Tümör metastazı çalışmaya acellular ve hücresel akciğer modeli
Summary
Burada, tümör hücreleri ve metastatik lezyonlar dolaşan bir protokol tümör progresyon adımları taklit eder ve birincil tümörün izole etmek için yardımcı olan bir ex vivo akciğer kanseri modeli için mevcut.
Abstract
Tümör hücrelerinin tümör progresyon farklı noktalarda ayırmak zordur. Biz tümör hücreleri doğal bir matris ile etkileşim ve besin sürekli akışı gösterebilir bir ex vivo akciğer modeli, hem de tümör hücreleri normal hücresel bileşenleri ile etkileşim ve doğal bir matris gösterir bir model oluşturdu. Acellular ex vivo akciğer modeli bir sıçan kalp-akciğer bloğu izole edip decellularization işlemini kullanarak tüm hücreleri çıkarmadan oluşturulur. Sağ ana bronş kapalı bağladılar ve tümör hücreleri borusunda bir şırınga tarafından yerleştirilir. Hücreleri taşımak ve sol akciğer doldurmak. Akciğer sonra nerede bir kapalı devre içinde sürekli bir akış medya, pulmoner arter alır bir biyoreaktör yerleştirilir. Sol akciğer yetiştirilen birincil tümör tümördür. Dolaşımdaki medyada izole tümör hücrelerinin tümör hücreleri dolaşan vardır ve sağ akciğer tümör hücrelerinde metastatik lezyonlar vardır. Hücresel ex vivo akciğer modeli decellularization işleminin atlayarak oluşturulur. Her model farklı araştırma soruları cevaplamak için kullanabilirsiniz.
Introduction
Kanser metastaz çoğu kanser ölümler arkasında suçlu olduğunu ve son meydan kanser mücadele çalışmalarında teşkil etmektedir. Bu yöntem genel amacı yanı sıra üç boyutlu (3-b) hücre büyüme akışının bir boyut olan bir dört boyutlu (4 D) hücre kültürü için bir protokol tasarlamaktır. Metastaz işlemi [yani, tümör hücreleri (CTCs) ve metastatik lezyonlar dolaşan birincil tümörün] üç farklı aşamalarında temsil eder.
Son üç yılda dünya çapında bilim geliştirilmiş bir tedavi mi, yoksa ilerleme-Alerjik yaşam beklentisi farklı kanser metastatik ilerlemesinde temel mekanizmaları anlamak için bilgi benzersiz bir zenginlik vermiştir. Meme kanseri gibi bazı kanser türleri klinik yönetiminin1önemli ölçüde geliştirilmiş; Ancak, akciğer kanseri gibi bazı kanser türleri hala zavallı hayatta kalma2var. Vitro ve in vivo hayvan modelleri yeni görüşler hastalık gelişimi destekleyecek mekanizmalar oluşturmak için vesile olmuştur. Son birkaç yıl içinde xenografts (CDX) satır elde edilen hücre ve hasta elde edilen xenografts (PDX) birincil insan tümör3, büyüme kinetik gibi birçok ilgili özellikleri histolojik özellikleri, davranış korumak gibi daha fazla ilgi olmuştur özellikleri ve tedaviye yanıt. Ancak, her model CTC oluşumu ve metastaz uzak organ4,5,6mekanizmasını anlamak için kendi sınırlamaları vardır.
Son zamanlarda, organ yeniden yapılanma ve perfüzyon tabanlı hücre kültürü kavramı kullanarak bir 4-D ex vivo akciğer kanseri modeli geliştirdik. Zaman içinde kanser salgılanan benzer bir insanla büyümek perfusable tümör nodüller oluşturarak insan akciğer kanser büyüme taklit eden protein üretim7. Kanserli hastalarda zavallı hayatta kalma öngörür ve ayrıca sisplatin tedavisi8,9üzerine tümör regresyon tarafından tedavi edici bir yanıt gösteren gen ifade imza temsil eder. Metastatik lezyonlar oluşturabilir böylece akciğer modeli daha da güncellenmiştir. CTCs birincil tümör ve intravasate damarlara geliştirmek ve metastatik lezyonlar10kurmaya kontralateral akciğer extravasate. Gen ifadesi çalışmaları birincil tümör, CTCs ve metastatik lezyonlar farklı ifade profil ve fenotip10için gerekli genler alt kümesini upregulation öneririm. Kanserli hastalarda görülen biyolojik koşulların varlığı nedeniyle metastatik bu işlem gerçekleşir. Bu modelin avantajı, doğal bir matris ve mimari varlığı ve tümör nodüller oluşumuna yol açar bir perfüzyon besin olduğunu. Buna ek olarak, aynı zamanda farklı bileşenleri tümör microenvironment veya uyuşturucu etkileri, tümör gelişimi zaman içinde çalışma olanağı sağlar. Bu model bir Aralık kanser hücrelerinin (akciğer kanseri, meme kanseri, sarkom vb) bir laboratuvar kurulumu büyümeye kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ex vivo 4-D akciğer tümör büyüme ve metastaz bir laboratuvar tuzak içinde çalışma olanağı sağlar. Bir yerel akciğer matris normal doku için destek sağlar ve hücre-hücre etkileşimleri, hücre-matris etkileşimleri, hücresel başkalaşım ve doku organizasyon korur karmaşık bir sistemdir. Tümör büyüme üzerindeki etkileri ve diğer hücreleri ile etkileşim çalışmaya herhangi bir tümör microenvironment bileşenleri eklemek için bir fırsat sağlar.
