인간 Omentum을 사용한 난소암 복막 전이의 생체 외 모델
Summary
이 프로토콜은 암세포-omentum 상호 작용의 3차원(3D) 생체 외 모델의 확립을 설명합니다. 이 모델은 지방 틈새 시장 내에서 종양 유발 기전을 규명하고 새로운 치료법을 테스트하기 위한 플랫폼을 제공합니다.
Abstract
난소암은 가장 치명적인 부인과 악성 종양입니다. 오멘텀은 전이성 난소암 세포에 지지적인 미세환경을 제공할 뿐만 아니라 종양 내성을 허용하는 면역 조절 신호를 제공하는 데 중요한 역할을 합니다. 그러나 난소암 세포와 지방이 풍부한 조직 간의 상호 작용을 밀접하게 모방하는 모델은 제한적입니다. 오멘텀이 전종양 미세환경을 제공하는 세포 및 분자 메커니즘을 더 깊이 이해하기 위해, 우리는 암세포-오멘텀 상호작용에 대한 독특한 3D 생체 외 모델을 개발했습니다. 인간 오멘텀을 사용하여 지방이 풍부한 미세환경 내에서 난소암 세포를 성장시키고 종양 성장과 면역 조절을 담당하는 요인을 모니터링할 수 있습니다. 이 모델은 지방이 풍부한 종양 미세환경 연구를 위한 플랫폼을 제공할 뿐만 아니라 이 틈새 시장에서 전이성 암세포를 표적으로 하는 새로운 치료 접근법의 개발 및 평가를 위한 훌륭한 플랫폼을 제공합니다. 제안된 모델은 생성하기 쉽고, 저렴하며, 중개 조사에 적용할 수 있습니다.
Introduction
난소암은 전 세계적으로 가장 치명적인 부인과 악성 종양입니다1. 이 암에 걸릴 위험은 평생 70명 중 1명이며, 평균 진단 연령은 63세입니다2. 원발성 난소 악성 종양은 조직학적으로 상피성 또는 비상피성으로 분류됩니다. 상피난소암(EOC)은 종양의 90% 이상을 차지하며, 가장 흔한 아형은 EOC의 약 70%-80%를 차지하는 고등급 장액암(HGSC)입니다. 현재로서는 질병을 조기에 발견할 수 있는 효과적인 선별 방법이 없습니다. 따라서 대부분의 환자는 암이 복막강 전체로 퍼진 후 진행된 단계(즉, Fédération Internationale de Gynécologie et d’Obstétrique [FIGO] stage III 또는 IV)에서 진단된다2.
표준 일선 치료는 눈에 보이는 모든 거시적 질병을 제거하는 세포 축소 수술과 잔여 현미경 질환을 파괴하기 위한 보조 백금 기반 화학 요법입니다. 지난 20년 동안 난소암 치료에는 많은 발전이 있었지만, 진행성 난소암 환자의 약 70%는 치료 후 3년 이내에 재발한다3. 이러한 환자들의 전반적인 예후가 좋지 않다는 점을 감안할 때, EOC의 현재 및 향후 중개 연구 노력은 조기 발견을 위한 바이오마커를 식별하고, 전이를 방지하고, 내성을 회피하기 위한 현재 치료법을 개선하고, 새로운 맞춤형 암 치료법을 개발하는 것을 목표로 합니다.
