P. 김 민 두 번째 존 W. Kirklin 연구 장학금, 흉부 수술, 그레이엄 연구 재단, 휴스턴 감 리 전문 의사 그룹 그랜트, 및 마이클 M. Joann H. 콘 연구 수상 미국 협회에서에서 보조금 지원을 받았다. 우리는 언어의 원고 편집에 대 한 앤 Saikin 감사 합니다.

동물 실험에 대 한 프로토콜 기관 동물 관리 및 사용 위원회 휴스턴 감리교 연구소에 의해 승인 하 고 모든 규정, 법령, 지침 및 정책에 따라 수행 했다.
1. 쥐 폐 수확
<ol><li>케 타 민 (100mg/kg) 및 xylazine (10 mg/kg)의 측면에서의 복 (IP) 주입에 의해 4에 6-1 주일-오래 된 남성 Sprague-Dawley 쥐를 anesthetize. 뒷 다리 발가락 집게로 슬쩍 때 움직임의 부재를 확인 하 여 마 취를 확인 합니다.</li>
	<li>10 분 후 가슴 및 복 부를 면도 하 고 액체 면봉으로 피부를 닦아냅니다.</li>
	<li>집게와을 따기로 일회용 메스와 incising에 의해 피부를 제거 합니다. 메스와 incising에 의해 흉 강을 연 후가 위로 왼쪽 흉 곽의 앞쪽 측 및 횡 경 막의 오른쪽을 절단 하 여 양자 thoracotomy를 수행 합니다. 참고: 이것은 비 생존 수술입니다.</li>
	<li>흉 곽을 잡고 고 27 G 바늘을 사용 하 여 뛰는 심장의 우 심 실에 헤 파 린 (1000 단위/mL)의 2 개 mL를 주입. 참고:이 폐에 혈전의 어떤 형성이 되지 것입니다.</li>
	<li>완전히가 위 흉 곽을 제거 하 고 혈액이 밖으로 나오는 때까지 환기, 좌 심 실에서 18 G 바늘 장소. 그런 다음, 25g 바늘을 사용 하 여 우 심 실에 heparinized 인산 염 버퍼 염 분 (12.5 단위/mL; heparinized PBS)의 15 mL를 주사.</li>
	<li>열 등 하 고 우량한 베 나 카바, 심장의 오른쪽에 두 개의 큰 혈관 고 heparinized PBS 27g 바늘을 사용 하 여 우 심 실에서의 추가 10 mL와 폐를 플러시. 참고: 열 등 한 베 나 정 맥의 큰 그릇으로 마음의 바닥에서 시각 이다 붉은 혈액으로 가득. 마찬가지로, 뛰어난 베 나 정 맥은 큰 그릇으로 심장의 위쪽 부분에 시각.</li>
	<li>갑 상선에 기도 잘라. 조심 스럽게 제거 hemiazygos 정 맥 및 아치에 대동맥의 분 지의 수준에서 하강 대동맥.</li>
	<li>흉 강 쥐 시체의 나머지 부분에서 심장-폐 블록을 가져가 라.</li>
	<li>오른쪽과 왼쪽 심의 절반 절단 하 여 수행 하는 ventriculotomy 고 주문 품 prefilled 18 G-스테인리스 바늘 정 우 심 실을 통해 주요 폐 동맥 (PA) 합니다.</li>
	<li>2-0 실크 넥타이 정을 보호 하 고 신중 하 게 노출 우 심 실 및 심 방.</li>
	<li>좌 심 실에 여성 Luer 칸막이 배치 하 고 2-0 실크 넥타이와 그것을 확보.</li>
	<li>PA 정 통해 heparinized PBS의 20 mL와 심장-폐 블록을 플러시 하 고 문화 미디어 또는 heparinized PBS 포함 50 mL 튜브에. 참고: 휴대 전화 모델에 대 한 단계는 생물 반응 기를 설정 하는 3.1로 이동 합니다. Acellular 모델는 decellularization에 대 한 2.1 단계로 진행 합니다.</li>
</ol>2. 폐 Decellularization
<ol><li>
Decellularization 단위의 준비
	<ol>
<li>병 뚜껑에 두 개의 구멍을 관통 하 고 여성 루어 (그림 1A 및 1B) 구멍에 스냅 하 여 각 decellularization 챔버/병을 준비 합니다. 다른 쪽에 검은 나일론 반지와 보안. 마찬가지로, 정 맥 설정된 첨부 파일 (그림 1C)에 대 한 또 다른 병 뚜껑에 단일 구멍을 드릴 합니다. 참고: 그림 1A 및 1B 의 두 가지 측면에서 동일한 병 뚜껑 있습니다. 그림 1C 단계 2.1.1에서에서 위에서 말한 바와 같이 단일 구멍 다른 모자입니다.</li>
		<li>(그림 1A 및 1B) 병 뚜껑 내부에서 여성 루어를 0.5 인치 튜브 (에 폐 동맥 또는 PA 끝) 및 6 인치 튜브 (그림 1J)를 연결 하 고 연결 끝에 남성 Luer 잠금. Decellularization 챔버/병 500 mL 병으로 잠금을 설정 합니다.</li>
		<li>여성 루어와 카트리지 (그림 1G)에 의해 펌프 헤드 (그림 1E , 1F)에 붙어 있는 펌프 튜브 (그림 1 H)의 어느 끝에 (남성 Luer 잠금 연결 되)는 두 개의 2 피트 튜브의 한쪽 끝을 연결 잠금 (그림 1I) 합니다.</li>
		<li>2 피트 튜브 (2.1.3 단계)에서 각 decellularization 챔버/병 뚜껑 (그림 1 L)에 여성 Luer 자물쇠 머리의 다른 끝을 연결 합니다.</li>
