Summary

Moleküler Kolorektal Kanser Hücrelerinin bir 3-Boyutlu Modeli İnvaziv tümör mikro Profili ve<em> Ex vivo</em> Fibroblastlar

Published: April 29, 2014
doi:

Summary

Sentetik, doku mühendisliği kolorektal kanser modelleri, lazer microdissected stroma hücreleri ve moleküler profil invaziv ön ve kanserle ilişkili stromal hücre tümör hücreleri arasındaki ara yüzeyde ayırt edici karakterize biyoloji ve incelemek için bir yeni ve manuel olarak kullanılabilen bir yaklaşımı temsil etmektedir.

Abstract

Kolorektal kanser işgalci (CRC) hücreleri, onların kardeş hücrelerden kurtulma stromayı sızmak ve hücre dışı matris (ECM) bozulmasina kapasitesini elde etmiş. Bu hücre fenotipik ayrı grubun biyolojisini karakterize ölçüde metastatik kaskad sırasında erken olayların anlayışımızı geliştirmek olabilir.

Tümör işgali malign epitel ve kanser bağlantılı stroma arasında çift yönlü etkileşimler tarafından kolaylaştırdı dinamik bir süreçtir. Bu ko-kültür ve lazer mikro-disseksiyon teknikleri Organotipik kombine tümör stroma-arayüzünde hücreye özel tepkileri incelemek amacıyla.

Fibroblastlar gibi önemli stromal bileşenleri 3-dimentioanally kanser epitelyal hücrelere sahip ortak-kültürlenir, olduğu Organik tip modeller, yakın pH incelenecek istila ve kansere stroma etkileşimi sağlayacak yüksek manuel olarak kullanılabilen deneysel araçlardırysiological koşulları.

Lazer mikrodisseksiyon (LMD) mikron düzeyinde hassasiyetle tümör dokusu içinde çeşitli katmanlarının cerrahi diseksiyonu ve çıkarma, gerektiren bir tekniktir.

Genomik Transkriptomik ve epigenetik profilleme ile bu teknikleri birleştirerek biz tümör hücreleri istila ve stromal doku çevresindeki moleküler özelliklerine daha derin bir anlayış geliştirmek ve bunu yaparken de potansiyel yeni biyomarkerler ve CRC ilaç gelişimi için fırsatlar ortaya hedefliyoruz.

Introduction

Organik tip ko-kültürler bu temel hücre-dışı matris bileşenlerini ihtiva eden bir 1-3 kollajen jel habis epitel hücreler ve stromal hücrelerin yan yana 3-boyutlu olarak in vivo tümör mikro-ortam içinde yeniden yardım doku mühendisliği modellerdir. Prensip olarak tümör istilasını ölçülmesi için bir yöntem olarak tasarlanmış, organotypics in vivo hayvan modellerinde bağımlılığı azaltmak ve bu bezine akın eden hücre, bir mono-dağılmış halde 2-4 içine yapay karşıya hareket ettiği Transwell tahlilleri, in vitro olarak, diğer tekniklerin eksikliklerini kaçının. Fibroblastlar gibi, bu modellerde görülen stromal hücreleri dahil, malign yayılma ve metastaz 3-4 düzenlenmesinde tümör mikro-ortamınm rol yansıtır, ancak stroma fenotipik hetero gibi olduğu organotipik fizyolojik önemi maksimize etmek için modeller, hedef organ, anatomik olarak doğru bir ex vivomümkün olan her yerde 3,6 fibroblastlar dahil edilmelidir.

Organotypics tümör ve stromal hücreler arasındaki etkileşimleri incelemek için çok yönlü bir platform vardır ve giderek kimyasal inhibitörlerinin tümör işgali üzerine etkisini ve hedeflenen gen değişiklikleri 7,8 incelemek için yeni yollar kullanılır. Invaziv tümör marjı incelenmesi özellikle heyecan verici bir görünüm sergiliyor. Organotipik modellerinde, kurulan kolorektal kanser (CRC) hücre çizgileri, tipik olarak iyi tabakalı epitel tabakası üretir ve kesit olarak, hücre dışı matris (ECM) işgal kapasitesi kazanmış hücreler kolay bir şekilde görülebilir. Lazer mikrodiseksiyon kullanarak ve izolasyon bunları okuyan bu hücreleri ayıklanması tümör ve in vivo tümör ilişkili stromal hücrelerinin kurulan mikro-topografik düzensizliğin ışığında, kolorektal kanser metastaz kökeniyle ilgili önemli biyolojik anlayışlar ortaya koyabilir ve nasıl daha verimli olabilir hedeflenmiş. Benn aşağıdaki metodoloji, doku yazılı onam sağlanan örnekleri ve çalışma bağışlanan tüm hastalar bölgesel araştırma etik komitesi kurumlar tarafından onaylanmıştır.

