Metastasis plays a profound role in the virulence of cancer, accounting for an estimated 90% of deaths. We report a protocol for a metastatic melanoma model in mice that is useful for determining the efficacy of therapeutic agents against this clinical phenomenon.
Approximately 90% of human cancer deaths are linked to metastasis. Despite the prevalence and relative harm of metastasis, therapeutics for treatment or prevention are lacking. We report a method for the establishment of pulmonary metastases in mice, useful for the study of this phenomenon. Tail vein injection of B57BL/6J mice with B16-BL6 is among the most used models for melanoma metastases. Some of the circulating tumor cells establish themselves in the lungs of the mouse, creating “experimental” metastatic foci. With this model it is possible to measure the relative effects of therapeutic agents on the development of cancer metastasis. The difference in enumerated lung foci between treated and untreated mice indicates the efficacy of metastases neutralization. However, prior to the investigation of a therapeutic agent, it is necessary to determine an optimal number of injected B16-BL6 cells for the quantitative analysis of metastatic foci. Injection of too many cells may result in an overabundance of metastatic foci, impairing proper quantification and overwhelming the effects of anti-cancer therapies, while injection of too few cells will hinder the comparison between treated and controls.
転移は悪性腫瘍の患者の死亡の主要な原因です。癌細胞の転移性播種の過程はよくわかっていないが、隣接組織への浸潤を含む、いくつかの段階、リンパ管および血管系への血管内、循環系内の生存と転座、転移部位の血管から血管外漏出が関与すると表示され、適応新しい新しいサイトの微小環境、および二次性腫瘍の増殖および形成することにより、新しいサイトでの植民地に。1、これらの生物学的事象のそれぞれは、転移性腫瘍細胞の形質転換、普及および生存を伴います。例えば、細胞外マトリックスとの正常な相互作用と相まって間葉表現型への腫瘍細胞の上皮表現型の変換は、隣接する組織に侵入し、身体の他の部位に転移することを可能に。2,3さらに、これらの転移細胞循環血流内で生き残るためには、ホストからの免疫監視を回避する必要があります。本体内に離れた部位に移植された場合4,5最後に、腫瘍細胞が増殖し、二次腫瘍を形成するために、それらの微小環境に適応しなければならない。6,7ので転移は、がん患者の間で共通の現象であるが、転移性腫瘍細胞は、治療的介入の影響を受けやすい脆弱性の複数の領域を持っています。
メラノーマの免疫原性の性質、および免疫療法の最近の関心を考えると、黒色腫のためのモデルがますます便利です。8米国だけでも、メラノーマは年間推定9000人の死亡の原因である。黒色腫転移の9一般的な場所は、骨、脳であります、肝臓、および肺。遠隔部位への転移の大部分は、血流を介して起こります。血液中の循環腫瘍細胞は、免疫クリアランスを回避遠位臓器の毛細血管床に到達しなければならないし、正常に自分自身を確立するために、血管の内皮細胞を介して侵入する。4-7,10、11
転移の一般的および病原性の現象を模倣するために、マウスB16-BL6細胞株を作成しました。親のC57BL / 6メラノーマ細胞株B16-F0の被相続人は、B16-BL6は、膀胱膜浸透のための6連続した選択に続いて(B16-F10の結果)は、静脈内注射からの肺転移のための10の連続した選択範囲の最終産物です。 12このように、静脈内注射、特にとき、マウスにおける転移巣の確立のための信頼性の黒色腫細胞株である。13
B16 / BL6細胞の移植および増殖を可能にするために、二つ以上の週間続くB57BL / 6マウスの尾静脈へのB16-BL6細胞の十分な量の注射後、転移病巣は、肺に形成します。解剖顕微鏡による安楽死や検査の際、数個々の病巣の存在を定量することができます。注入されたB16-BL6細胞の数は、肺の表面に形成された病巣の数と相関し、これは、今度は、用量転移効果を確立するために使用することができます。このモデルは、既知の転移性細胞は、調査の肺、肝臓、または他の器官の迅速かつ予測可能な広がりとの確立を容易に、血流に直接導入される「実験的転移」として知られています。これは、しばしば、皮下、腫瘍細胞が移植されている「自然転移」とは対照的であり、転移は有機癌細胞を流し由来する。14,15
マウスの尾静脈にB16 / BL6細胞の適切な量を注入することが重要です。あまりにも多く、および肺は、転移で覆われると、隣接病巣が互いに区別できないであろう。少なすぎると、治療薬の影響が原因で本来のバリに識別できないだろう注射の間ations。 C57BL / 6マウスの肺の病巣の最適な数を得るためには、アカウントに個別の識別性をながら、肺の表面上に確立された転移巣の量を注入した細胞の数を相関させる必要があります焦点。このプロトコルは、C57BL / 6マウスに対する転移性マウス黒色腫モデルのデモンストレーションを行います。
尾静脈注射からの循環腫瘍細胞の一次成長のサイトを回避し、時折遠隔地の毛細血管床で自分自身を確立し、血流やリンパ系のような経路を通って移動するの転移を表す。上記の14のプロトコルは二次のモデルとして機能します転移。注入されたB16-BL6細胞の最適な数では、実験者は、癌細胞の転移に投与された薬剤または免疫細胞集団、ポスト中和の相対的な効果を決定することができます。
このプロトコルには限界があります。循環腫瘍細胞が転移する能力のために選択され、従って、非免疫原性である、主要組織適合性複合体クラスの下位レベルの1分子を有している。12さらに、転移の多数の突然のクラスタ化導入は、患者における一般的なシナリオとは異なっていますここで、転移性腫瘍細胞の少数原発腫瘍の場所から長期間にわたって放散します。また、静脈内導入した腫瘍細胞は、組織培養物からではなく、原発腫瘍の起源です。したがって、これらの細胞は、細胞接着、遊走、免疫認識および受信者の臓器の確立の変化に起因する二次転移とは違っている。15,16
代替プロトコルは、原発腫瘍の発生や得られた「自発的な」肺転移の分析のためのB16 / BL6の皮下注射であろう。これらの「自発的」転移がより密接に人間の患者のものと一致する、彼らの "実験"の対応よりも多くの不均一性を含んでいることが分かってきました。プロトコルは、転移の実験化合物の影響を決定する能力に制限されます。外側尾静脈注射で、血流中に注入黒色腫細胞の数は、hを介して近似することができます。emocytometer。 「自発的」転移と、しかし、肺病巣を生じたの数に追加の変数を追加し、腫瘍の間に大きな不均一性がある。16
結論として、尾静脈B16-BL6マウス黒色腫モデルは、転移の治療または免疫療法の影響を決定するための単純なモデルを表します。静脈循環腫瘍細胞を注射することによって、研究者は、患者が後転移を、ある程度まで、複製することができます。癌患者における転移性腫瘍細胞の破壊的な影響を考慮すると、このモデルは、転移の多段階プロセスを理解するための強力なツールです。
The authors have nothing to disclose.
国立癌研究所の助成金1R03CA172923によって部分的にサポートされています。
Trypsin | Corning | MT25052CV | |
RPMI 1640 Medium | Corning | MT15040CM | |
Phase Contraast Hemacytometer | Hausser | 02-671-54 | |
Micro-Fine IV Insulin Syringes | BD | 14-829-1D | |
Sterile Alcohol Prep Pads | Fisherbrand | 22-363-750 | |
Mouse Restrainer | Braintree Scientific | NC9999969 | Restrainer choice depends on age/size of mice |
Heating Pad | Harry Schein | NC0012697 | Optional |