		<li>250 mL 설정 heparinized PBS (PBS의 200 mL)와 함께 병 병 뚜껑 및 decellularization c에 연결 된 2 피트 튜브 교체 선단부에 삽입 정 맥 세트 (그림 1D)의 근 위 끝으로 스탠드에 거꾸로 병 거 여 hamber/병 PA 끝 (그림 1B). 난 병이 2 피트 튜브를 연결 합니다. 참고: 병 설정 됩니다 마분지에 그림 1과 같이. 정 맥 관 폐 비 계에 시 약을 분배 하 거 병 온다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
폐 decellularization 프로세스
	<ol>
<li>Decellularization 챔버/병에서 자유롭게 흐름 때까지 30 mm Hg (그림 1 K)의 생리 관류 압력 heparinized PBS를 실행 하 고, 다음, 파 정을 통해 PA 끝에 심장-폐 블록을 연결.</li>
		<li>Decellularization 챔버/병 안에 어떤 초과 버퍼/솔루션 삭제 되 면 펌프를 지속적으로, 실행을 유지.</li>
		<li>통해 초기 세척 (그림 1 K)에 대 한 30 mm Hg의 관류 압력에 15 분 동안 PA heparinized PBS를 실행 합니다.</li>
		<li>0.1% 나트륨 라우릴 황산 염 (SDS)에 이온된 수와 heparinized PBS 병을 장착 하 고 perfuse는 decellularization에 대 한 2 시간에 대 한 폐.</li>
		<li>Decellularization, 후 15 분 동안 폐 비 계를 통해 이온된 압력가 수 perfuse.</li>
		<li>그런 다음, perfuse 이온된 수 10 분에 1% 비 이온 세제.</li>
		<li>Decellularization 챔버/병 걸려 폐 병 내부 캡으로 그대로 유지 압력가 PBS 1 x 항생제 (페니실린 스 암포), 보충의 500 mL 바꿉니다.</li>
		<li>정 맥, decellularization 챔버의 폐 동맥 끝에 다시 버린 컨테이너에 연결 된 2 피트 튜브를 넣어 놓고 6 mL/min (그림 1 L)에서 펌프를 실행을 삭제 합니다.</li>
		<li>72 h에 대 한 폐를 perfuse 하 고 항생제 마다 12 h와 PBS를 변경 유지. 참고: acellular 폐는 즉시 사용할 준비가. 그것은 필요할 때까지-80 ˚C에 저장할 수 있습니다. 분홍색 반점 또는 혈액 혈전 폐 엽에 명확 하 게 구상 될 수 있다, 만약 폐기 폐. 그것은 무작위로 DNA 또는 histopathology 테스트 수 있습니다. 완전 한 acellular 폐 세포와 DNA의 99.9%는 떨어져 세척 될 것입니다 표시 되지 않습니다. 참고: 세포 폐 모델로 작업 하는 경우는 decellularization를 건너뜁니다. 수확된 폐 (1 단계)는 생물 반응 기에서 직접 설정할 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 생물 설정
<ol><li>생물 병 및 설정에 필요한 항목을 준비 합니다.<ol>
<li>동등한 거리에 한 500 mL 병 뚜껑에 3 개의 구멍을 드릴 및 검은 나일론 고리 (그림 2A 와 2B)를 사용 하 여 모든 3 개의 구멍에서 여성 루어를 수정. 참고: 두 개의 구멍에 Luer 잠금 종료 얼굴 외부, 한쪽 병의 내부를 직면 하는 동안.</li>
		<li>생물 당 펌프 튜브에 6, 관에서 2, 6, 1.5 피트 튜브, 2 피트 튜브와 10 피트 oxygenator 튜브를 잘라.</li>
		<li>18 G-스테인리스 바늘 잘라내어, 다시, tracheal 정에 대 한 생체 튜브 끝 연결.</li>
		<li>오토 클레이 브 테이프 (그림 2C)를 사용 하 여 솔레노이드 철 망에 끝에 Luer 잠금 커넥터 oxygenator 튜브를 바꿈.</li>
		<li>위에서 언급 한 오토 클레이 브 및 계속 그들에 UV 빛 10 분.</li>
	</ol>
</li>
	<li>500 mL 병에 쉽게 맞게 트레이 사이의 적절 한 간격이 일반 셀 문화 인큐베이터 (37 ° C, 5% CO2) 내부 펌프를 설정 합니다.</li>
	<li>펌프 카트리지에 70% 에탄올을 스프레이 하 고 펌프 튜브 펌프에 양쪽 끝에 여성 Luer 잠금 커넥터와 연결.</li>
	<li>펌프 튜브와는 생물에서 1.5 피트 튜브와 다른 쪽 끝에는 oxygenator의 한쪽 (유출)를 연결 하 여 솔레노이드 와이어 메쉬 셀 문화 인큐베이터 안에 감싸 oxygenator를 설정 합니다.</li>
	<li>무 균 조건 캐비닛에 biosafety 생물 병을 설정 합니다.<ol>
<li>하나는 아빠를 통해 흐름을 제어 하 여 손잡이의 머리에 3 방향 자 지 (노란색)를 첨부</li>
