본 연구에서보고 된 소설 프로토콜 결합에 의한 마우스의 단일 셀 해상도로 폐 metastases의 선택적 검출 할 수 있습니다<em>에서 시츄</em> 폐 관류 및 고정하고 X-걸 착색<em> lacZ</em종양 세포를> 태그.
전이 암 유형의 대부분의 사망의 주요 원인과 암 연구에 따라서 주요 초점입니다. 그러나, radiologic 이미징 및 치료 퇴치의 성공에 의해 micrometastases의 검출이 제한 남아 있습니다.
동물 모델은 암 연구 1 귀중한 도구가 될 입증하고 있지만, 모니터링 / micrometastases의 시각화는 잠복기 연구의 도전과 전이성 확산의 부정확 한 평가를 잠재적으로 임상 실험 2에서 실망스러운 결과로 연결 남아 있습니다. 따라서, 마침내 정상 조직에있는 단일 세포 수준 metastases의 재현하고 안정적으로 감지 할 수 있도록 방법을 조정에 큰 관심이 있습니다. 주요 초점은 따라서 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 (마이크로-CT), 양전자 방출 단층 촬영 장치 (PET), bioluminescence 또는 형광 이미징과 같은 생체에 종양 세포의 검출을 허용 기법,에 <> 3,4을 논의하게 될 것입니다. 현재 다른 osteosarcoma 모델의 기본 종양의 성장과 전이의 생체 모니터링에 대해 이러한 기술을 최적화하고 있습니다. 이러한 기술 중 일부는 qPCR 5, FACS 6 조직 학적 염색법의 다른 유형과 같은 고전적인 방법 옆에 전이의 예 생체 분석에 사용할 수 있습니다. 벤치 마크로서, 우리는 안정 transfection 또는 lacZ 유전자와 종양 세포의 형질 도입이 박테리아 효소 chromogenic 기판 5 – 브로 모 -4 – 클로로-3-인돌 릴 – 베타-D를 대사 β-갈 락토 인코딩 본 연구에서 설정 한 불용성 인디고 염료 7 여기에 표시된대로 단일 세포 수준에 마우스 조직 예를 생체 내 종양 세포의 매우 민감하고 선택 histochemical 파란 착색을 할 수 있습니다 투 – galactopyranoside (X-걸). 이 연구에 전이 8 정밀한 검증이 새로운 평가 할 수있는 저가의 장비를 많이 사용하지 도구입니다ticancer 요법 9-11. X-여자의 착색의 제한 요소는 잘 vascularized의 조직의 혈액 관련 붉은 얼룩을 지정할 수있는 낮은 콘트라스트입니다. 폐 조직에서이 문제가 인 시츄 폐 관류, 최근 Borsig 외 12. 혈액을 취소하고 아래 시츄에 문제를 해결하고 삽입 마취에서 마우스의 폐를 perfused에 의해 설립 된 기술로 해결 될 수 기관을 통해 인플레이션. 이 방법은 또한 폐의 붕괴를 방지함으로써 조직 학적 분석을위한 조직의 품질을 향상 기능 폐 폐포의 형태를 유지하고 있습니다. 본 연구에서 우리는 lacZ – 표현 종양 세포의 X-여자의 착색의 조합을 활용하고 인 시츄 살포 및 폐 조직의 고정. 새로운 프로토콜을 설명 이 세련된 프로토콜은 폐의 단일 전이성 세포의 높은 감도 감지 할 수 있습니다 및 D에 대한 최근의 연구에서 우리를 활성화원래 14 비 전이성로 설명 된 마우스 모델 13의 "휴지"폐 micrometastases를 etect.
