Génération expérimentale de carcinome Associated fibroblastes (CAF) à partir des fibroblastes mammaires
Summary
Carcinome associé fibroblastes (CAF) riche en myofibroblastes présents dans le stroma tumoral, jouent un rôle majeur dans la conduite progression tumorale. Nous avons développé un modèle xengraft coimplantation tumeur pour générer expérimentalement CAF à partir de fibroblastes humains mammaires. Le protocole décrit comment établir myofibroblastes CAF qui acquièrent une capacité de promouvoir la tumorigenèse.
Abstract
Les carcinomes sont des tissus complexes composé de cellules néoplasiques et d'un compartiment non cancéreuse appelée la «stroma». Le stroma est constitué d'une matrice extracellulaire (MEC) et une variété de cellules mésenchymateuses, y compris les fibroblastes, les myofibroblastes, cellules endothéliales, les péricytes et les leucocytes 1-3.
Le stroma tumoral associé est sensible aux signaux paracrines importante libérée par les cellules de carcinome voisins. Pendant le processus de la maladie, le stroma devient souvent peuplées par un carcinome associé fibroblastes (CAF), y compris un grand nombre de myofibroblastes. Ces cellules ont déjà été extraits de nombreux types de cancers humains in vitro pour leur culture en. Une sous-population des CAF se distingue grâce à leur régulation à la hausse de l'actine musculaire lisse α (α-SMA) l'expression 4,5. Ces cellules sont une caractéristique de «fibroblastes activés» qui partagent des propriétés similaires aux myofibroblastes commonly observée dans les tissus blessés et fibrotiques 6. La présence de ce sous-ensemble myofibroblastique CAF est fortement liée à la haute qualité des tumeurs malignes et associé à un mauvais pronostic chez les patients.
Beaucoup de laboratoires, y compris la nôtre, ont montré que les CAF, lorsqu'il est injecté avec des cellules de carcinome dans des souris immunodéficientes, sont capables de promouvoir la tumorigenèse nettement 7-10. CAF préparés à partir de patients atteints de cancer, cependant, subissent fréquemment la sénescence cours de la propagation de la culture en limitant l'ampleur de leur utilisation à travers l'expérimentation en cours. Pour surmonter cette difficulté, nous avons développé une nouvelle technique pour générer des expérimentalement humaines immortalisées lignées cellulaires mammaires CAF (exp-CAF) à partir de fibroblastes humains mammaires, en utilisant un sein coimplantation xénogreffes de tumeurs du modèle.
Afin de générer exp-CAF, des parents humains fibroblastes mammaires, obtenues à partir des tissus mammoplastie de réduction, ont d'abord été immortalised avec hTERT, la sous-unité catalytique de l'holoenzyme télomérase, et pour exprimer la GFP et un gène de résistance puromycine. Ces cellules ont été coimplanted avec MCF-7 des cellules de carcinome du sein exprimant un oncogène ras activé (MCF-7-ras cellules) dans une xénogreffe de souris. Après une période d'incubation in vivo, les fibroblastes humains initialement injecté mammaires ont été extraites des xénogreffes de tumeur sur la base de leur résistance à la puromycine 11.
Nous avons observé que le résident des fibroblastes mammaires se sont différenciées, en adoptant un phénotype tumoral myofibroblastique et acquis des propriétés favorisant au cours de la progression tumorale. Fait important, ces cellules, définie comme exp-CAF, imitent le phénotype tumoral de promotion de la CAF myofibroblastique isolées de cancers du sein chez des patients disséqués. Notre tumeur xénogreffe dérivés exp-CAF donc fournir un modèle efficace pour étudier la biologie de la CAF dans les Breas humainecarcinomes t. Le protocole décrit peut également être étendue pour générer et caractériser les différentes populations CAF provenant d'autres types de carcinomes humains.