복막강 내 전신 전이 및 관련 화학 저항성은 난소암 환자의 치료 개선을 위한 두 가지 주요 한계입니다 4,5. 오멘텀(omentum)은 위에서 장 위로 늘어져 있는 지방이 많은 앞치마와 같은 구조로, 난소암 전이의 주요 부위이다 6,7. 물리적 장벽으로서의 기능 외에도 오멘텀은 재생 및 혈관 생성 능력을 가지고 있으며 면역 활동을 가지고 있어 혈관 형성을 촉진하고 상처 치유를 촉진하며 감염을 제한하는 것으로 나타났습니다8. 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있고 손상된 조직을 복구하는 데 도움이 될 수 있는 고농도의 줄기세포를 함유하고 있습니다. 염증은 부상이나 감염에 대한 반응으로 염증이 생길 수 있으며, 이는 면역 세포가 부상 부위로 이동하도록 유도한다9. 이 면역 세포는 손상된 조직의 복구와 재생을 촉진하는 데 도움이 되는 성장 인자와 기타 분자를 방출합니다. 대식세포, 림프구, 형질세포와 같은 면역세포는 병원체를 탐지 및 공격하고 복막 면역을 조절하는 역할을 하는 “유백색 반점”으로 알려진 구조입니다. 오멘텀은 또한 면역 관용을 유도하는 역할을 하는 것으로 나타났는데,10 이는 면역 체계가 자가 항원을 견디고 건강한 조직을 공격하지 않는 능력입니다. 그러나 동일한 면역 관련 활동이 종양의 성장, 전이 및 면역 감시의 탈출과 같은 병리학적 반응에도 관여한다 9,11. 우리 연구실과 다른 연구자들의 이전 연구에서는 항종양 면역 반응 억제 및 화학 내성 획득에서 지방 미세환경의 독특하고 적극적인 역할을 입증했습니다12,13,14. 불행히도, 우리는 omentum이 전종양 미세환경을 제공하는 세포 및 분자 메커니즘에 대한 제한된 정보를 가지고 있습니다.
암세포와 난소암 사이의 상호작용을 더 잘 이해하기 위해 인간 난소암 세포와 환자 유래 난소암 외출로 구성된 3D 배양 시스템이 개발되었습니다. 여기에 설명된 프로토콜은 복막암종의 새로운 생체 외 모델을 나타냅니다. 이 모델은 지방이 풍부한 조직에서 난소암 종양형성의 자연스러운 진행을 모방합니다. 제안된 모델은 생성하기 쉽고, 저렴하며, 난소암 연구의 중개 조사에 잠재적으로 적용할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜을 사용하여 난소암에 대한 복막암의 전임상 모델은 기본적인 in vitro 및 ex vivo 기술의 조합을 사용하여 개발되었습니다. mCherry+ OCSC1-F2 인간 난소암 세포로 오멘텀 검체를 파종한 후 50일간의 공동 배양에서 점진적인 종양 성장이 관찰되었습니다. 이 방법은 다양한 오멘텀 표본을 사용한 여러 실험 시험에서 개발 및 최적화되었습니다. 성공적인 종양 성장은 오멘텀의 질, ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 자넷 버로스 기념 재단(Janet Burros Memorial Foundation)의 지원을 받았습니다. 우리는 환자와 Karmanos Cancer Institute 부인과 종양학과가 오멘텀 샘플 수집에 대해 감사드립니다. 또한 환자 모집 및 병리학 슬라이드 준비를 조정하기 위해 Karmanos Cancer Institute의 Biobank 및 Correlative Sciences Core를 인정합니다. Biobank 및 Correlative Sciences Core는 Wayne State University의 Karmanos Cancer Institute에 대한 NIH Center 보조금 P30 CA22453의 지원을 받습니다.
Materials
| 0.05% Trypsin-EDTA (1x) | Gibco | 25300054 | |
| 1 mL Insulin Syringe with 26 G detachable needle | BD | 329652 | |
| 10 mL Serological Pipets | CELLTREAT | 229010B | |
| 100 mm Tissue Culture Dish | Fisherbrand | FB012924 | |
| 15 mL Centrifuge Tube | CELLTREAT | 229411 | |
| 24 Well Cell Culture Plate | Costar | 3524 | |
| 50 mL Centrifuge Tube | CELLTREAT | 229421 | |
| 75 cm2 Tissue Culture Flask | CELLTREAT | 229341 | |
| Corning Cell Counter | Corning | 9819000 | |
| Cytation 5 imager | Biotek | ||
| DMEM/F12 (1:1) (1x), +L-Glutamine, +2.438 g/L Sodium Bicarbonate | Gibco | 11320033 | |
| Fetal Bovine Serum, Qualified | Gibco | 1043028 | |
| Matrigel | Corning | 356230 | Basement membrane matrix |
| No. 10 Stainless Steel Disposable Scalpel | Integra-Miltex | 4410 | |
| Penicillin Streptomycin | Gibco | 15140122 | |
| Phosphate Buffered Saline, pH 7.4 (1x) | Gibco | 10010023 | |
| Revolve microscope | Echo |
References
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