		<li>기도 (그림 2F) 통해 시드 셀에 대 한 또 다른 여성 Luer 잠금 칸막이를 단방향 자 지 (파란색)를 연결 합니다.</li>
		<li>2 외부에 튜브에서를 연결 (흰색)와 6 개 미디어 순환 병의 내부에 튜브. 2 피트 튜브를 남성 Luer 잠금 적합 하 고 여성 Luer 러 그 스타일을 추가 하거나 아무것도 제거 액세스를 제공 하는 티를 연결 합니다.</li>
		<li>3 방향 커넥터 (여성 Luer 러 그 스타일 티)의 구멍 중 하나를 단방향 자 지를 연결 합니다.</li>
		<li>남성 Luer 잠금 및 여성 Luer 잠금 2 피트 튜브에 연결 합니다.</li>
		<li>10 %FBS 1% 항생제 세포 배양 매체 (셀 요구 사항에 따라 다름)와 RPMI1640의 200 mL를 추가 하 고 인큐베이터에는 생물을 전송. (단방향 자 지와 티 커넥터) 폐쇄 루프 생물 수 있도록 두 개의 열린 끝에 oxygenator 튜브를 연결 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>사전 실행 펌프 oxygenator와 튜브를 채우기 셀 문화 미디어와 셀 문화 인큐베이터 안에 6 mL/min에서 아무 공기 방울 튜브에 존재.</li>
	<li>튜브 미디어 채워진다, 일단은 자 지 닫고는 oxygenators 생물 병의 양쪽 끝에서 분리 하 여 인큐베이터에서 생물 병을 제거 합니다.</li>
	<li>biosafety 캐비닛 생물 병을 넣어, 자 지를 통해 문화 미디어를 통과 하 고 남성 Luer 커넥터를 통해 자 지를 폐 비 계 (acellular 또는 세포)의 PA 정을 연결. 참고: 여기 그것은 (decellularization 과정 다음) acellular 모델 또는 갓 수확된 심장-폐 블록을 사용 하 여 (즉, 휴대 전화 모델, 그것은 네이티브 쥐 세포 유지).</li>
	<li>어떤 공기를 제거 하 여 기도에 실크 스레드 tracheal 정 넥타이 단방향 자 지 통해 문화 미디어를 전달 합니다.</li>
	<li>PA와 기관지의 모든 왜곡을 피하기 위해 있는지 확인 합니다. 가까운 폐와 생물 병 뚜껑 내부 발판, 다시, aseptically 인큐베이터에는 생물 반응 기를 전송 하 고 6 mL/min 속도로 펌프를 시작.</li>
	<li>실행 되도록 10-15 분에 대 한 문화 미디어 모든 돌출부 비정상적 얻을 하 고 폐 (그림 2G) 좋은 형태로 보인다.</li>
</ol>4. 전이 모델 및 셀 시드
참고: 기본 종양 성장 연구에 대 한 위의 폐 모델 시드 셀로 이동 합니다. 다음과 같이 전이성 모델에 대 한 폐 비 계 (acellular 또는 세포)를 수정 합니다.
<ol><li>인큐베이터에서 폐 비와 함께 생물을 꺼내와 캐비닛는 biosafety에 넣어.</li>
	<li>기도 통해 문화 미디어의 5 mL을 통과 하 고 교수형으로 생물 뚜껑을 열고를 Luer 잠금 주사기를 사용 하 여 폐 비 계 (그림 2F).</li>
	<li>이 단계에서 더 많은 사람이 폐의 전이성 모델 수정에 도움이 필요 합니다.</li>
	<li>실크 2-0 준비 하 고 각도 집게 분기 지점에서 기도 통해 패스를 사용 하 여 얻을.</li>
	<li>분기 지점에서 오른쪽 폐에가 하는 기도 고 문화 미디어를 전달 하 여 왼쪽된 폐에 기관지를 통해 미디어의 자유로운 흐름을 확인 하십시오. 참고: 기관 분기 지점에 연결 되 면 기도 통해 시드 셀 자동으로 이동 됩니다 왼쪽된 돌출부에 씨. 그것은 기도 통해 추진 문화 미디어에 의해 셀을 뿌리기 전에 테스트할 수 있습니다. 전이성 모델에서 미디어는 팽창 것입니다 왼쪽된 엽만, 및 오른쪽 엽10을 이동 합니다.</li>
	<li>20 mL Luer 잠금 주사기 tracheal 정 위에 설정 하 고 RPMI1640 완전 한 문화 미디어 (그림 2F) 50 mL에 ATCC 폐암 세포 (A549, H1299)를 추가 합니다.</li>
	<li>셀 biosafety 캐비닛에 시드를 수행 합니다. 셀의 15 mL 주사기에 추가 하 고 중력에 의해 폐 엽을 통과 하자. 어떤 기포를 통과 하기 전에 셀의 나머지를 추가 합니다.</li>
	<li>Acellular 폐 시드에서 생물 병에 떨어지는 perfused 미디어를 수집 하 고 다시 3 배는 기관지를 통과 하자. 참고: perfused 미디어는 때로는 시드 암 세포는. 따라서, 효율적인 시드에 넣어 다시 미디어 다시 기도에 주사기를 통해.</li>
	<li>일단 시드, 주사기를 제거, 15 분 동안 기다려, 신선한 미디어, 추가 그리고는 생물 인큐베이터 다시 돌아갑니다. 튜브에서 모든 기포를 제거 합니다.</li>
	<li>펌프 6 mL/min에서 미디어 perfuse를 시작 합니다.</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개 없다.

