Mammosphere Formation Assay von Menschen Brustkrebs Geweben und Zelllinien
Summary
Floating mammosphere assays can investigate the subset of stem-like breast cancer cells that survive in suspension conditions and show enhanced tumorigenesis when implanted into mice. This protocol provides a convenient in vitro measure of sphere-forming ability, a proxy for in vivo tumorigenesis, while facilitating analysis of the stem-associated transcriptional landscape.
Abstract
Ähnlich wie bei gesunden Geweben, viele Blut und solide Tumore sind jetzt vermutlich hierarchisch organisiert werden, mit einer Teilmenge der stielartigen Krebszellen, die selbst zu erneuern, während, die zu differenzierteren Nachkommen. Das Verständnis und die Ausrichtung dieser Krebsstammzellen bei Brustkrebs, die verstärkt Chemo- und Strahlenresistenz im Vergleich zu den nicht-Stammtumormasse besitzen kann, ist zu einem wichtigen Forschungsgebiet. Die mammosphere Assay wurde auch bekannt durch ihre Fähigkeit, im Nachhinein zu ermitteln kugel- verwendet: Markierungen einschließlich CD44, CD24 und ALDH-Aktivität kann unter Verwendung von Fluoreszenz-aktivierter Zellsortierung (FACS) prospektiv isolieren Zellen, die eine verbesserte Tumorigenität anzuzeigen, wenn in immunsupprimierten Mäusen implantiert beurteilen bildenden Zellen, die aus einzelnen Stammzellen wie Klone zu entwickeln. Hier beschreiben wir Ansätze für die entsprechende Kultivierung mammospheres von Zelllinien oder primären Patientenproben, ihren Passagieren und Berechnungen zur Sphäre f schätzenorming Effizienz (SFE). Zuerst diskutieren wir wichtige Überlegungen und Fallstricke in der entsprechenden Planung und Auslegung von mammosphere Experimente.
Introduction
Die Existenz von Tumorzelllinien durch stielartigen Krebsstammzellen geleitet hat wesentlich zum Verständnis der Tumorheterogenität aufgenommen. Während einige phänotypische Vielfalt in Tumoren nicht aus der klonalen Auswuchs von genetisch unterschiedlichen Klone entstehen, wird ein wesentlicher Bestandteil von epigenetischen Unterschiede ergeben: Krebszellen zwischen Stammzellen, Vorläufer und differenzierte Staaten über die Aktivierung oder Unterdrückung der spezifischen Gens (manchmal auch reversibel) übergehen kann Ausdruck Programme 1-3. Dies kann Zelle intrinsische oder extrinsische Faktoren widerspiegeln, was die Genexpression Programm, das gerade in einer Zelle mit ihrer resultierenden autokrine Signalisierung in Verbindung mit parakrinen Signalisierung von benachbarten Krebs, Stromazellen oder Immunzellen liefert modulierende Faktoren exprimiert und microenviromental Bedingungen, wie der Grad der Hypoxie 2,4,5.
Obwohl innovative Linie Tracing Ansätzeavancieren unsere Fähigkeit, vermeintliche Krebsstammzellen in ihrer in vivo Nische 6 studieren – 8, bleiben Kugel bildenden Tests zu einem beliebten und bequemen Umgang mit potenziellen Brustkrebszellen 'schätzen, wie Stammzellen zumindest unter den Testbedingungen verwendet verhalten. Es wird häufig neben retrospektiven Verfahren zur Reinigung von Krebsstammzellen verwendet wird, durch ihre Expression von Membranmarker CD44 und CD24 9 und Aktivität des Enzyms ALDH (Aldehyd Dehydrogenase) 10, Marker, die vorgeschlagen wurden, um entsprechen mehr mesenchymal- und epithelialen -ähnliche Krebsstammzellen bzw. 11. Die Kugelbildung Ansatz wurde zuerst als Neurosphäre Assay entwickelt, um somit das Wachstum von putativen Stammzellen aus einzelnen Klonen in nichthaftenden, serumfreien Bedingungen mit der Zugabe von epithelialen Wachstumsfaktor (EGF) 12, wobei später nutzbringend auf normalen und kanzerösen angewendet Brustgewebe.
