benyttes for å overvåke og kvantifisere disse modellene.

Abstract

Skjelettmetastaser er en vanlig forekomst i flere maligniteter, inkludert bryst, prostata og lunger. Gang etablert i bein, svulster er ansvarlig for betydelig sykelighet og dødelighet en. Således, er det et betydelig behov for å forstå de molekylære mekanismer som kontrollerer etablering, vekst og aktivitet av svulster i bein. Flere in vivo-modeller er etablert for å studere disse hendelsene og alle har spesifikke fordeler og begrensninger. Den mest brukte modellen benytter intrakardiale inokulering av kreftceller direkte inn i arteriell blodtilførsel av atymiske (naken) BalbC mus. Denne prosedyren kan brukes til mange forskjellige tumortyper (inkludert PC-3 prostatakreft, lungekreft og mus mammary fett pad svulster), men i dette manuskriptet skal vi fokusere på brystkreft modell, MDA-MB-231. I denne modellen benytter vi et svært bein-selektiv klone, opprinnelig hentet i Dr. Mundy gruppe i San Antonio 2, som hsom siden blitt transfektert for GFP uttrykk og re-klonet av vår gruppe 3. Dette klone er et bein metastatisk variant med en høy grad av osteotropism og svært lite metastaser til lunge, lever eller binyrene. Mens intrakardiale injeksjoner er mest brukt for studier av bein 2 metastaser i enkelte tilfeller intratibial 4 eller mammary fett pad injeksjoner er mer hensiktsmessig. Intrakardiale injeksjoner er vanligvis utføres ved bruk humane tumorceller med mål om å overvåke senere stadier av metastaser, spesielt evnen til kreftceller til å arrestere i bein, overleve, spre seg, og etablere svulster som utvikler seg til kreft-indusert bein sykdom. Intratibial injeksjoner utføres dersom fokusere på forholdet mellom kreftceller og bein etter en svulst har spredning til bein, som korrelerer omtrent til etablert skjelettmetastaser. Ingen av disse modellene rekapitulerer tidlig trinn i metastatisk prosessen før emboli og oppføringtumorceller til sirkulasjonen. Om overvåkingen primærtumor vekst eller metastasering fra det primære området til beinet, så mammary fett pad vaksinasjoner er vanligvis foretrukket, men vil svært få tumorcellelinjer konsekvent metastaserer til bein fra den primære nettstedet, med 4T1 bein-fortrinnsrett kloner, en mus mammary karsinom, er unntaket 5,6.

Dette manuskriptet detaljer inokulering prosedyrer og høydepunkter viktige skritt i Post inokulering analyser. Konkret omfatter det cellekultur, kreftcellelinjer inokulering prosedyrer for intrakardiale og intratibial vaksinasjoner, samt kort informasjon om ukentlig oppfølging av x-ray, fluorescens og histomorphometric analyser.

Protocol

1. Cell Vedlikehold Mange bein metastatisk subkloner av MDA-MB-231 finnes som har variabel tilbøyelighet for bein kolonisering og vekst. For våre eksperimenter bruker vi en klone avledet fra GFP-merket MDA-MB-231 er utviklet ved UTHSCA 2. Denne spesielle sub-klone vil danne synlige osteolytiske lesjoner på ca 3 uker etter vaksinasjon, med offer i 4 uker. Oppretthold celler i DMEM inneholdende 10% FBS og 0,1 mg / ml penicillin-streptomycin ved 37 ° C i 5-8% CO 2 7.</sup…

Discussion

Studier av tumorindusert bein sykdom stole på flere dyremodeller som de to mest brukte er intrakardiale og intratibial vaksinasjoner. I mange tilfeller intrakardiell er det beste alternativet for å studere metastaser til beinet, men det gjør ikke representerer hele metastatisk prosess, og derfor mammary fett pad eller andre orthotopic injeksjoner bør ideelt brukes mot at slutten. Kreftceller ikke metastaserer lett fra det primære stedet i de fleste studier med humane celler, og hvis så, de primært metastaserer ti…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne erkjenner følgende finansieringskilder: P01CA040035 (FE / JAS) og VA Career Development Award (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

Referências

  1. 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).
  2. Yoneda, T., Sasaki, A., Mundy, G. R. Osteolytic bone metastasis in breast cancer. Breast Cancer Res. Treat. 32, 73-84 (1994).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Yoneda, T. Actions of bisphosphonate on bone metastasis in animal models of breast carcinoma. Cancer. 88, 2979-2988 (2000).
  6. Rose, A. A. Osteoactivin promotes breast cancer metastasis to bone. Mol. Cancer Res. 5, 1001-1014 (2007).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Oyajobi, B. O. Detection of myeloma in skeleton of mice by whole-body optical fluorescence imaging. Mol. Cancer Ther. 6, 1701-1708 (2007).
  10. Johnson, L. C. Longitudinal live animal micro-CT allows for quantitative analysis of tumor-induced bone destruction. Bone. 48, 141-151 (2011).
  11. Sterling, J., Johnson, R. . Imaging Techniques for the Detection and Examination of Breast Cancer Metastasis to Bone. 46, (2011).
  12. 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).
  13. 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).
check_url/pt/4260?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Campbell, J. P., Merkel, A. R., Masood-Campbell, S. K., Elefteriou, F., Sterling, J. A. Models of Bone Metastasis. J. Vis. Exp. (67), e4260, doi:10.3791/4260 (2012).

View Video