In vitro Mezotelyal Gümrükleme Assay o Yumurtalık Kanseri Metastaz Erken Adımlar modeller
Summary
Burada anlatılan mezotel klirensi tayini floresan ile işaretlenmiş hücreler ve zaman atlamalı video mikroskopi görselleştirmek ve kantitatif yumurtalık kanseri çok hücreli sferoidler ve mezotel hücre tek katmanlarının etkileşimleri ölçmek için yararlanır. Bu test yumurtalık kanseri metastaz erken adımları modeller.
Abstract
Over kanseri Amerika Birleşik Devletleri 1 kansere bağlı ölümlerin beşinci önde gelen nedenidir. Tedavilere olumlu bir ilk yanıt rağmen, yumurtalık kanseri olan kadınların 70 ila 90 oranında yeni metastaz geliştirmek ve nüks genellikle 2 ölümcüldür. Bu, orta ve geç evre yumurtalık kanseri için daha iyi tedaviler geliştirmek için ikincil metastazlar ortaya nasıl anlamak için, bu nedenle gereklidir. Malign hücrelerin primer tümörün sitesinden ayırmak ve periton boşluğuna genelinde yaygınlaştırmak zaman yumurtalık kanseri metastazı oluşur. Dissemine hücrelerin periton boşluğuna 3 (Şekil 1, Movie 1) içindeki organlar üzerine çok hücreli kümeleri, ya da küresel cisimler, ya kalır ayrıldığı edecek, ya da implant oluşturabilir.
Periton boşluğu içinde organlarının Tüm mezotel hücreleri 4-6 (Şekil 2) bir tek, sürekli, tabaka ile kaplıdır. Ancak, mezotel hücre altından bulunmadığınaolarak eksize insan tümör doku kesitlerinde 3,5-7 (Şekil 2) elektron mikroskobu çalışmalarla ortaya peritoneal tümör kitleleri,. Bu mezotel hücreler bilinmeyen bir işlem tarafından tümör kitlesi altında dışında olduğunu göstermektedir.
In vitro deneylerde Önceki primer over kanseri hücreleri 8 mezotel hücrelere daha ekstraselüler matriks daha verimli takın ve daha yeni çalışmalar primer periton mezotel hücreleri aslında yumurtalık kanseri hücre adezyon ve invazyon (as adhezyon ve invazyon göre bir bariyer sağlamak gösterdi gösterdi ) mezotelyal hücrelerle 9,10 kapsamı dışında kalan yüzeylerde. Bu mezotel hücreleri yumurtalık kanseri metastazı karşı bir bariyer görevi öneririm. Yumurtalık kanseri hücreleri bu engeli ihlal ve sahip mesothelium hariç hangi hücresel ve moleküler mekanizmalar, yakın zamana kadar bilinmeyen kaldı.
İşte biz th tarifin vitro bir e metodolojisi bu modeller in vivo (Şekil 3, Movie 2) yumurtalık kanseri hücre sferoidler ve mezotel hücreleri arasındaki etkileşim. Bizim protokolü mezotel monotabaka 8-16 ile over tümör hücre etkileşimleri analiz etmek için daha önce açıklanan yöntemlerden adapte edildi ve önce o over tümör hücreleri hariç teşvik etmek miyozin ve çekiş kuvveti bir integrin bağımlı aktivasyon kullanmak gösteren bir rapor açıklanmıştır bir tümör sfero 17 altından mezotel hücreleri. Bu model etkileşime zamansal ve mekansal bilgi sağlayarak, gerçek zamanlı iki hücre popülasyonlarının izlenmesi için time-lapse floresan mikroskobu yararlanır. Mezotel hücreleri yeşil floresan protein (GFP) ifade ederken yumurtalık kanseri hücreleri kırmızı floresan proteini (TÇ) ifade eder. TTT-ifade yumurtalık kanseri hücresi sferoidler GFP-ifade mezotel monolayer iliştirin. Sferoidler yayılması, işgal vekenara tek tabakalı bir delik oluştururken mezotel hücreleri zorlamak. Bu delik GFP görüntü negatif boşluk (siyah) olarak görüntülenmiştir. Delik alanı ardından nicel kontrolü ve yumurtalık kanseri ve / veya mezotel hücrelerinin deneysel popülasyonlar arasındaki boşluk aktivite farklılıkları analiz etmek için ölçülebilir. Bu test yumurtalık kanseri hücreleri (koşul başına sfero X 20-30 sferoidler başına 100), hücrelerin sadece az sayıda gerektirir, bu yüzden değerli primer tümör hücre numuneleri kullanılarak bu deney yapmak mümkündür. Dahası, bu tahlilde kolayca yüksek verimli tarama teknikleri için adapte edilebilir.
