In vivo es ex vivo benaderingen van eierstokkanker uitgezaaide Kolonisatie van Milky Spot Structuren Bestudeer in peritoneale Adipose
Summary
We outline a protocol that implements both in vivo and ex vivo approaches to study ovarian cancer colonization of peritoneal adipose tissues, particularly the omentum. Furthermore, we present a protocol to quantitate and analyze immune cell-structures in the omentum known as milky spots, which promote metastases of peritoneal adipose.
Abstract
Hoogwaardige sereus ovariumcarcinoom (HGSC), de oorzaak van wijdverspreide peritoneale metastasen, blijft een zeer slechte prognose; minder dan 30% van de vrouwen in leven zijn 5 jaar na de diagnose. Het omentum is een voorkeursplaats van HGSC metastasevorming. Ondanks de klinische betekenis van deze micro-omgeving, de bijdrage van omentale vetweefsel ovariële progressie van kanker blijft weinig bestudeerd. Omentalis adipose is ongebruikelijk doordat deze structuren bekend als melkachtige vlekken, die bestaan uit B, T en NK cellen, macrofagen en progenitorcellen omringende dichte nesten van bloedvaten bevat. Melkachtige vlekken spelen een sleutelrol in de fysiologische functies van het omentum, die nodig zijn voor peritoneale homeostase. We hebben aangetoond dat melkachtige vlekken bevorderen ook eierstokkanker metastatische kolonisatie van peritoneale vet, een belangrijke stap in de ontwikkeling van peritoneale metastasen. Hier beschrijven we de aanpak die we ontwikkeld om te evalueren en te kwantificeren melkachtige plekken in peritoneal vet- en bestuderen hun functionele bijdrage aan eierstokkankercellijnen metastatische kolonisatie van omental weefsels zowel in vivo als ex vivo. Deze benaderingen zijn generalizable extra muizenmodellen en cellijnen, waardoor de studie van eierstokkanker metastase vorming mogelijk van de eerste lokalisatie van cellen melkachtige vlek structuren om de opbouw van een grote peritoneale metastasen.
Introduction
In tegenstelling tot de meest solide tumoren, worden uitzaaiingen van hoogwaardig sereuze eierstokkanker (HGSC) beperkt tot de buikholte 1. Zo zou effectieve peritoneale therapieën mogelijk te controleren of uit te roeien HGSC. Momenteel is een standaard therapeutische benadering is chirurgische cytoreductie gecombineerd met chemotherapie 1-3. Helaas is de overgrote meerderheid van de patiënten en bezwijken aan de complicaties van terugkeer van de ziekte. Deze sombere statistieken blijkt de noodzaak van een beter begrip van metastatische kolonisatie, het proces waarbij kankercellen lokaal te maken aan, gebruiken en verspreiden binnen gastheerweefsels om uitzaaiingen 2 vormen.
Het omentum is een voorkeurs vroege plaats van HGSC metastase 4-7. In tegenstelling tot andere peritoneale vet, omental vetweefsel bevat ongebruikelijke immuun structuren bekend als melkachtige vlekken, die B, T en NK-cellen en macrofagen bevatten, die een belangrijke rol spelen in de peritoneale homeosTasis 8,9. Naast hun fysiologische functies, vonden we dat melkachtige vlekken een actieve rol spelen bij eierstokkanker metastatische kolonisatie 4. In experimentele metastase assays, SKOV3ip.1, CaOV3 en HeyA8 (menselijke) en ID8 (muizen; C57BL / 6) eierstokkanker cellen zich snel thuis te melkachtige vlekken, wat suggereert dat de cellen zijn op weg naar een uitgescheiden chemotactische factor. Interessant, hebben de kankercellen niet koloniseren peritoneale vet ontbreekt melkachtige vlekken (dwz, gonadale en baarmoeder vet) 4.
Om de mechanismen reguleren melkachtige spot kolonisatie te identificeren, hebben we geoptimaliseerd xenotransplantaatmodellen dat de ondervraging van cellulaire en moleculaire gebeurtenissen in het tijdsverloop van metastatische kolonisatie 4 mogelijk te maken. Een specifiek voordeel van de hierin beschreven benaderingen is de nadruk op weefselarchitectuur en functie, waarmee gebruikers hypotheses in volledig geïntegreerd in vivo es ex vivo modellen van metastatic kolonisatie 4,10. Door het vergelijken van kankercel lokalisatie en groei in peritoneale vet depots die ofwel bevatten of gebrek melkachtige vlekken, kunnen de onderzoekers de relatieve bijdrage (n) van adipocyten en cellen binnen melkachtige vlekken op de accommodatie en progressieve groei van ovariumkanker cellen in fysiologisch relevante weefsels te testen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ontwikkeling van therapieën voor uitgezaaide doelcellen vereist een mechanistisch begrip van metastatische kolonisatie, de belangrijke eerste stap in de ontwikkeling van peritoneale ziekte. Om deze problemen melden wij benaderingen die kunnen worden gebruikt om te onderscheiden hoe uniek weefsel samenstelling en architectuur van het omentum bevorderen ovariumkanker metastatische kolonisatie pakken. Onderscheidende kenmerken van onze aanpak zijn: 1) de focus op de vroege gebeurtenissen in de kolonisatie proces;…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Supported by grants from the Department of Defense (W81XWH-09-1-0127), the NIH (2-R01-CA089569), the Elsa U. Pardee Foundation, a Marsha Rivkin Center for Ovarian Cancer Research Pilot Study Award, and generous philanthropic support from Section of Urology and Section of Research in the Department of Surgery, University of Chicago.