Ex vivo 4 차원 폐 종양 성장 및 전이 실험실 설정에서 공부 하는 기회를 제공 한다. 네이티브 폐 매트릭스는 복잡 한 시스템 정상 조직에 지원을 제공 하 고 유지 하는 세포 세포 상호 작용, 세포-매트릭스 상호 작용, 세포 분화, 그리고 조직 조직입니다. 그것은 종양의 성장에 미치는 영향 및 다른 세포와의 상호 작용 연구를 어떤 종양 microenvironment 구성 요소를 추가 하는 기회를 제공 한다.
...

암 전이 대부분 암 관련 된 죽음 뒤에 범인 하 고 암을 싸우는 노력에 궁극적인 도전 포즈. 이 방법의 전반적인 목표는 3 차원 (3 차원) 세포 성장 뿐만 아니라 흐름의 차원 4 차원 (4d) 세포 문화 프로토콜을 디자인 하는 것입니다. 그것은 전이 과정 [즉, 주 종양, 순환 종양 세포 (CTCs), 및 전이성 병 변]의 세 가지 단계를 나타냅니다.
지난 3 년간 전세계의 과학자 들은 다른 암 치료 또는 진행 없는 생존의 가능성을 향상에 전이성 진행을 기본 메커니즘을 이해 하는 정보 비교할 수 없는 풍부한 나왔고. 일부 암, 유방암, 등의 임상 관리 개선 크게1; 그러나, 폐 암 등 일부 암에는 여전히 가난한 생존2있다. 생체 외에서 그리고 vivo에서 동물 모델에 새로운 통찰력을 질병의 발전을 지탱 하는 메커니즘을 생성 되었습니다. 지난 몇 년 동안, 셀 라인 파생 xenografts (CDX) 및 환자 파생 xenografts (PDX)의 더 많은 관심으로 그들이 조직학 특징, 행동 기본 인간 종양3, 성장 속도 등 많은 관련 기능을 유지 되었습니다. 특성, 그리고 치료에 대 한 응답입니다. 그러나, 각 모델에는 CTC 형성 및 전이를 먼 기관4,,56의 메커니즘을 이해 하는 제한이 있습니다.
최근, 우리 기관 재설계 및 관류 기반 세포 배양의 개념을 이용 하 여 4 차원 비보 전 폐 암 모델 개발. 비슷한 인간 암 분 비와 함께 시간이 지남에 성장 perfusable 종양 작은 혹을 형성 하 여 인간의 폐 암 성장을 모방 단백질 생산7. 그것은 암 환자에서 가난한 생존 예측 나타나고 또한 치료 응답 cisplatin 치료8,9시 종양 회귀에 의해 유전자 표현 서명을 나타냅니다. 그것은 전이성 병 변 형성할 수 있도록 폐 모델 수정 추가 했습니다. CTCs는 맥 관 구조에 기본 종양과 intravasate에서 개발 하 고 전이성 병 변10를 contralateral 폐로 extravasate. 유전자 표현 연구 기본 종양, CTCs, 전이성 병 변의 독특한 식 프로필 형10에 필요한 유전자의 부분 집합의 upregulation를 하시기 바랍니다. 이 전이 과정 생물 학적 조건 암 환자에서의 존재로 인해 발생 합니다. 이 모델의 장점은 자연 매트릭스 및 건축의 존재와 종양 작은 혹의 형성에 이르게 하는 양분의 살포. 또한, 그것은 또한 시간이 지남에 종양 진행에 종양 microenvironment 또는 약의 다른 성분의 효과 공부 하는 기회를 제공 합니다. 이 모델은 실험실 설정에서 암 세포 (폐암, 유방암, 육 종 등)의 범위를 성장 사용할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>Sprague Dowley rat</td><td>Harlan</td><td>206M</td><td>Male</td></tr><tr><td>Chlorhexidine swab</td><td>Prevantics, NY, USA</td><td>NDC 10819-1080-1</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA</td><td>NDC 25021-400-10</td><td></td></tr><tr><td>18-gauge needle</td><td>McMaster Carr, USA</td><td>75165A249</td><td></td></tr><tr><td>2-0 silk tie</td><td>Ethicon, San Angelo, TX, USA</td><td>A305H</td><td></td></tr><tr><td>Masterflex L/S pump</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>EW-07554-80</td><td></td></tr><tr><td>Masterflex L/S pump head</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>EW-07519-05</td><td></td></tr><tr><td>Masterflex L/S pump cartridge</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>EW-07519-70</td><td></td></tr><tr><td>Tygon Tube</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>14171211</td><td></td></tr><tr><td>MasterFlex Pump tube</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>06598-16</td><td></td></tr><tr><td>Female luer lock connectors</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>45508-34</td><td>75165A249</td></tr><tr><td>Male luer lock connectors</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>45513-04</td><td></td></tr><tr><td>black nylon ring</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>EW-45509-04</td><td></td></tr><tr><td>Intravenous set</td><td>CareFusion</td><td>41134E</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)</td><td>Fisher Scientific</td><td>CAS151-21-3</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>X100-1L</td><td></td></tr><tr><td>Antibiotics</td><td>Gibco</td><td>15240-062</td><td></td></tr><tr><td>Silicone oxygenator</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>ABW00011</td><td>Saint-GoBain-</td></tr><tr><td>Wire mesh</td><td>1164610105</td><td>Lowes</td><td>New York Wire</td></tr><tr><td>Female luer Lug Style TEE</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>45508-56</td><td></td></tr><tr><td>Male luer integral lock ring to 200series Barb</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>45518-08</td><td></td></tr><tr><td>Female luer thread style coupler</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>45508-22</td><td></td></tr><tr><td>Clave connector</td><td>ICU Medical</td><td>11956</td><td></td></tr><tr><td>Hi-Flo &amp;trade;4-way Stopcock w/swivel male luer lock</td><td>smith Medical</td><td>MX9341L</td><td></td></tr><tr><td>MasterFlex Pump tube</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>06598-13</td><td>for cannula</td></tr></tbody></table>

