"Second harmonic generation reveals matrix alterations during breast tumor progression". K. Burke, P. Tang, E. Brown. JOURNAL OF BIOMEDICAL OPTICS 18, 031106 (2012).
DOI: 10.1117/1.JBO.18.3.031106
Alteration
of the extracellular matrix in tumor stroma influences efficiency of
cell locomotion away from the primary tumor into surrounding tissues and
vasculature, thereby affecting metastatic potential. We study matrix
changes in breast cancer through the use of second harmonic generation
(SHG) of collagen in order to improve the current understanding of
breast tumor stromal development. Specifically, we utilize a
quantitative analysis of the ratio of forward to backward propagating
SHG signal (F/B ratio) to monitor collagen throughout ductal and lobular
carcinoma development. After detection of a significant decrease in the
F/B ratio of invasive but not in situ ductal carcinoma
compared with healthy tissue, the collagen F/B ratio is investigated to
determine the evolution of fibrillar collagen changes throughout tumor
progression. Results are compared with the progression of lobular
carcinoma, whose F/B signature also underwent significant evolution
during progression, albeit in a different manner, which offers insight
into varying methods of tissue penetration and collagen manipulation
between the carcinomas. This research provides insights into trends of
stromal reorganization throughout breast tumor development.
La alteración de la matriz extracelular en el estroma tumoral influye en la eficiencia de la locomoción celular alejándose del tumor primario en los tejidos circundantes y en el sistema vascular, afectando así el potencial metastático. Se estudian los cambios en la matriz en los casos de cáncer de pecho a través del uso de la generación de segundo armónico (SHG) del colágeno, con la intención de mejorar el entendimiento actual acerca del desarrollo del estroma en el tumor de pecho. Específicamente, se utiliza un análisis cuantitativo de la razón de señal SHG que se propaga hacia adelante y hacia atrás (razón F/B), para seguir al colágeno a lo largo de desarrollo del carcinoma ductal y lobular. Después de la detección de una notable disminución en la razón F/B del carcinoma ductal invasivo, mas no in situ, en comparación con el tejido sano, la razón F/B del colágeno se investigó para determinar la evolución de los cambios de colágeno fibrilar a través de la progresión del tumor. Los resultados se compararon con la progresión del carcinoma lobular, cuya razón F/B también experimentó una evolución notable durante la progresión, aunque de forma distinta, lo cual profundiza en los diversos métodos para la penetración de tejido y la manipulación de colágeno entre los carcinomas. Esta investigación proporciona un mayor entendimiento de las tendencias de la reorganización estromal a lo largo del desarrollo del tumor de pecho.
