Genererar en murin ortotop metastaserande bröstcancer Cancer modell och utför murina radikal mastektomi

Summary

Vi introducerar en murin ortotop breast cancer och radikal mastektomi modellen med Mareld-teknik för att kvantifiera den tumör bördan för att efterlikna bröstmjölk cancer progression.

Abstract

In vivo musmodeller att bedöma breast cancer progression är väsentliga för cancerforskning, inbegripet prekliniska drog utvecklingen. Majoriteten av de praktiska och tekniska detaljerna utelämnas dock ofta i publicerade manuskript som, därför gör det utmanande för att reproducera modeller, särskilt när det gäller kirurgiska tekniker. Mareld tekniken möjliggör utvärdering av små mängder cancerceller även när en tumör inte är påtaglig. Utnyttja luciferas-uttryckande cancerceller, upprättar vi en breast cancer ortotop inympning teknik med en hög tumourigenesis. Lungmetastaser bedöms utnyttja en ex vivo -teknik. Sedan upprättar vi, en mastektomi modell med en låg lokala Återfallsfrekvensen att bedöma metastaserande tumör bördan. Häri, beskriva vi, i detalj, de kirurgiska teknikerna för ortotop implantation och mastektomi för bröstcancer med höga tumourigenesis och låga lokala återfall priser, respektive, för att förbättra bröst cancer modell.

Introduction

Djurmodeller har en central roll inom cancerforskningen. När en hypotes är bevisat in vitro-, ska det testas i vivo att utvärdera dess kliniska betydelse. Cancer progression och metastasering fångas ofta bättre av djurmodeller jämfört med in vitro-modeller, och det är viktigt att testa ett nytt läkemedel i en djurmodell som en preklinisk studie för drogen utveckling^1,2. De tekniska detaljerna av djurförsök är dock ofta inte väl beskrivna i publicerade artiklar, vilket gör det utmanande att återge modellen framgångsrikt. Faktiskt, författarna som etablerad dessa ortotop inympningen och mastektomi modeller gick igenom långa och noggranna processer av trial and error. Andelen framgångsrika uppkomst efter cancer cell inympning är en av de viktigaste faktorerna att avgöra framgång och effektivitet av ett djur studie³. Cellinje och antalet celler att ympa, inokuleringsstället och stammen av mössen är alla viktiga faktorer. Det är väl känt att det finns stora variationer i resultaten av djurförsök på grund av individuella skillnader, jämfört med in vitro-metoder. Därför är det viktigt att få stabila resultat, att förbättra effektiviteten i djurförsök och för att undvika vilseledande resultat med en väletablerad modell med standardiserad teknik.

Detta dokument ger väl etablerade tekniker⁴ för att generera breast cancer ortotop och mastektomi musmodeller. Syftet med dessa metoder är 1) att efterlikna mänskliga bröstcancer cancer progression och behandlingsomgångar, och 2) att utföra invivo experiment med större effektivitet och högre framgång priser jämfört med andra breast cancer inympningen eller mastektomi tekniker. I ortotop cancer cell Inympning, för att efterlikna bröstmjölk cancer progression, väljer vi den #2 mjölkkörtlar fett pad som en inympning webbplats, som ligger i bröstet. I de flesta studier, inokuleras bröstcancerceller subkutant⁵. Denna teknik kräver inte kirurgi och således är det enkelt och okomplicerat. Den subkutana närmiljön är dock helt annorlunda från den bröstkörteln mikromiljö, vilket resulterar i olika cancer progression och även molekylära profiler^6,7. Vissa studier använda #4 bröstkörteln, som ligger i buken, som en inympning plats⁶. Då bröstkörtlar #4 finns i buken, är dock den vanligaste metastaserande mönstret peritoneal karcinomatos⁷, som uppstår med mindre än 10% av metastaserande bröstcancer cancer⁸. Bröstcancer som genereras av den teknik som presenteras här, i #2 bröstkörteln, metastasizes till lungorna, som är en av de vanligaste breast cancer metastaserande platser⁹.

Med denna teknik är målet också att uppnå en högre tumourigenesis med minimal tumör storlek variabilitet jämfört med andra breast cancer inympning tekniker. Till gör så, inokuleras cancerceller upphängd i en geléartad protein blandning under direkt uppsikt genom en median främre bröstet vägg snitt. Denna teknik ger en hög tumourigenesis takt med mindre variabilitet i tumörens storlek och form jämfört med subkutan eller icke-kirurgisk injektion, som tidigare rapporterats^3,7.