acellular and cellular lung model to study tumor metastasis

종양 진행의 다른 지점에서 종양 세포를 분리 하는 것이 어렵습니다. 우리는 비보 전 폐 모델 자연 매트릭스와 종양 세포의 상호 작용 및 영양분의 지속적인 흐름이 보여줄 수 있는 뿐만 아니라 정상적인 세포 구성 성분으로 종양 세포의 상호 작용 및 자연 매트릭스 모델을 만들었습니다. Acellular 비보 전 폐 모델 쥐 심장-폐 블록 분리 및 decellularization 프로세스를 사용 하 여 모든 셀을 제거 하 여 만들어집니다. 오른쪽 주 기관지에서 연결 하 고 종양 세포를 주사기에 의해 기관에 배치 됩니다. 셀을 이동 하 고 왼쪽된 폐. 폐 폐 동맥 폐쇄 회로에 미디어의 지속적인 흐름을 받는 생물에 배치 됩니다. 왼쪽된 폐에 성장 하는 종양은 1 차 종양. 순환 미디어에 격리 되어 종양 세포는 종양 세포를 순환 하 고 오른쪽 폐에 종양 세포는 전이성 병 변. 세포질 비보 전 폐 모델 decellularization 과정을 건너뛰는 의해 만들어집니다. 각 모델은 다른 연구 질문에 대답을 사용할 수 있습니다.

폐 쥐에서 수확 그대로 맥 관 구조 및 포11 (그림 3A 와 3B)를 유지 합니다. Decellularization, 시 등의 콜라겐, fibronectin, 엘라 스 틴, acellular 폐의 세포 외 기질 구성 요소11 (그림 3C, 3D, 3E및 3F) 유지 됩니다. decellularization 연결 되며 고 오신 (H & E)에 ?...

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Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis

Acellular과 세포 폐 종양 전이 연구 모델

여기, 선물이 비보 전 폐 암 모델을 모방한 종양 진행의 단계 및 기본 종양을 격리 하는 데 도움이 프로토콜 순환 종양 세포, 및 전이성 병 변.

It is difficult to isolate tumor cells at different points of tumor progression. We created an ex vivo lung model that can show the interaction of tumor ...

acellular-and-cellular-lung-model-to-study-tumor-metastasis

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Cancer Research

7.5K 조회수.  Houston Methodist Hospital Research Institute. 여기, 선물이 비보 전 폐 암 모델을 모방한 종양 진행의 단계 및 기본 종양을 격리 하는 데 도움이 프로토콜 순환 종양 세포, 및 전이성 병 변.