Akciğe…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Min s. Kim ikinci John W. Kirklin Araştırma Bursu, torasik cerrahi, Graham Araştırma Vakfı, Houston Methodist özel Hekim Group Grant ve Michael M. ve Joann H. koni Araştırma Ödülü Amerikan Derneği hibe destek aldı. Ann Saikin dil yazması düzenleme için teşekkür ediyoruz.
Materials
| Sprague Dowley rat | Harlan | 206M | Male |
| Chlorhexidine swab | Prevantics, NY, USA | NDC 10819-1080-1 | |
| Heparin | Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA | NDC 25021-400-10 | |
| 18-gauge needle | McMaster Carr, USA | 75165A249 | |
| 2-0 silk tie | Ethicon, San Angelo, TX, USA | A305H | |
| Masterflex L/S pump | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-07554-80 | |
| Masterflex L/S pump head | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-07519-05 | |
| Masterflex L/S pump cartridge | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-07519-70 | |
| Tygon Tube | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 14171211 | |
| MasterFlex Pump tube | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 06598-16 | |
| Female luer lock connectors | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 45508-34 | 75165A249 |
| Male luer lock connectors | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 45513-04 | |
| black nylon ring | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-45509-04 | |
| Intravenous set | CareFusion | 41134E | |
| Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) | Fisher Scientific | CAS151-21-3 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100-1L | |
| Antibiotics | Gibco | 15240-062 | |
| Silicone oxygenator | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | ABW00011 | Saint-GoBain- |
| Wire mesh | 1164610105 | Lowes | New York Wire |
| Female luer Lug Style TEE | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 45508-56 | |
| Male luer integral lock ring to 200series Barb | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 45518-08 | |
| Female luer thread style coupler | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 45508-22 | |
| Clave connector | ICU Medical | 11956 | |
| Hi-Flo ™4-way Stopcock w/swivel male luer lock | smith Medical | MX9341L | |
| MasterFlex Pump tube | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | 06598-13 | for cannula |
References
- Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer Statistics, 2017. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 67 (1), 7-30 (2017).
- Torre, L. A., Siegel, R. L., Jemal, A. Lung Cancer Statistics. Advances in Experimental Medicine and Biology. 893, 1-19 (2016).
- Lallo, A., Schenk, M. W., Frese, K. K., Blackhall, F., Dive, C. Circulating tumor cells and CDX models as a tool for preclinical drug development. Translational Lung Cancer Research. 6 (4), 397-408 (2017).
- Yang, S., Zhang, J. J., Huang, X. Y. Mouse models for tumor metastasis. Methods in Molecular Biology. 928, 221-228 (2012).
- Bissell, M. J., Hines, W. C. Why don’t we get more cancer? A proposed role of the microenvironment in restraining cancer progression. Nature Medicine. 17 (3), 320-329 (2011).
- Francia, G., Cruz-Munoz, W., Man, S., Xu, P., Kerbel, R. S. Mouse models of advanced spontaneous metastasis for experimental therapeutics. Nature Reviews Cancer. 11 (2), 135-141 (2011).
- Mishra, D. K., et al. Human lung cancer cells grown in an ex vivo 3D lung model produce matrix metalloproteinases not produced in 2D culture. PloS One. 7 (9), e45308 (2012).
- Vishnoi, M., Mishra, D. K., Thrall, M. J., Kurie, J. M., Kim, M. P. Circulating tumor cells from a 4-dimensional lung cancer model are resistant to cisplatin. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (3), 1056-1063 (2014).
- Mishra, D. K., et al. Gene expression profile of A549 cells from tissue of 4D model predicts poor prognosis in lung cancer patients. International Journal of Cancer. Journal International du Cancer. , (2013).
- Mishra, D. K., et al. Ex vivo four-dimensional lung cancer model mimics metastasis. The Annals of Thoracic Surgery. 99 (4), 1149-1156 (2015).
- Mishra, D. K., et al. Human lung cancer cells grown on acellular rat lung matrix create perfusable tumor nodules. The Annals of Thoracic Surgery. 93 (4), 1075-1081 (2012).
- Pence, K. A., Mishra, D. K., Thrall, M., Dave, B., Kim, M. P. Breast cancer cells form primary tumors on ex vivo four-dimensional lung model. Journal of Surgical Research. 210, 181-187 (2017).
- Mishra, D. K., et al. Human Lung Fibroblasts Inhibit Non-Small Cell Lung Cancer Metastasis in Ex Vivo 4D Model. The Annals of Thoracic Surgery. 100 (4), 1167-1174 (2015).
- Mishra, D. K., Miller, R. A., Pence, K. A., Kim, M. P. Small cell and non small cell lung cancer form metastasis on cellular 4D lung model. BMC Cancer. 18 (1), 441 (2018).