Protocol
Discussion
Le manque de marqueurs spécifiques CAF et le niveau d'hétérogénéité observée entre les CAF rendent la caractérisation de ce type de cellule un défi en soi. CAF étudier in vitro a également été entravée par la complication supplémentaire que ces cellules sénescentes et arrêter la prolifération lorsqu'elles sont cultivées pendant une longue période. Notre tentative précédente pour immortaliser directement CAF primaires en utilisant une construction hTERT rétroviraux ADNc a …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions le Dr. Robert A. Weinberg (Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge) pour son généreux soutien et la supervision de ce travail et M. Kieran Mellody (Université de Manchester, Manchester) pour l'édition critique de ce manuscrit. Ce projet a été soutenu par la recherche au Royaume-Uni (CR-Royaume-Uni) le numéro de subvention C147/A6058 (AO)
Materials
| Material Name | Typ | Company | Catalogue Number | Comment |
| DMEM | Invitrogen | 61965-026 | ||
| Fetal calf serum | GIBCO | 10270 | ||
| Penicillin-streptomycin | Invitrogen | 15140-122 | ||
| Collagenase type I | Sigma | C0130-1G | ||
| hyaluronidase | Sigma | H4272 | ||
| Vimentin (V9) antibody | Novocastra Laboratories | NCL-L- VIM-V9 |
||
| Tenascin C (BC-8) antibody | a gift from |
|||
| α-SMA-Cy3 (1A4) antibody | Sigma | C6198 | ||
Prolyl-4-hydroxylase |
Dako | M0877 | ||
| (5B5) antibody | ||||
| Collagen type1 1A antibody | Sigma | HPA011795 | ||
| Pan-cytokeratin antibody | Sigma | C5992 | ||
| Fibronectin antibody | BD Biosciences | 610077 | ||
S100A4/FSP-1 (fibroblast- specific protein-1) antibody |
Dako | A5114 | ||
Fibroblast surface protein (clone 1B10) antibody |
Abcam | ab11333 | ||
| MSCV-IRES-GFP construct | Request to the the authors | |||
| pBabe-puro construct | Purchase from Addgene |
|||
| Puromycin | Sigma | P8833 | ||
| DAPI | Sigma | D9564 | ||
| 15 ml conical tube | Corning | 430766 | ||
| Nude mouse | Taconic | NCRNU-F | Female NCr nude | |
| C3H/10T1/2 cells | ATCC | CCL-226 |
Referenzen
- Ronnov-Jessen, L., Bissell, M. J. Breast cancer by proxy: can the microenvironment be both the cause and consequence?. Trends Mol. Med. 15, 5-13 (2009).
- Mueller, M. M., Fusenig, N. E. Friends or foes – bipolar effects of the tumour stroma in cancer. Nat. Rev. Cancer. 4, 839-849 (2004).
- Bhowmick, N. A., Neilson, E. G., Moses, H. L. Stromal fibroblasts in cancer initiation and progression. Nature. 432, 332-337 (2004).
- Kalluri, R., Zeisberg, M. Fibroblasts in cancer. Nat. Rev. Cancer. 6, 392-401 (2006).
- De Wever, O. Tenascin-C and SF/HGF produced by myofibroblasts in vitro provide convergent pro-invasive signals to human colon cancer cells through RhoA and Rac. 18, 1016-1018 (2004).
- Serini, G., Gabbiani, G. Mechanisms of myofibroblast activity and phenotypic modulation. Exp. Cell. Res. 250, 273-283 (1999).
- Shimoda, M., Mellody, K. T., Orimo, A. Carcinoma-associated fibroblasts are a rate-limiting determinant for tumour progression. Semin. Cell. Dev. Biol. 21, 19-25 (2010).
- Pietras, K., Ostman, A. Hallmarks of cancer: interactions with the tumor stroma. Exp. Cell. Res. 316, 1324-1331 (2010).
- Polyak, K., Haviv, I., Campbell, I. G. Co-evolution of tumor cells and their microenvironment. Trends in Genetics. 25, 30-38 (2009).
- Franco, O. E., Shaw, A. K., Strand, D. W., Hayward, S. W. Cancer associated fibroblasts in cancer pathogenesis. Semin. Cell. Dev. Biol. 21, 33-39 (2010).
- Kojima, Y. Autocrine TGF-beta and stromal cell-derived factor-1 (SDF-1) signaling drives the evolution of tumor-promoting mammary stromal myofibroblasts. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107, 20009-20014 (2010).
- Orimo, A. Stromal fibroblasts present in invasive human breast carcinomas promote tumor growth and angiogenesis through elevated SDF-1/CXCL12 secretion. Cell. 121, 335-348 (2005).
