Bioluminescence avbildning av hypoxi inducible factor-1α aktivitet används för att övervaka intrakraniell tumör syrebrist utveckling i bröstcancer metastaser i hjärnan musmodell.
Det är väl känt att tumören hypoxi spelar en viktig roll för att främja malign progression och påverkar terapeutiskt svar negativt. Det finns lite kunskap om in situ, in vivo, tumör hypoxi under intrakraniell utvecklingen av elakartade hjärntumörer grund av brist på effektiva metoder för att övervaka det i dessa djupt rotade orthotopic tumörer. Bioluminescence imaging (BLI), baserad på detektion av ljus som avges av levande celler som uttrycker en luciferas gen, har snabbt antagits till cancerforskning, i synnerhet för att utvärdera tumörtillväxt eller tumör förändringar storlek i svar på behandling i prekliniska djurstudier. Dessutom genom att uttrycka en reporter gen under kontroll av en promotor sekvens, kan den specifika genuttryck övervakas icke-invasivt av BLI. Enligt hypoxisk stress signalerar svar medieras huvudsakligen via hypoxi inducerbara factor-1α (HIF-1α) för att driva transkription av olika gener. Därför har vi använt en HIF-1α reporter konstruera, 5HRE-ODD-Luc, stabilt transfekterade i human bröstcancer MDA-MB231 är celler (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). In vitro HIF-1α mareld analys utförs av inkubering av transfekterade cellerna i en hypoxisk kammare (0,1% O 2) för 24 tim innan BLI, medan celler i normoxia (21% O 2) fungera som en kontroll. Betydligt högre photon flux observerades för celler under syrebrist föreslår en ökad HIF-1α bindning till sin promotor (HRE element), jämfört med dem i normoxia. Cellerna injiceras direkt in i musen hjärnan för att skapa en bröstcancer modell metastaser i hjärnan. In vivo mareld avbildning av tumör hypoxi dynamik påbörjas 2 veckor efter implantation och upprepas en gång i veckan. BLI avslöjar allt ljus signaler från hjärnan som tumören fortskrider, vilket indikerar ökad intrakraniell tumör hypoxi. Histologiska och immunhistokemiska studier används för att bekräfta in vivo imaging resultat. Här kommer vi att presentera metoder för in vitro HIF-1α mareld analys, kirurgiska inrättandet av en bröstcancer metastaser i hjärnan på en naken mus och tillämpning av in vivo mareld imaging att övervaka intrakraniell tumör hypoxi.
Bröstcancer metastaser i hjärnan förekommer hos 30% av patienterna bröstcancer stadium IV. Det är förenat med hög morbiditet och mortalitet och har en medianöverlevnad på 13 månader 6. Det finns ett behov av att ha lämpliga djurmodeller för att efterlikna detta kliniskt förödande sjukdom för att underlätta vår förståelse av intrakraniell initiering och progression samt patofysiologiska profiler. Här har vi utvecklat en orthotopic bröstcancer modell metastaser i hjärnan genom att injicera…
The authors have nothing to disclose.
Denna studie stöds delvis av DOD Bröstcancer IDEA Award W81XWH-08-1-0583 och NIH / NCI CA141348-01A1 (DZ) och FAMRI kliniska forskare Award (DS). Imaging infrastruktur tillhandahålls av sydvästra Small Animal Imaging Research Program som stöds delvis av U24 CA126608 och Simmons Cancer Center (P30 CA142543) och NIH 1S10RR024757-01.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
---|---|---|---|
D-luciferin | Gold Biotechnology | L-123 | 120 mg/kg in PBS in a total volume of 80 μl for in vivo study |
Isoflurane | Baxter International Inc. | 1001936060 | |
Matrigel | BD Biosciences | 354234 | |
Hamilton syringe | Hamilton Company | 1701 | |
32G Hamilton needle | Hamilton Company | 7803-04 | |
Hypoxia chamber | Billups-Rothenberg, Inc. | MIC-101 | |
Bioluminescence imaging system | Caliper Life Sciences | IVIS Spectrum system | |
G418 | Fisher scientific | SV3006901 |