Protocol
Discussion
Burada sunulan "Mezotelyal Gümrükleme Assay" büyük mekansal ve zamansal ayrıntılı olarak, yumurtalık kanseri çok hücreli sferoidler ve mezotel hücre tek katmanlarının etkileşimleri izlemek için time-lapse mikroskop kullanır. Daha önce, 8-14 çeşitli gruplar olduğu yumurtalık kanseri hücrelerine tutunur ve mezotel hücre mono tabakaları içine işgal göstermek için son nokta deneyleri kullandı. Bu tahlil benzersiz olduğunu da bu iki hücre popülasyonlarının dinamiklerini …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz Harvard Tıp Okulu'nda Nikon Görüntüleme Merkezi, özellikle Jennifer Waters, Lara Petrak ve Wendy Somon, eğitim ve timelapse mikroskopların kullanımı teşekkür etmek istiyorum. Biz de değerli tartışmalar için Rosa Ng ve Achim Besser teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma NIH hibe 5695837 (M. Iwanicki) ve JSB için GM064346 tarafından desteklenmiştir; Dr Miriam ve Sheldon Adelson G. Tıbbi Araştırma Vakfı (JSB için) bir hibe ile.
Materials
| Reagent | Company | Catalog Number | Comments |
| OVCA433 Ovarian Cancer Cells | Gift from Dr. Dennis Slamon | ||
| ZT Mesothelial Cells | Gift from Dr. Tan Ince | ||
| Medium 199 | Gibco | 19950 | |
| MCDB105 | Cell Applications Inc. | 117-500 | |
| FBS-heat inactivated | Gibco | 10082 | |
| Pen-Strep | Gibco | 15070 | |
| 96 well plates | Corning Costar | 3799 | |
| Polyhydroxyethylmethacrylate (poly-HEMA) | Sigma Aldrich | 192066-25G | For poly-HEMA solution dissolve 6mg poly-HEMA powder in 1ml of 95% EtOH |
| EtOH | Pharmco-aaper | 111ACS200 | Dilute to 95% in dH20 |
| Cell culture hood | Nuaire | NU-425-300 | |
| Tissue culture incubator | Thermo Scientific | 3110 | |
| incubator for poly-HEMA plates | Labline Instruments | Imperial III 305 | |
| Tabletop centrifuge | Heraeus | 75003429/01 | |
| 6 well glass-bottom dish | MatTek corp. | P06G-1.5-20-F | |
| Fibronectin | Sigma | F1141-1MG | |
| PBS | Cellgro | 21-040-CV | |
| Timelapse Microscope: | |||
| Microscope | Nikon | Ti-E Inverted Motorized Fluorescence time-lapse microscope with integrated Perfect Focus System | |
| Lens | Nikon | 20X-0.75 numerical apeture | |
| Halogen transilluminator | Nikon | 0.52 NA long working distance condenser | |
| Excitation and emission filters | Chroma single pass filters in Nikon housing | GFP Ex 480/40, Em 525/50 RFP-mCherry Ex 575/50 Em 640/50 | |
| Transmitted and Epifluoresce light path | Sutter | Smart Shutters | |
| Linear-encoded motorized stage | Nikon | ||
| Cooled charged-coupled device camera | Hamamatsu | ORCA-AG | |
| Microscope incubation chamber with temperature and CO2 control | custom-built | ||
| Vibration isolation table | TMC | ||
| NIS-Elements software | Nikon | Version 3 |
Riferimenti
- Jemal, A. . CA Cancer J. Clin. 59, 225-249 (2009).
- Ries, L. G., Melbert, D., Krapcho, M., Stinchcomb, D. G., Howlader, N., Horner, M. J., Mariotto, A., Miller, B. A. . SEER Cancer Statistics Review, 1975-2005. , (2007).
- Burleson, K. M. Ovarian carcinoma ascites spheroids adhere to extracellular matrix components and mesothelial cell monolayers. Gynecol. Oncol. 93, 170-181 (2004).
- Birbeck, M. S., Wheatley, D. N. An Electron Microscopic Study of the Invasion of Ascites Tumor Cells into the Abdominal Wall. Cancer Res. 25, 490-497 (1965).
- Witz, C. A., Monotoya-Rodriguez, I. A., Schenken, R. S. Whole explants of peritoneum and endometrium: a novel model of the early endometriosis lesion. Fertil. Steril. 71, 56-60 (1999).
- Zhang, X. Y. Characteristics and growth patterns of human peritoneal mesothelial cells: comparison between advanced epithelial ovarian cancer and non-ovarian cancer sources. J. Soc. Gynecol. Investig. 6, 333-340 (1999).
- Kenny, H. A., Nieman, K. M., Mitra, A. K., Lengyel, E. The First Line of Intra-abdominal Metastatic Attack: Breaching the Mesothelial Cell Layer. Cancer Discovery. 1, 100-102 (2011).