Dunn/LM8 마우스 OS 모델의 여기에 제시된 결과는 인 시츄 재관류 / 폐 조직의 고정와 lacZ 태그 종양 세포의 X-걸의 착색을 결합 새로 설립 방법의 힘을 보여줍니다. 두 기술의 조합은 단일 세포 수준 micrometastatic 병변의 고감도 검출을 할 수 있으며, 폐 표면 (그림 1)뿐만 아니라 폐 섹션에서 (그림 2)에 macrometastases의 시각화을 향상시킵니다. X-걸의 얼룩도 있기 때문에 자연 혈액 및 조직 관련 색 다른 기관에서 시츄 재관류 / 고정의 (마이크로) metastases의 검출은 약간 폐 이외의 조직에서 전이성 foci의 detectability을 향상 할 수 있지만 이러한 기관 13. 재관류가 다른 기관에 전달됩니다 경우에도 간을 예를 들어, 혈액의 제거는 부분적으로 대비 베팅을 향상시킬기대하다 X-걸의 착색과 장기의 자연 색상입니다. 그러나, 방법은 lacZ 태그 종양 세포의 모든 종류에 적용됩니다, 극적 휴지 단일 셀 micrometastases의 수준에 폐 전이의 detectability을 개선하고, 매크로 및 micrometastases의 쉽고 신뢰할 수있는 정량화 수 있습니다. 이 방법과 루시 페라와 형광 단백질을 포함한 기자 유전자를 기반으로하는 다른 모든 기술의 한계는 transgene 표현의 안정성입니다. 그림 2D에 도시 된 바와 같이, macrometastatic foci 내 모든 종양 세포는 베타 갈 락토 활동의 부족을 나타내는 파란색 얼룩이 있습니다. 이 괴사에 관련된 될 수 있지만, 더 많은 가능성이 transgene 표현의 손실 때문입니다. 우리는 던과 LM8 세포가 표현에도 지속적인 선택에 따라 lacZ와 다른 transgenes의 다운 규제에 매우 효과적인 것을 관찰했다. 따라서 우리는 손쥐 K12에 최근의 연구에서 전환그리고 K7M2 모든 체외뿐만 아니라 최대 시간이 지남에 따라 100 % 생체 내 안정성 lacZ 식을 유지 인간의 호수, 143B와 미친-2 osteosarcoma 세포 라인.
lacZ 표현되면 안정이 보장되고,이 기법은 mechanistically 조직 식민지 13뿐만 아니라 전이성 병변 (15)의 근절을 목표로 새로운 치료법의 개발과 테스트 과정을 조사 할 예를 들어 유전자 조작 종양 세포와 연구에 적용 할 수 16. 또한, 전이성 병변의 조기 발견을 위해 사용되는 등 PET (마이크로) 중부 표준시와 MRI 등 최신 방사선 이미징 기술,의 개선을위한 벤치 마크 역할을 할 수 있습니다. 다른 추적기와 최근 PET 연구 (게시되지 않은)에서 우리는 생체 감지 폐에서의 설명 프로토콜 이후 전 생체을 metastases 확인했습니다. 새로운 작은 동물 마이크로-CT와 지속적인 연구에서는 (SkyScan) 우리가 지금까지 AB입니다르 0.5 mm 및 예 생체 다운 0.3 mm까지의 크기로 생체에 폐 metastases를 감지 할 수 있지만, 우리는 0.1 mm의 해상도로 목표로하고 있습니다. 흥미롭게도, 우리가 인 시츄 재관류와 X-걸의 착색의 결합 방법에 micrometastases 매크로에서 구별 할 설정 한 크기 제한입니다. 이 다시 쉽게하고 비용 효율적인 기술의 감도와 유용성을 강조.
The authors have nothing to disclose.
저자는 폐 관류의 기술에 대한 그의 조언 박사 Lubor Borsig을 (생리학 연구소, 취리히 대학) 감사드립니다. 이 작품은 Kanton 취리히 (Zurich)의 Krebsliga, 월터 L.와 요한나 늑대 재단, 취리히, 리디아 Hochstrasser 재단, 취리히, 스위스 국립 과학 재단 (National Science Foundation), SNF, 스위스, Schweizerischer Verein Balgrist, 그리고 대학에서 보조금에 의해 지원되었다 취리히 (Zurich).
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Narketan10 (ketamine) | Vétoquinol AG | 100 mg/ml solution | |
Xylazin (xylazine) | Streuli Pharma AG | 20 mg/ml solution | |
Prequilan (acepromazine) | Fatro S.p.A. | 10 mg/ml solution | |
Bulldog Type Serrefine vascular clamp | Fine Science Tools | 18051-35 | curved, 35 mm |
Plastic cup with lid | Semadeni | 2988 | 25 ml cups with lids |
5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactoside (X-Gal); powder | Axxora | ALX-582-002-G005 | dissolve in N,N-Di-methylformamide to 40 mg/ml, store light-protected at -20 °C |
Basic staining solution, equilibrated to pH 7.1, stored light-protected at 4 °C for max. 1 month | self-made | 100 ml/L 10xPBS, 1.64 g/L K3Fe(CN)6, 2.1 g/L K4Fe(CN)6, 2 ml/L 1M MgCl2, 2 ml/L 10% NP40, 1 ml/L 10% Sodium-Deoxycholate | |
PolyFreeze Embedding Medium | Polysciences; swiss distributor: Brunschwig | 19636-1 | |
Embedding mold | Polysciences | 18646A-1 | |
Leica CM1850 cryostat | Leica Microsystems | ||
SuperFrost slides | Menzel | J1800AMNZ | |
Nuclear-Fast Red – Aluminum sulfate solution | Division Chroma Waldeck GmbH&Co KG distributor: Medite | 84-0241-00 | |
Immu-Mount | Thermo Electron, swiss distributor: Histocom | 9990412 |
Table 1. Reagents and Equipment.