<p class = "jove_content"> Die Identität der Kugel bildenden Gründerzelle, und die gemischten Zelltypen, aus denen die Kugel Masse, sind für die Folgerungen, die sich aus Mammographie oder andere Kugel bilden Tests gemacht werden können relevant. Langfristige Ruheknochen fide Stammzellen, gedacht, um in G0-Phase ruhen, nicht die genaue Kombination von Faktoren, die Aktivierung in vivo begünstigen würde zu erleben. Die mammosphere Assay ermöglicht stattdessen das Wachstum von Zellen entweder balanciert für mitotische Teilung oder bereits Division 13. Diese Vorläuferzellen, die aber nicht eine wirklich ruhende Zelle kann die Zell-Stadium, die mit den im Test verwendeten EGF und basischen Fibroblasten-Wachstumsfaktor (bFGF) Mitogene vermehrt sein. Trotzdem enthalten sie eine Reihe von aktivierten Stammzellen-assoziierten Signalwege 14. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit ihrer Entstehung betrifft die Tumorigenität der Gewebe sie abgenommen hat, wenn sie durch ihre Wirksamkeit in begrenzter Verdünnung Assays in Maus-Xenotransplantaten 2,15,16 gemessen </ Sup>.Hier stellen wir ausführliche Protokolle um einzelne Zellen zu isolieren, und zum Generieren von Primär mammospheres sowohl von menschlichen Brustkrebs-Zelllinien und klinischer Proben von Brusttumoren. Wir beschreiben auch, wie serielle Passagen von Primär mammospheres durchführen, um die Selbsterneuerung zu bewerten und wie zu berechnen Sphäre Bildungseffizienz, die einen Vergleich zwischen verschiedenen Einsaatdichten (siehe Schema in Abbildung 1) ermöglicht.
Protocol
Representative Results
Discussion
Erfolgreiche Bewertung der primären und sekundären mammospheres stützt sich auf Zellen, die bei ausreichend niedrigen Dichten, die Form mammospheres von Einzelklonen, mit minimalen Bereich Aggregation überzogen. Jedoch bei Dichten, die zu niedrig sind, können zu wenige mammospheres bilden, um die Auswirkungen der Behandlungen statistisch unterscheiden. Für jede Zelllinie verwendet, da sie erheblich in ihrer Sphäre bildet Effizienz variieren können, sollten Aussaatdichte optimiert werden (die niedrigen E-Cadherin…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wird von der kaiserlichen BRC, dem Nationalen Institut für Gesundheitsforschung und Krebsbekämpfung mit besonderer Erwähnung Hilary Craft und Sir Douglas Myers unterstützt.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| DMEM/F12 | Lonza | CC-3151 | |
| 2mM L-Glutamine | Sigma Aldrich | G8540 | |
| 100U/ml Penicillin & Streptomycin | Sigma Aldrich | P4083 | |
| 20ng/ml recombinant human epidermal growth factor (EGF) | Sigma Aldrich | E9644 | |
| 20ng/ml recombinant human basic fibroblast growth factor (bFGF) | R&D systems | 233-FB-025 | |
| 1x B27 supplement | Invitrogen | 17504-044 | |
| Phosphate buffered saline (PBS); | Thermo Scientific | 12399902 | |
| 0.5% trypsin-0.2%EDTA; | Sigma Aldrich | 59418C | |
| Fetal Calf Serum | First Link UK | 02-00-850 | |
| Trypan Blue | Sigma Aldrich | 93595 | |
| Low attachment 6 well plates | Corning | CLS3814 | |
| Collagenase type 1A | Sigma Aldrich | C9891 | |
| Hyaluronidase | Sigma Aldrich | H3506 | |
| Sterile razor blades | Fisher Scientific | 12443170 | |
| Sterile scalpel | Fisher Scientific | 11758353 | |
| Sterile micro-dissecting scissors | Sigma Aldrich | S3146 |
References
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