비디오: Acellular and Cellular Lung Model to Study Tumor Metastasis

Lung Tumor Cell Recruitment Assay

To investigate the molecular mechanisms governing tumor metastasis, various assays using the mouse as a model animal have been proposed. Here, we demonstrate a simple assay to evaluate tumor cell extravasation or micrometastasis. In this assay, tumor cells were injected through the tail vein, and after a short period, the lungs were dissected and digested to count the accumulated labeled tumor cells. This assay skips the initial step of primary tumor invasion into the blood vessel and facilitates the study of events in the distant organ where tumor metastasis occurs. The number of cells injected into the blood vessel can be optimized to observe a limited number of metastases. It has been reported that stromal cells in the distant organ contribute to metastasis. Thus, this assay could be a useful tool to explore potential therapeutic drugs or devices for prevention of tumor metastasis.

This manuscript describes a method to quantify tumor cell accumulation in the lungs in an animal model of tumor metastasis.

폐 종양 세포 모집 분석 결과

To investigate the molecular mechanisms governing tumor metastasis, various assays using the mouse as a model animal have been proposed. Here, we ...

연구

암 연구학

Advanced Animal Model of Colorectal Metastasis in Liver: Imaging Techniques and Properties of Metastatic Clones

Patients with a limited number of hepatic metastases and slow rates of progression can be successfully treated with local treatment approaches1,2. However, little is known about the heterogeneity of liver metastases, and animal models capable of evaluating the development of individual metastatic colonies are needed. Here, we present an advanced model of hepatic metastases that provides the ability to quantitatively visualize the development of individual tumor clones in the liver and estimate their growth kinetics and colonization efficiency. We generated a panel of monoclonal derivatives of HCT116 human colorectal cancer cells stably labeled with luciferase and tdTomato and possessing different growth properties. With a splenic injection followed by a splenectomy, the majority of these clones are able to generate hepatic metastases, but with different frequencies of colonization and varying growth rates. Using the In Vivo&#160;Imaging System (IVIS), it is possible to visualize and quantify metastasis development with in vivo luminescent and ex vivo fluorescent imaging. In addition, Diffuse Luminescent Imaging Tomography (DLIT) provides a 3D distribution of liver metastases in vivo. Ex vivo fluorescent imaging of harvested livers provides quantitative measurements of individual hepatic metastatic colonies, allowing for the evaluation of the frequency of liver colonization and the growth kinetics of metastases. Since the model is similar to clinically observed liver metastases, it can serve as a modality for detecting genes associated with liver metastasis and for testing potential ablative or adjuvant treatments for liver metastatic disease.

The ability of metastatic clones to colonize distant sites depends on their proliferation capacity and/or their ability to survive in the host microenvironment without significant proliferation. Here, we present an animal model that allows quantitative visualization of both types of liver colonization by metastatic clones.

고급 동물의 간에서 대장 전이의 모델 : 이미징 기술 및 전이성 클론의 특성

Patients with a limited number of hepatic metastases and slow rates of progression can be successfully treated with local treatment approaches1,2. ...

Experimental Metastasis and CTL Adoptive Transfer Immunotherapy Mouse Model

Experimental metastasis mouse model is a simple and yet physiologically relevant metastasis model. The tumor cells are injected intravenously (i.v) into mouse tail veins and colonize in the lungs, thereby, resembling the last steps of tumor cell spontaneous metastasis: survival in the circulation, extravasation and colonization in the distal organs. From a therapeutic point of view, the experimental metastasis model is the simplest and ideal model since the target of therapies is often the end point of metastasis: established metastatic tumor in the distal organ. In this model, tumor cells are injected i.v into mouse tail veins and allowed to colonize and grow in the lungs. Tumor-specific CTLs are then injected i.v into the metastases-bearing mouse. The number and size of the lung metastases can be controlled by the number of tumor cells to be injected and the time of tumor growth. Therefore, various stages of metastasis, from minimal metastasis to extensive metastasis, can be modeled. Lung metastases are analyzed by inflation with ink, thus allowing easier visual observation and quantification.

An experimental lung metastasis and CTL immunotherapy mouse model for analysis of tumor cells-T cell interaction in vivo.

실험 전이 및 CTL 입양 전송 Immunotherapy 마우스 모델

Experimental metastasis mouse model is a simple and yet physiologically relevant metastasis model. The tumor cells are injected intravenously (i.v) into ...

면역학 및 감염병학

Practical Considerations in Studying Metastatic Lung Colonization in Osteosarcoma Using the Pulmonary Metastasis Assay

The pulmonary metastasis assay (PuMA) is an ex vivo lung explant and closed cell culture system that permits researchers to study the biology of lung colonization in osteosarcoma (OS) by fluorescence microscopy. This article provides a detailed description of the protocol, and discusses examples of obtaining image data on metastatic growth using widefield or confocal fluorescence microscopy platforms. The flexibility of the PuMA model permits researchers to study not only the growth of OS cells in the lung microenvironment, but also to assess the effects of anti-metastatic therapeutics over time. Confocal microscopy allows for unprecedented, high-resolution imaging of OS cell interactions with the lung parenchyma. Moreover, when the PuMA model is combined with fluorescent dyes or fluorescent protein genetic reporters, researchers can study the lung microenvironment, cellular and subcellular structures, gene function, and promoter activity in metastatic OS cells. The PuMA model provides a new tool for osteosarcoma researchers to discover new metastasis biology and assess the activity of novel anti-metastatic, targeted therapies.

