肝臓における大腸転移の高度な動物モデル：イメージング技術および転移性クローンのプロパティ
Summary
The ability of metastatic clones to colonize distant sites depends on their proliferation capacity and/or their ability to survive in the host microenvironment without significant proliferation. Here, we present an animal model that allows quantitative visualization of both types of liver colonization by metastatic clones.
Abstract
肝転移および進行の遅い速度の限られた数の患者が正常局所治療で治療することができる1,2に近づきます。しかし、ほとんどは、肝転移の不均一性については知られており、個々の転移性コロニーの発達を評価することが可能な動物モデルが必要です。ここでは、定量的に肝臓内の個々の腫瘍クローンの開発を可視化し、それらの増殖速度と植民地化効率を推定する機能を提供し肝転移の高度なモデルを提示します。我々は安定してルシフェラーゼおよびtdTomatoと異なる成長特性を有するで標識したHCT116ヒト結腸直腸癌細胞のモノクローナル誘導体のパネルを生成しました。脾臓摘出に続いて脾臓注射で、これらのクローンの大部分は肝転移を生成することができますが、植民地化の異なる周波数及び様々な成長率を持ちます。 in vivoイメージングのSysteを使用して、M（IVIS）は、in vivoでの発光を用いて、転移の発達を可視化し、定量化することが可能であり、ex vivoでの蛍光イメージング。また、拡散発光イメージング断層撮影（DLIT）は、in vivoでの肝転移の3D分布を提供しています。収穫肝臓のex vivo蛍光イメージングは、肝臓のコロニー形成の頻度の評価と成長動力学を考慮して、個々の肝転移コロニーの定量的測定を提供します転移の。モデルは、臨床的に観察された肝転移と同様であるので、肝転移に関連する遺伝子を検出するための、肝臓の転移性疾患のための潜在的な切除またはアジュバント治療を試験するための様式としての役割を果たすことができます。
Introduction
原発性結腸直腸癌（CRC）から肝転移を有する患者は予後不良によって特徴づけられます。 12％の5 -肝転移（IV期）の患者は、わずか8の5年生存率を有するが、88％の3,4 -一次非転移性CRCの5年生存率（ステージは、I – III）75と推定されています、6。しかし、転移性の患者は、転移と異なる再発時間の異なる数を呈する、異種の基を表します。臨床観察は、と（地元の成長率に比例する）任意の単一の転移のサイズ（コロニー形成能力や定着の周波数に比例してもよい）、転移の数が独立した予後因子1,7であることを示しています。言い換えれば、肝臓をコロニー形成、転移性クローンの成功は、2つの主要な特性に依存する：増殖能と肝微小環境に普及し、生き残るために能力を。
デザイン転移性クローンの特性を捕捉し、定量化する能力を持つ成功した臨床モデルで大幅に肝転移生物学の我々の理解を改善し、潜在的な治療アプローチの設計のための効果的なツールを提供することができます。実験的肝転移のモデルは、以前に8,9を報告されているが、それらのいずれも定量的に捉えるおよびin vivoおよびex vivo の両方で個々の転移性クローンのプロパティを記述するための機能を提供しました。
ここでは、異なる肝臓のコロニー形成効率と成長特性を有する腫瘍クローンの生成を含んで肝転移の新しい、先進的なモデルを提示します。我々は、転移能力の本質的な相違を有するモノクローナル細胞株の生成でルシフェラーゼおよびtdTomato蛍光タンパク質で癌細胞の二重標識の組み合わせを用います。この実験モデルでは、データは、開発することを示します肝転移は、コロニー形成頻度の条件および臨床観察と一致する倍加時間（TD）で記述することができます。このモデルの定量的性質は、創薬や診断目的のために、それは容易に採用可能になります。
Protocol
Representative Results
Discussion
現在のレポートに表示される動物モデルは、二つの主要なアプローチに基づいています。まず、コロニーを形成し、肝臓で増殖するために、異なる傾向と転移性クローンを観察する能力を確保するために、非常に不均一なモノクローナル細胞株のパネルは、むしろ確立未分画の癌細胞株12,13よりも、設立されました。転移の開発に対するモノクローナルアプローチは、最近のゲノム・…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我々はLuc2-tdTomatoプラスミドおよびHCT116細胞株、支援のための氏アニSolanki（動物資源センター）マウス管理のための、および博士ララレオニ博士ジェフリーL.グリーン（シカゴ大学）を感謝したいと思いますDLITと。蛍光および発光強度の定量化は、IVISスペクトラム上のシカゴ大学（パーキンエルマー、ホプキントン、MA）に統合された小動物イメージング研究リソースで行いました。この作品は、がん研究のためのバージニアとDKルートヴィヒ・ファンド、肺癌研究財団（LCRF）、前立腺癌基金（PCF）、およびがんセンターサポート助成金（P30CA014599）によってサポートされていました。資金提供者は、研究デザイン、データ収集と分析、公開することを決定、または原稿の準備で何の役割を持っていません。
Materials
| IVIS Spectrum In Vivo Imaging System | Caliper Life Sciences | 124262 | In vivo imaging system |
| LivingImage 4.0 Software | Caliper Life Sciences | 128165 | Imaging software |
| VAD-MGX Research Anesthetic Machine | Vetamac | VAD-MGX | Inhalation anesthesia machine |
| DMEM | Gibco | 11965-118 | Cell culture reagents |
| DPBS | Gibco | 14190250 | Cell culture reagents |
| Penicillin-Streptomycin, liquid (10,000 units penicillin;10,000 μg streptomycin) | Invitrogen | 15140163 | Cell culture reagents |
| HBSS | ThermoFisher | 24020117 | Cell culture reagents |
| Buprenex Injection (0.3mg/mL) | Reckitt Benckiser Healthcare Ltd. | 12496-0757-5 | Buprenorphine hydrochloride |
| Gemini Cautery System | Braintree Scientific | GEM 5917 | Hand-held cautery for splenectomy |
| Micro Clip; Straight; 70 Grams Pressure; 1.5mm Clip Width; 10mm Jaw Length | Roboz Surgical Instrument | RS-5426 | Hemoclip: Hemostasis instruments after spleen injection |
| D-luciferin, potassium salt | Goldbio Technology | LUCK-1G | Luciferin potassium salt |
| Opti-MEM I Reduced Serum Medium | Gibco | 31985062 | Reduced Serum Medium |
| TC20 Automated Cell Counter | BIO-RAD | 1450102 | Automatic cell counter |
| JMP10 software | SAS Institute | Data analysis software | |
| BD FACSAria II cell sorter | BD Biocsiences | Cell sorter |
Referências
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