Vi introducerar också en mus radikal mastektomi teknik där ortotop bröst tumören är resected med omgivande vävnad och lymfkörtlar. I den kliniska inställningen är standardbehandling för patienter med bröstcancer utan fjärrmetastaser sjukdom mastektomi^10,11. Innan en mastektomi kartläggs armhålan lymfkörtel metastaser av imaging och sentinel lymfkörtelbiopsi. Om det finns inga bevis för armhålan lymfkörtel metastaser, behandlas patienten sedan med en total eller partiell mastektomi, där den armhålan lymfkörtel resektion utelämnas. Total mastektomi är en teknik att resect bröstcancer med hela bröstvävnaden klump, partiell mastektomi är att resect bröstcancer med marginal av omgivande normal bröstvävnad endast, vilket sparar den återstående normal bröstvävnaden hos den patienten. Patienter som bevarar återstår normal bröstvävnad efter en partiell mastektomi kräver dock postoperativ strålbehandling att undvika lokala recidiv¹⁰. Patienter som har armhålan lymfkörtel metastaser genomför radikala mastektomi som tar bort bröstcancer med alla normala bröst vävnad och armhålan lymfkörtlarna och invaderade vävnader sv bloc^10,11. Musmodell är övervakning av armhålan lymfkörtel metastaser eller postoperativ strålning inte rimligt eller möjligt. Således använder vi radikala mastektomi tekniken för att undvika lokala eller armhålan lymfkörtel metastaser.

Cancer cell inympning via svans venen är den vanligaste lung metastaser mus modell¹², den så kallade ”experimental metastas”. Denna modell är lätt att skapa och kräver inte kirurgi; det dock inte härma mänskliga bröstcancer cancer progression vilket kan resultera i olika metastaserande sjukdom beteende. För att härma mänskliga bröstcancer cancer behandling kursen där metastaser uppstår ofta efter mastektomi, avlägsnas den primära tumören efter ortotop cancer cell inympning. Denna teknik producerar mindre lokala återfall jämfört med enkel tumörresektion, som tidigare rapporterats¹³, och är användbart för nya behandlingar, prekliniska studier, och metastaserande bröstcancer cancer forskningsstudier. De tekniker som beskrivs här gäller för de flesta bröst cancer ortotop modell experiment. Det är dock viktigt att beakta att geléartad protein blandningen kan påverka närmiljön och kirurgi kan påverka stress/immun svar¹⁴. Utredarna studera närmiljön eller stress/immunsvaret bör därför medveten om potentiella störande faktorer.

Protocol

Godkännande från Roswell Park omfattande Cancer Center institutionella Animal Care och användning kommittén erhölls för alla experiment. Obs: Nio till tolv veckor gammal BALB/c honmöss erhålls. 4T1-luc2 celler, en mus mjölkkörtlar adenocarcinom cellinje härrör från BALB/c-möss som har utvecklats till express luciferas, används. Dessa celler odlas i Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 medium med 10% fetalt bovint serum (FBS). 1. …

Representative Results

Syftet med ortotop modellen är att efterlikna mänskliga cancer progression (dvs, tillväxten av den primära tumören följt av lymfkörtel metastaser och sedan avlägsna lungmetastaser)15. Efter cancer cell Inympning, Mareld kvantifieras regelbundet (två till tre gånger / vecka) (figur 1A). Mareld i lungorna är djupare och mindre än den primära lesionen. Mareld speglar främst den primära tumör bördan i levande mös…

Discussion

Under det senaste årtiondet, har vi skapa flera murina cancer modeller, inklusive breast cancer modeller^{3,7,13,16,20,21}. Tidigare har visat vi att breast cancer cell ortotop inympningen i bröstkörteln vävnaden under direkt uppsikt producerade en större tumör med mindre storlek variabilitet jämfört injicera celler runt…

Materials

Micro Dissection Scissors	Roboz	RS-5983	For cancer cell inoculation and masstectomy
Adson Forceps	Roboz	RS-5233	For cancer cell inoculation and masstectomy
Needle Holder	Roboz	RS-7830	For cancer cell inoculation and masstectomy
Mayo	Roboz	RS-6873	For ex vivo
5-0 silk sutures	Look	774B	For cancer cell inoculation and masstectomy
Dry sterilant (Germinator 500)	Braintree Scientific	GER 5287-120V	For cancer cell inoculation and masstectomy
Clipper	Wahl	9908-717	For cancer cell inoculation and masstectomy
Matrigel	Corning	354234	For cancer cell inoculation
D-Luciferin, potassium salt	GOLD-Bio	LUCK-1K	For bioluminescence quantification
Roswell Park Memorial Insitute 1640	Gibco	11875093	For cell culture
Fetal Bovine Serub	Gibco	10437028	For cell culture
Trypsin-EDTA (0.25%)	Gibco	25200056	For cell culture