Materials
| Dissection Tools | Fine Science Tools | NA | |
| Geimsa | Fluka/Sigma Aldrich | 48900 | |
| 5% Formalin | Sigma | HT501320 | |
| DMEM | Corning | 10-013-CV | |
| Trypsin | Gibco | 25200-056 | |
| PBS | Corning | 21-040-CV | Without calcium and Magnesium |
| 26 gauge needle | BD | 329652 | |
| BSA | Sigma | A7906 | |
| Collagenase | Worthington | LS004196 | |
| Stomacher | Seward Labsystems | Stomacher 80 Biomaster | |
| Microstomacher bag | Stomacher Lab Systems | BA6040/Micro | |
| ACK Lysis Buffer | Gibco | A10492-01 | |
| Millicell culture plate insert | Millipore | PICM01250 | |
| Cell-Tak | BD | 354240 |
Referencias
- Bast, R. C., Hennessy, B., Mills, G. B. The biology of ovarian cancer: new opportunities for translation. Nature Reviews Cancer. 9 (6), 415-428 (2009).
- Bowtell, D. D. L. The genesis and evolution of high-grade serous ovarian cancer. Nature Reviews Cancer. 10 (11), 803-808 (2010).
- Colgan, T. J., Chang, M. C. Chapter 18 Familial Cancer and Prophylactic Surgery. Diagnostic Pathology of Ovarian Tumors. , 277-288 (2011).
- Clark, R., et al. Milky Spots Promote Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Peritoneal Adipose in Experimental Models. The American Journal of Pathology. 183 (2), 576-591 (2013).
- Platell, C., Cooper, D., Papadimitriou, J. M., Hall, J. C. The omentum. World Journal Of Gastroenterology: WJG. 6 (2), 169-176 (2000).
- Hagiwara, A., et al. Milky spots as the implantation site for malignant cells in peritoneal dissemination in mice. Investigación sobre el cáncer. 53 (3), 687-692 (1993).
- Gerber, S. A., et al. Preferential Attachment of Peritoneal Tumor Metastases to Omental Immune Aggregates and Possible Role of a Unique Vascular Microenvironment in Metastatic Survival and Growth. The American Journal of Pathology. 169 (5), 1739-1752 (2010).
- Liebermann-Meffert, D. The greater omentum. Anatomy, embryology, and surgical applications. The Surgical Clinics of North America. 80 (1), 275-293 (2000).
- Collins, D., Hogan, A. M., O’Shea, D., Winter, D. C. The Omentum: Anatomical, Metabolic, and Surgical Aspects. Journal of Gastrointestinal Surgery. 13 (6), 1138-1146 (2009).
- Khan, S. M., et al. In vitro metastatic colonization of human ovarian cancer cells to the omentum. Clinical, & Experimental Metastasis. 27 (3), 185-196 (2010).
- Shimizu, S., Hans, H. Routes of Administration. The Laboratory Mouse. , 527-542 (2004).
- Vang, R., Shih, I. -. M., Kurman, R. J. Fallopian tube precursors of ovarian low- and high-grade serous neoplasms. Histopathology. 62 (1), 44-58 (2012).
- Folkins, A. K., Jarboe, E. A., Roh, M. H., Crum, C. P. Precursors to pelvic serous carcinoma and their clinical implications. Gynecologic Oncology. 113 (3), 391-396 (2009).
- Li, J., Fadare, O., Xiang, L., Kong, B., Zheng, W. Ovarian serous carcinoma: recent concepts on its origin and carcinogenesis. Journal of Hematology, & Oncology. 5 (1), 8 (2012).
- Kurman, R. J., Shih, I. -. M. The origin and pathogenesis of epithelial ovarian cancer: a proposed unifying theory. The American Journal Of Surgical Pathology. 34 (3), 433-443 (2010).
- Crum, C. P., et al. The distal fallopian tube: a new model for pelvic serous carcinogenesis. Current Opinion In Obstetrics, & Gynecology. 19 (1), 3-9 (2007).
- Crum, C. P., et al. Lessons from BRCA: The Tubal Fimbria Emerges as an Origin for Pelvic Serous Cancer. Clinical Medicine, & Research. 5 (1), 35-44 (2007).
- Foulkes, W. D., Narod, S. A. Ovarian cancer risk and family history. The Lancet. 349, 878 (1997).
- Antoniou, A., et al. Average Risks of Breast and Ovarian Cancer Associated with BRCA1 or BRCA2 Mutations Detected in Case Series Unselected for Family History: A Combined Analysis of 22 Studies. The American Journal of Human Genetics. 72 (5), 1117-1130 (2003).
- King, M. -. C., Marks, J. H., Mandell, J. B. New York Breast Cancer Study Group Breast and ovarian cancer risks due to inherited mutations in BRCA1 and BRCA2. Science. 302 (5645), 643-646 (2003).
- Kjær Krüger, S., Gayther, S. Ovarian cancer and genetic susceptibility in relation to the BRCA1 and BRCA2 genes. Occurrence, clinical importance and intervention. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 85 (1), 93-105 (2006).
- Easton, D. F., Ford, D., Bishop, D. T. Breast and ovarian cancer incidence in BRCA1-mutation carriers. Breast Cancer Linkage Consortium. American Journal of Human Genetics. 56 (1), 265-271 (1995).
- Rebbeck, T. R., et al. Prophylactic Oophorectomy in Carriers of BRCA1or BRCA2Mutations. New England Journal of Medicine. 346 (21), 1616-1622 (2002).
- Olivier, R. I., et al. Clinical outcome of prophylactic oophorectomy in BRCA1/BRCA2 mutation carriers and events during follow-up. British Journal Of Cancer. 90 (8), 1492-1497 (2004).