- Niedbala, M. J., Crickard, K., Bernacki, R. J. Interactions of human ovarian tumor cells with human mesothelial cells grown on extracellular matrix. An in vitro model system for studying tumor cell adhesion and invasion. Exp. Cell. Res. 160, 499-513 (1985).
- Kenny, H. A., Krausz, T., Yamada, S. D., Lengyel, E. Use of a novel 3D culture model to elucidate the role of mesothelial cells, fibroblasts and extra-cellular matrices on adhesion and invasion of ovarian cancer cells to the omentum. Int. J. Cancer. 121, 1463-1472 (2007).
- Ksiazek, K. Senescent peritoneal mesothelial cells promote ovarian cancer cell adhesion: the role of oxidative stress-induced fibronectin. Am. J. Pathol. 174, 1230-1240 (2009).
- Burleson, K. M., Boente, M. P., Pambuccian, S. E., Skubitz, A. P. Disaggregation and invasion of ovarian carcinoma ascites spheroids. J. Transl. Med. 4, 6-6 (2006).
- Heyman, L. Vitronectin and its receptors partly mediate adhesion of ovarian cancer cells to peritoneal mesothelium in vitro. Tumour. Biol. 29, 231-244 (2008).
- Heyman, L. Mesothelial vitronectin stimulates migration of ovarian cancer cells. Cell. Biol. Int. 34, 493-502 .
- Lessan, K., Aguiar, D. J., Oegema, T., Siebenson, L., Skubitz, A. P. CD44 and beta1 integrin mediate ovarian carcinoma cell adhesion to peritoneal mesothelial cells. Am. J. Pathol. 154, 1525-1537 (1999).
- Leroy-Dudal, J., Heyman, L., Gauduchon, P., Carreiras, F. Adhesion of human ovarian adenocarcinoma IGROV1 cells to endothelial cells is partly mediated by the alphav integrins-vitronectin adhesive system and induces an alteration of endothelial integrity. Cell. Biol. Int. 29, 482-488 (2005).
- Leroy-Dudal, J. Transmigration of human ovarian adenocarcinoma cells through endothelial extracellular matrix involves alphav integrins and the participation of MMP2. Int. J. Cancer. 114, 531-543 (2005).
- Iwanicki, M. Ovarian cancer spheroids use myosin-generated force to clear the mesothelium. Cancer Discovery. 1, 144-157 (2011).
- Folkman, J., Moscona, A. Role of cell shape in growth control. Nature. 273, 345-349 (1978).
- Gregoire, L., Munkarah, A., Rabah, R., Morris, R. T., Lancaster, W. D. Organotypic culture of human ovarian surface epithelial cells: a potential model for ovarian carcinogenesis. In Vitro Cell Dev. Biol. Anim. 34, 636-639 (1998).
- Roberts, P. C. Sequential molecular and cellular events during neoplastic progression: a mouse syngeneic ovarian cancer model. Neoplasia. 7, 944-956 (2005).
- Okada, T., Okuno, H., Mitsui, Y. A novel in vitro assay system for transendothelial tumor cell invasion: significance of E-selectin and alpha 3 integrin in the transendothelial invasion by HT1080 fibrosarcoma cells. Clin. Exp. Metastasis. 12, 305-314 (1994).
- Zervantonakis, I. K., Kothapalli, C. R., Chung, S., Sudo, R., Kamm, R. D. Microfluidic devices for studying heterotypic cell-cell interactions and tissue specimen cultures under controlled microenvironments. Biomicrofluidics. 5, 13406-1310 (2011).
- Brandt, B. 3D-extravasation model — selection of highly motile and metastatic cancer cells. Semin. Cancer Biol. 15, 387-395 (2005).
- Condeelis, J., Segall, J. E. Intravital imaging of cell movement in tumours. Nat. Rev. Cancer. 3, 921-930 (2003).
- Dai, J., Ting-Beall, H. P., Hochmuth, R. M., Sheetz, M. P., Titus, M. A. Myosin I contributes to the generation of resting cortical tension. Biophys. J. 77, 1168-1176 (1999).
- Laferriere, J., Houle, F., Taher, M. M., Valerie, K., Huot, J. Transendothelial migration of colon carcinoma cells requires expression of E-selectin by endothelial cells and activation of stress-activated protein kinase-2 (SAPK2/p38) in the tumor cells. J. Biol. Chem. 276, 33762-33772 (2001).
- Dong, C., Slattery, M. J., Rank, B. M., You, J. In vitro characterization and micromechanics of tumor cell chemotactic protrusion, locomotion, and extravasation. Ann. Biomed. Eng. 30, 344-355 (2002).