The goal of this article is to provide a detailed description of the protocol for the pulmonary metastasis assay (PuMA). This model permits researchers to study metastatic osteosarcoma (OS) cell growth in lung tissue using a widefield fluorescence or confocal laser-scanning microscope.

폐 전이 분석 결과 사용 하 여 다리에 전이성 폐 식민지 공부에서 실용적인 고려 사항

The pulmonary metastasis assay (PuMA) is an ex vivo lung explant and closed cell culture system that permits researchers to study the biology of lung ...

The Establishment of a Lung Colonization Assay for Circulating Tumor Cell Visualization in Lung Tissues

Metastasis is the major cause of cancer death. The role of circulating tumor cells (CTCs) in promoting cancer metastasis, in which lung colonization by CTCs critically contributes to early lung metastatic processes, has been vigorously investigated. As such, animal models are the only approach that captures the full systemic process of metastasis. Given that problems occur in previous experimental designs for examining the contributions of CTCs to blood vessel extravasation, we established an in vivo lung colonization assay in which a long-term-fluorescence cell-tracer, carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE), was used to label suspended tumor cells and lung perfusion was performed to clear non-specifically trapped CTCs prior to lung removal, confocal imaging, and quantification. Polymeric fibronectin (polyFN) assembled on CTC surfaces has been found to mediate lung colonization in the final establishment of metastatic tumor tissues. Here, to specifically test the requirement of polyFN assembly on CTCs for lung colonization and extravasation, we performed short term lung colonization assays in which suspended Lewis lung carcinoma cells (LLCs) stably expressing FN-shRNA (shFN) or scramble-shRNA (shScr) and pre-labeled with 20 &#956;M of CFSE were intravenously inoculated into C57BL/6 mice. We successfully demonstrated that the abilities of shFN LLC cells to colonize the mouse lungs were significantly diminished in comparison to shScr LLC cells. Therefore, this short-term methodology may be widely applied to specifically demonstrate the ability of CTCs within the circulation to colonize the lungs.

An animal model is needed to decipher the role of circulating tumor cells (CTCs) in promoting lung colonization during cancer metastasis. Here, we established and successfully performed an in vivo assay to specifically test the requirement of polymeric fibronectin (polyFN) assembly on CTCs for lung colonization.

순환 종양 세포 시각화 폐 조직에 대 한 폐 식민 분석 결과의 설립

Metastasis is the major cause of cancer death. The role of circulating tumor cells (CTCs) in promoting cancer metastasis, in which lung colonization by ...

Combined Use of Tail Vein Metastasis Assays and Real-Time In Vivo Imaging to Quantify Breast Cancer Metastatic Colonization and Burden in the Lungs

Metastasis is the main cause of cancer-related deaths and there are limited therapeutic options for patients with metastatic disease. The identification and testing of novel therapeutic targets that will facilitate the development of better treatments for metastatic disease requires preclinical in vivo models. Demonstrated here is a syngeneic mouse model for assaying breast cancer metastatic colonization and subsequent growth. Metastatic cancer cells are stably transduced with viral vectors encoding firefly luciferase and ZsGreen proteins. Candidate genes are then stably manipulated in luciferase/ZsGreen-expressing cancer cells and then the cells are injected into mice via the lateral tail vein to assay metastatic colonization and growth. An in vivo imaging device is then used to measure the bioluminescence or fluorescence of the tumor cells in the living animals to quantify changes in metastatic burden over time. The expression of the fluorescent protein allows the number and size of metastases in the lungs to be quantified at the end of the experiment without the need for sectioning or histological staining. This approach offers a relatively quick and easy way to test the role of candidate genes in metastatic colonization and growth, and provides a great deal more information than traditional tail vein metastasis assays. Using this approach, we show that simultaneous knockdown of Yes associated protein (YAP) and transcriptional co-activator with a PDZ-binding motif (TAZ) in breast cancer cells leads to reduced metastatic burden in the lungs and that this reduced burden is the result of significantly impaired metastatic colonization and reduced growth of metastases.

The described approach combines experimental tail vein metastasis assays with in vivo live animal imaging to allow real-time monitoring of breast cancer metastasis formation and growth in addition to the quantification of metastasis number and size in the lungs.

꼬리 정맥 전이 검사의 결합된 사용 및 생체 내 실시간 생체 내 이미징을 결합하여 폐암 전이성 식민지화 및 폐의 부담을 정량화

Metastasis is the main cause of cancer-related deaths and there are limited therapeutic options for patients with metastatic disease. The identification ...

