荧光图像分析——胶原凝胶中的3D微球浸润

使用NoviSight™软件定量评估胶原蛋白胶体中肿瘤肿瘤微球肿瘤微球浸润的共聚焦图像，以此衡量靶标肿瘤浸润相关因子的抗癌药物影响。

目的

转移级联可大致分为三个主要过程：浸润，内渗和外渗。第一步，肿瘤浸润，是肿瘤进展的基础，也是转移的驱动力。肿瘤浸润还包括三个过程：细胞外基质（ECM）降解，细胞间粘连脱离和细胞迁移。ECM是细胞外分子（如胶原蛋白、纤连蛋白、层粘连蛋白和蛋白聚糖）的集合，并形成一个复杂网络。肿瘤细胞集体迁移，同时重复ECM的降解和重建过程。为了评估浸润能力或药物功效，通常会使用伤口愈合测定法或transwell测定法。这些传统检测方法既简单且成本又低，但由于其缺乏肿瘤微环境，细胞会失去诸如极化以及细胞与细胞之间通信等相关特性。因此，这类人工测定造成体外和体内实验之间的化合物功效预测值不够理想。为了重建肿瘤微环境，已经逐渐扩展三维凝胶内浸润测定法。该测定法可以通过将肿瘤微球嵌入凝胶基质中重现肿瘤微环境。嵌入的微球逐渐萌发到凝胶中。该测定法可以准确模拟肿瘤形态或浸润性。本研究使用NoviSight™软件和3D凝胶内浸润测定法定量分析抗癌药物对浸润性微球的作用。这项研究证明该软件能够对复杂形状肿瘤的浸润能力进行量化。

样品的制备

将人纤维肉瘤细胞HT1080的细胞悬液种入U型底96孔板（Corning®Inc.）内（第1天）。第3天，将HT1080微球嵌入基质胶（Corning®Inc.）中，并在基质胶上添加含有Batimastat（一种特异性抑制基质金属蛋白酶（MMP）的抗癌药）的培养基。第5天，将细胞核使用Hoechst33342染色。

结论
荧光图像的采集和分析

使用FV3000激光扫描共聚焦显微镜进行观察。第5天，未经处理的微球显示出强大的浸润性（A），但是存在Batimastat（B）时，浸润受到抑制。浸润区域及其复杂的3D结构被NoviSight™软件所识别（C：红色区域是微球的中心，蓝色区域是浸润的突出部分）。利用该软件的容积分析功能，我们就能够确定Batimastat以剂量依赖性方式抑制HT1080微球的浸润（D）。

U型底96孔板是Corning®Inc的注册商标。
Olympus为注册商标，NoviSight和Insightful Analysis、Intelligent Answers均为Olympus Corporation的商标。