Summary

モデリングとイメージング、3次元の集団細胞浸潤

Published: December 07, 2011
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Summary

三次元細胞外マトリックスへの腫瘍細胞の浸潤のモデルより反映<em> in vivoで</em二次元の運動性アッセイより>状況。蛍光標識細胞の共焦点イメージングと組み合わせたマトリックス浸潤アッセイを使用して、侵略モードと主要な対後の細胞の明確な寄与に関する詳細な情報を得ることができる。

Abstract

癌の悪性腫瘍の特徴は、浸潤転移1です。いくつかの癌(E. グラム 。神経膠腫2)で、健康な組織を周囲に局所浸潤は、病気や死亡の根本的な原因です。他のがんの場合(E. グラム 。乳房、肺、 。)、それは腫瘍細胞は、原発腫瘍塊から移動遠位部位を植民地化し、最終的に臓器不全に関与する、転移のプロセスであり、それは最終的に罹患率につながると死亡3。それは、浸潤転移は、がんによる死亡4の90%に責任があると推定されている。その結果、改善の診断と治療5の目的のために浸潤転移の分子プロセスと重要なタンパク質のメディエーターを特定するのに強い関心が集まっている。

癌の科学者にとっての課題は、十分にin vivoの状況似ている浸潤アッセイを開発することである正確な病気のモデリング6を有効にする。二次元の細胞の運動性アッセイは、侵略の一つの側面についてのみ有益であり、また重要な要素になっているアカウント細胞外マトリックス(ECM)タンパク質のリモデリングは考慮されていません。最近、研究では、腫瘍細胞の浸潤の我々の理解を精緻化し、個々の細胞は細長いまたは丸みのモード7で動く可能性があることを明らかにした。さらに、癌8の普及に、特に上皮特性を維持する高度に差別化された腫瘍の細胞はストランド、シートやサーバークラスタ内に侵入した集団的侵略の貢献のより深い理解を、、、があった。

私たちは、集団的侵略10に候補タンパク質の寄与を調べるための洗練された方法9を提示する。特に、異なる蛍光タンパク質を発現する細胞の工学的に個別のプールで、それは分子的に活動してproteiを分析することが可能です。NSは、以下の細胞で必要とされる対リードする細胞に必要。 RNAiの使用は、実験的に個々の細胞侵入だけでなく、集団の侵略の異なる位置に関連するプロセスを分解するための分子ツールを提供しています。この手順では、蛍光標識した細胞の混合物が以前にマトリゲルECM蛋白質で満たされたトランスウェルインサートの底に播種され、その後、フィルターを通過し、マトリゲルに"上向き"に侵入することができました。 3次元表現への共焦点イメージングで得られたZシリーズの画像スタック、、の再建は、総称してストランドとリードに対する次のような位置で蛍光標識した細胞の表現の分析を侵入の可視化が可能になります。

Protocol

1。蛍光タンパク質と細胞のレトロウイルスラベリング 0.25 × 10 6細胞におけるウェルあたり6ウェルの外プレートレトロウイルスパッケージング細胞( 例えばフェニックス) 10%ウシ胎児血清(FBS)/ DMEMで料理。 レトロウイルスDNAとトランスフェクション細胞を48時間後に細胞はメーカーの指示に従ってEffecteneを使用。 後で培地で2回24時間の…

Discussion

マトリゲル浸潤アッセイは、従来、化学誘引物質誘発性運動性に向かってとし、下部のフィルタを通して細胞外マトリックス蛋白質の層の上に置かれた細胞を使用して設定されています。侵襲性がフィルターの下側にカウントできるセルの数の関数として採点した。上記の"逆"浸潤アッセイでほとんど差が実質的にあるが、彼らはマトリゲルを通って移動して浸潤細胞を可視化するこ?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究のための資金は、癌研究英国からのものです。

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium) GIBCO 21969
Fetal Bovine Serum PAA A15-101
Penicillin Streptomycin GIBCO 15140
200 mM L-Glutamine (100x) GIBCO 25050-032
Puromycin Sigma-Aldrich P8833
0.05% Trypsin EDTA GIBCO 25300
Polybrene Sigma-Aldrich AL-118
Lipofectamine 2000 Reagent Invitrogen 11668019
6.5mm Transwells, 8.0 µm pore size Corning 3422
Complete Matrigel BD Biosciences 354234
Calcein AM Invitrogen C1430
RNase Qiagen 19101
Propidium Iodide Sigma-Aldrich P4864
Confocal microcope Leica SP2MP

Referências

  1. Olson, M. F., Sahai, E. The actin cytoskeleton in cancer cell motility. Clin. Exp. Metastasis. 26, 273-287 (2008).
  2. Hoelzinger, D. B., Demuth, T., Berens, M. E. Autocrine factors that sustain glioma invasion and paracrine biology in the brain microenvironment. J. Natl. Cancer. Inst. 99, 1583-1593 (2007).
  3. Chaffer, C. L., Weinberg, R. A. A perspective on cancer cell metastasis. Science. 331, 1559-1564 (2011).
  4. Hanahan, D., Weinberg, R. A. The Hallmarks of Cancer. Cell. 100, 57-70 (2000).
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  8. Wolf, K. Multi-step pericellular proteolysis controls the transition from individual to collective cancer cell invasion. Nat. Cell. Biol. 9, 893-904 (2007).
  9. Hennigan, R. F., Hawker, K. L., Ozanne, B. W. Fos-transformation activates genes associated with invasion. Oncogene. 9, 3591-3600 (1994).
  10. Scott, R. W. LIM kinases are required for invasive path generation by tumor and tumor-associated stromal cells. J. Cell. Biol. 191, 169-185 (2010).

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Citar este artigo
Scott, R. W., Crighton, D., Olson, M. F. Modeling and Imaging 3-Dimensional Collective Cell Invasion. J. Vis. Exp. (58), e3525, doi:10.3791/3525 (2011).

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