현미경 뼈 전이의 효율적이고 선택적 모델링을위한 내부 장골 동맥 주입
Summary
This manuscript provides the detailed procedure of intra-iliac artery (IIA) injection, a technique to deliver cancer cells specifically to hind limb tissues including bones to establish experimental bone metastases. Although initially established with breast tumor models, this protocol can be easily extended to other cancer types.
Abstract
Intra-iliac artery (IIA) injection is an efficient approach to introduce metastatic lesions of various cancer cells in animals. Compared to the widely used intra-cardiac and intra-tibial injections, IIA injection brings several advantages. First, it can deliver a large quantity of cancer cells specifically to hind limb bones, thereby providing spatiotemporally synchronized early-stage colonization events and allowing robust quantification and swift detection of disseminated tumor cells. Second, it injects cancer cells into the circulation without damaging the local tissues, thereby avoiding inflammatory and wound-healing processes that confound the bone colonization process. Third, IIA injection causes very little metastatic growth in non-bone organs, thereby preventing animals from succumbing to other vital metastases, and allowing continuous monitoring of indolent bone lesions. These advantages are especially useful for the inspection of progression from single cancer cells to multi-cell micrometastases, which has largely been elusive in the past. When combined with cutting-edge approaches of biological imaging and bone histology, IIA injection can be applied to various research purposes related to bone metastases.
Introduction
전이는 고형 종양에 의한 사망의 90 %를 차지한다. 뼈는 다양한 종류의 암, 특히 유방암과 전립선 암의 전이에 의해 영향을 가장 많이 기관이다. 병원에서 진단하면, 뼈 전이는 일반적으로 이미 자주 신경 학적 증상을 동반 뼈에 골 용해성 또는 골아 중 하나를 변경, 첨단 단계를 입력했습니다.
이전의 연구는 주로 그러나 우리는 현재 골 용해성 프로세스의 개시 전에 뼈의 미세 전이의 이해를 제한, 명백한 골 용해성 골 전이 1-3에 집중했다. 이는 적절한 실험 모델 및 방법 부족 적어도 부분적이다. 유방암 유전자 변형 마우스 모델들은 폐 전이 있지만, 훨씬 덜 효율적 뼈 4. 마찬가지로, 동소 이식 된 종양은 거의 어떤 뼈 열대 4T1 유방 carcinom으로, 자발적인 뼈 전이를 개발하지서브 클론 및 MSP는 예외 5-7로 PyMT 형질 전환 마우스 모델을 과발현. 인트라 경골 뼈 드릴 8-10에 암세포를 제공 할뿐만 아니라 지방 조직의 손상과 염증을 초래한다. 현재 유방암 세포주 내 심장 주입 뼈 정착 11-13 조사 주요 접근하고있다. 암세포 좌심실에 도입 된 후에 그러나 제한된 비율은 최종적 어려운 정량 방식으로 미세 전이를 추적 할 수있게 뼈 골수에 도달한다.
본 연구에서 우리는 선택적하여 지방 조직에 손상을주지 않고 뼈 골수 암 세포 농축, 뒷다리 조직에 암세포를 제공하도록하는 기술, 즉, 인트라 – 장골 동맥 (IIA) 주입 (14)을 설치한다. 때문에 뼈 특이성이 방법은 결국은 An 정착하기 전에 무통 암세포에 충분한 시간을 허용imals 다른 중요한 장기에 차 종양이나 전이에 굴복. 이러한 생물 발광 이미징, 면역 형광 염색 및 골 조직 형태와 같은 다른 기술의 다양한 결합하면 IIA 주입 특히 다중 셀에 하나의 암 세포의 진행을 추적하기 위해, 뼈 전이에 관한 연구 목적의 넓은 범위에 대한 잠재적으로 유용한 미세 전이. 특히, IIA 분사 암 세포 및 골 미세 셀 주변의 여러 유형의 상호 작용을 시각적으로 우리 수 있는지 보여 주었다.
Protocol
Representative Results
Discussion
만 장골 동맥 암세포 주입 대상이지만, 우리는 주변 조직 모두에서 장골 동맥과 정맥을 분리하는 것을 권장하고 번들로 이들을 함께 리프트. 정맥 및 동맥 광범위하게 서로 접촉하기 때문이고, 정맥 혈관 벽이 얇고 파괴하기 쉽다. 암 세포에서만 동맥에 주입되지만 따라서 성공적인 주사의 경우, 시간과 함께 두 개의 용기를 유지하는 노력을 절약. 도 2에 도시 된 바와 같이 4-0 실크 봉…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Research in Zhang lab was supported by X. H.-F. Z.’s NCI CA151293, CA183878, Breast Cancer Research Foundation, U.S. Department of Defense DAMD W81XWH-13-1-0195, a Pilot Award of CA149196-04, McNair Medical Institute and by H.W.’s U.S. Department of Defense DAMD W81XWH-13-1-0296.
Materials
| Materials | |||
| DMEM | HyClone | SH30022.01 | |
| FBS | Gibco | 16000 | |
| Pen/Strep Amphatericin B | Lonza Biowhittaker | 17-745E | |
| PBS | Lonza Biowhittaker | 17-516F | |
| Trypsin/EDTA solution | HyClone | SH30042.01 | |
| 45uM cell strainer | VWR International Laboratory | 195-2545 | |
| MediGel CPF with carprofen | Controlled item from veterinary care in BCM | For pain management | |
| Buprenorphine | Controlled item from veterinary care in BCM | For pain management | |
| Estradiol pellet | Innovative Research of America | SE-121 | |
| Ketamine and xylazine | Controlled item from veterinary care in BCM | ||
| Vet ointment | Controlled item from veterinary care in BCM | Avoid eye dryness | |
| Shaver | Oster | 78005-050 | For furred mice |
| Isopropyl ethanol | ACROS | 67-63-0 | |
| Betadine surgical scrub | Controlled item from veterinary care in BCM | ||
| #10 scalpel blades | Ted Pella, Inc | 549-3CS-10 | Multiple |
| No. 3 handle | Ted Pella, Inc | 541-31 | Need to be autoclaved |
| Sterile surgical drape | Sai Infusion Technology | PSS-SD1 | |
| Straight forceps | Roboz Surgical Instrument | RS-5132 | Need to be autoclaved |
| Straight fine forceps | Fine Science Tools | 11253-20 | Need to be autoclaved |
| Edged fine forceps | Fine Science Tools | 11253-25 | Need to be autoclaved |
| 4-0 Vicryl silk suture | Johnson & Johnson Health Care | J214H | |
| 31G insuline syringes | BD | 328418 | Multiple |
| Q-tips cotton swabs (Sterile) | VWR International Laboratory | 89031-272 | |
| Skin glue | Henry Schein Animal Health | 31477 | For surgery site skin closure |
| Ear Tag Applicator | Fine Science Tools | 24220-00 | |
| Ear tags | Fine Science Tools | 24220-50 | |
| D-luciferin | Gold Biotechnology | LUCK | Avoid light and put on ice |
| 28G insulin syringes | BD | 329410 | For intra-orbital injection |
| Paraformadehyde | Alfa Aesar | 30525-89-4 | For tissue fixation |
| EDTA | OmniPur | 4050 | For bone tissue decalficication |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Dissection microscope | Leica | Leica S6E stereo | |
| IVIS Lumina II imaging system | Advanced Molecular Vision | ||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Antibodies | |||
| Anti-GFP antibodies (JL-8) | Clontech | 632381 | |
| Anti-ALP antibodies | Abcam | ab108337 | |
| Anti-Osterix antibodies | Abcam | ab22552 |
References
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