Pathological Analysis of Lung Metastasis Following Lateral Tail-Vein Injection of Tumor Cells

Metastasis, the primary cause of morbidity and mortality for most cancer patients, can be challenging to model preclinically in mice. Few spontaneous metastasis models are available. Thus, the experimental metastasis model involving tail-vein injection of suitable cell lines is a mainstay of metastasis research. When cancer cells are injected into the lateral tail-vein, the lung is their preferred site of colonization. A potential limitation of this technique is the accurate quantification of the metastatic lung tumor burden. While some investigators count macrometastases of a pre-defined size and/or include micrometastases following sectioning of tissue, others determine the area of metastatic lesions relative to normal tissue area. Both of these quantification methods can be exceedingly difficult when the metastatic burden is high. Herein, we demonstrate an intravenous injection model of lung metastasis followed by an advanced method for quantifying metastatic tumor burden using image analysis software. This process allows for investigation of multiple end-point parameters, including average metastasis size, total number of metastases, and total metastasis area, to provide a comprehensive analysis. Furthermore, this method has been reviewed by a veterinary pathologist board-certified by the American College of Veterinary Pathologists (SEK) to ensure accuracy.

Intravenous injection of cancer cells is often used in metastasis research, but the metastatic tumor burden can be difficult to analyze. Herein, we demonstrate a tail-vein injection model of metastasis and include a novel approach to analyze the resulting metastatic lung tumor burden.

종양 세포의 측면 꼬리 정맥 주입 다음 폐 전이의 병리학 적 분석

Metastasis, the primary cause of morbidity and mortality for most cancer patients, can be challenging to model preclinically in mice. Few spontaneous ...

A Permanent Window for Investigating Cancer Metastasis to the Lung

Metastasis, accounting for ~90% of cancer-related mortality, involves the systemic spread of cancer cells from primary tumors to secondary sites such as the bone, brain, and lung. Although extensively studied, the mechanistic details of this process remain poorly understood. While common imaging modalities, including computed tomography (CT), positron emission tomography (PET), and magnetic resonance imaging (MRI), offer varying degrees of gross visualization, each lacks the temporal and spatial resolution necessary to detect the dynamics of individual tumor cells. To address this, numerous techniques have been described for intravital imaging of common metastatic sites. Of these sites, the lung has proven especially challenging to access for intravital imaging owing to its delicacy and critical role in sustaining life. Although several approaches have previously been described for single-cell intravital imaging of the intact lung, all involve highly invasive and terminal procedures, limiting the maximum possible imaging duration to 6-12 h. Described here is an improved technique for the permanent implantation of a minimally invasive thoracic optical Window for High-Resolution Imaging of the Lung (WHRIL). Combined with an adapted approach to microcartography, the innovative optical window facilitates serial intravital imaging of the intact lung at single-cell resolution across multiple imaging sessions and spanning multiple weeks. Given the unprecedented duration of time over which imaging data can be gathered, the WHRIL can facilitate the accelerated discovery of the dynamic mechanisms underlying metastatic progression and numerous additional biologic processes within the lung.

Here, we present a protocol for the surgical implantation of a permanently indwelling optical window for the murine thorax, which enables high-resolution, intravital imaging of the lung. The permanence of the window makes it well-suited to the study of dynamic cellular processes in the lung, especially those that are slowly evolving, such as metastatic progression of disseminated tumor cells.

폐에 암 전이를 조사하기위한 영구적 인 창

Metastasis, accounting for ~90% of cancer-related mortality, involves the systemic spread of cancer cells from primary tumors to secondary sites such as ...

In Vivo Imaging to Measure Spontaneous Lung Metastasis of Orthotopically-injected Breast Tumor Cells

Metastasis remains the primary cause of cancer-related death. The succession of events that characterize the metastatic cascade presents multiple opportunities for therapeutic intervention, and the ability to accurately model them in mice is critical to evaluate their effects. Here, a step-by-step protocol is presented for the establishment of orthotopic primary breast tumors and the subsequent monitoring of the establishment and growth of metastatic lesions in the lung using in vivo bioluminescence imaging. This methodology allows for the evaluation of treatment or its biological effects along the entire range of metastatic development, from primary tumor escape to outgrowth in the lungs. Breast orthotopic tumors are generated in mice via injection of a luciferase-labeled cell suspension in the 4th mammary gland. Tumors are allowed to grow and disseminate for a specific amount of time and are then surgically resected. Upon resection, spontaneous lung metastasis is detected, and the growth over time is monitored using in vivo bioluminescence imaging. At the desired experimental endpoint, lung tissue can be collected for downstream analysis. The treatment of established, clinically evident metastasis is critical to improve outcomes for stage IV cancer patients, and it can be evaluated through tail vein models of experimental lung metastasis. However, metastatic dissemination occurs early in breast cancer, and many patients have latent, subclinical disseminated disease after surgery. Utilization of spontaneous models such as this one provides the opportunity to study the whole spectrum of the disease, especially the systemic effects driven by treatment of the primary tumor such as pre-metastatic niche priming, and evaluate treatments on dormant and subclinical disease after surgery.

<meta charset="utf8"></head><body>orthotopically 주입된 유방 종양 세포의 자발적 폐 전이를 측정하기 위한 In vivo imaging

The manuscript describes a methodology for the establishment as well as longitudinal growth monitoring of spontaneous lung metastasis from orthotopically-injected breast tumors, amenable to intervention at all stages of the metastatic cascade.