Protocol

Kolon Eksplantlarından Primer Fibroblast Kültürleri 1.. Kurulması Doğrudan cerrahi ameliyathanede normal insan kolon mukoza dokusu örnekleri elde edilir ve 7-10 içinde askıya PBS ml 100 birim / ml penisilin, 100 ug / ml streptomisin, ve / ml Fungizone, 0.25 ug ile takviye edilmiştir. Laboratuarda, 10 cm'lik bir doku kültürü çanağı merkezinde numune yerleştirin ve PBS / Pen-strep / fungizon ile 3 kez yıkayın. Son yıkamadan sonra aspire etmeyin. Steril forseps ve neşt…

Representative Results

Biz CRC hücre hatları ve stromal hücrelerin çoklu kombinasyonlar için yukarıdaki yöntemi uyguladık. Burada sunulan bir örnek, primer insan ex vivo kolon fibroblastlar ile SW480 epitelyal hücre hatları olduğu, CRC. 3-boyutlu ko-kültürler istilacı tümör ön hücreler arasında farklı şekilde eksprese miRNAs karşılaştırılmasında mikroskopisi ve lazer yakalama mikro-kesim (Şekil 2) tabi tutuldu (Şekil 1), inşa edilmiş ve microRNA (miRNA) profil …

Discussion

Burada spesifik olarak izole edilmesi ve epitel hücreler ve stromal hücrelerin bir 3 boyutlu ko-kültür yapı metastatik ilerlemesi en erken aşamaları sırasında kanser bağlantılı stroma işgal etme kapasitesine kazanmış tümör hücrelerini karakterize etmek için bir yöntem tarif eder.

Ex vivo insan kolonik fibroblastlar ihtiva eden bir sentetik stroma ile yan yana CRC epitel hücrelerinin oluşan Co-kültür modelleri 3-boyutlu olarak CRC işgali yapısını incelemek…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

MB, MRC dostluk hibe finansmanı ile desteklenmektedir. KP ve AHM Wessex Tıbbi Araştırma ve Birleşik Krallık Kanser Araştırma / RCS (İngiltere) (C28503/A10013) hibe finansmanı ile desteklenmektedir. Biz Southampton Histokimyas Araştırma Birimi Üniversitesi'nin destek için müteşekkiriz.

Materials

Colorectal cancer cell lines – example shown SW480 ATCC ATCC CCL-228
Collagen BD Biosciences 354265
Matrigel BD Biosciences 354234
Nylon membrane Merck Millipore VVLP01300
Metal grid The Mesh Company WSS20-A4 themeshcompany.com
Laser microdissection platform Leica Microsystems Leica AS LMD
Membrane mounted slides Molecular devices
Cresyl Violet Merck Millipore 1052350025

References

  1. Nystrom, M. L., Thomas, G. J., Stone, M., Mackenzie, I. C., Hart, I. R., Marshall, J. F. Development of a quantitative method to analyse tumour cell invasion in organotypic culture. J Pathol. 205 (4), 468-475 (2005).
  2. Zhang, L., et al. miR-153 supports colorectal cancer progression via pleiotropic effects that enhance invasion and chemotherapeutic resistance. Cancer Res. , (2013).
  3. Bullock, M. D., et al. Pleiotropic actions of miR-21 highlight the critical role of deregulated stromal microRNAs during colorectal cancer progression. Cell Death Dis. 20 (4), (2013).
  4. Jenei, V., Nystrom, M. L., Thomas, G. J. Measuring invasion in an organotypic model. Methods Mol Biol. 769, 223-232 (2011).
  5. De Wever, O., Demetter, P., Mareel, M., Bracke, M. Stromal myofibroblasts are drivers of invasive cancer growth. Int J Cancer. 123 (10), 2229-2238 (2008).
  6. Fries, K. M., et al. Evidence of fibroblast heterogeneity and the role of fibroblast subpopulations in fibrosis. Clin Immunol Immunopathol. 72 (3), 283-292 (1994).
  7. Moutasim, K. A., et al. Betel-derived alkaloid up-regulates keratinocyte alphavbeta6 integrin expression and promotes oral submucous fibrosis. J Pathol. 223 (3), 366-377 (2011).
  8. Winter, J., Jung, S., Keller, S., Gregory, R. I., Diederichs, S. Many roads to maturity: microRNA biogenesis pathways and their regulation. Nat Cell Biol. 11 (3), 228-234 (2009).
  9. Li, J., et al. Comparison of miRNA expression patterns using total RNA extracted from matched samples of formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) cells and snap frozen cells. BMC Biotechnol. 7 (36), (2007).
  10. Szafranska, A. E., et al. Accurate molecular characterization of formalin-fixed, paraffin-embedded tissues by microRNA expression profiling. J Mol Diagn. 10 (5), 415-423 (2008).
check_url/kr/51475?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Bullock, M. D., Mellone, M., Pickard, K. M., Sayan, A. E., Mitter, R., Primrose, J. N., Packham, G. K., Thomas, G., Mirnezami, A. H. Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts. J. Vis. Exp. (86), e51475, doi:10.3791/51475 (2014).

View Video