Summary

Eine Immunfluoreszenz-Verfahren zur Charakterisierung von Barrett-Ösophagus Cells

Published: July 20, 2014
doi:

Summary

Es gibt einen erkennbaren Bedarf für verbesserte Informationen über molekulare Fahrer von Barrett-Ösophagus. Immunfluoreszenzfärbung ist eine nützliche Technik für das Verständnis der Wirkung von Zell-Signalisierung auf Zellmorphologie. Wir stellen eine einfache, effektive Protokoll für die Verwendung des Immunfluoreszenzfärbung auf therapeutische Behandlung im Barrett-Ösophagus-Zellen zu beurteilen.

Abstract

Adenokarzinom des Ösophagus (EAC) hat eine Gesamtüberlebensrate von weniger als 17% und die Häufigkeit von EAC hat sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten gestiegen. Einer der primären Risikofaktoren EAC Barrett-Ösophagus (BE), ein metaplastischen Veränderungen der normalen Plattenepithel Speiseröhre in Reaktion auf chronische Sodbrennen. Trotz der etablierten Verbindung zwischen EAC und BE, Abfrage der molekularen Ereignisse, insbesondere veränderte Signalwege unter Beteiligung Progression sein, EAC, werden kaum verstanden. Vieles davon ist aufgrund des Fehlens von geeigneten in vitro-Modelle zur Verfügung, um diese Krankheiten zu untersuchen. Kürzlich immortalisierenden Zelllinien sind im Handel erhältlich so dass für in vitro Untersuchungen von BE. Hier stellen wir ein Verfahren zur Immunfluoreszenzfärbung von immortalisierenden Zelllinien, so dass in-vitro-Charakterisierung von Zellsignalen und der Struktur nach der Belichtung, um therapeutische Verbindungen. Anwendung dieser Techniken wird help entwickeln Einblick in die Mechanismen sein, um EAC Progression beteiligt und bieten potenziellen Möglichkeiten für Behandlung und Vorbeugung von EAC.

Introduction

Barrett-Ösophagus (BE) ist eine metaplastischen Veränderung der normalen Plattenepithel der Speiseröhre und Folge einer chronischen Exposition gegenüber den Mageninhalt von gastroösophagealen Reflux-Krankheit (GERD) 1 resultieren. BE wird gedacht, um ein Schutzmechanismus in Reaktion auf GERD sein, aber die Anwesenheit von BE verleiht ein erhöhtes Risiko für Speiseröhrenkrebs Adenokarzinom (EAC), eine Krankheit, die eine deutlich schlechte Überlebens 1 trägt. Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass bis zu 5,6% der amerikanischen Bevölkerung haben sich jedoch als BE ist oft asymptomatisch, es wird vermutet, dass die Mehrheit der BE bleibt unerkannt 2. Als Inzidenzraten sowohl GERD und EAC haben weitere Wachstum 3 zu sehen, ist es wichtig geworden, um die molekularen Mechanismen in der Progression von BE zu EAC Beteiligten verstehen, insbesondere da diese Informationen könnte möglicherweise therapeutische Ansätze zur Verhinderung der Progression werden, um EAC.

<p class="jove_content"> Patienten gerichtet Studien haben in der aktuellen Paradigma der BE-EAC Pathogenese 1 geführt. Chronische Entzündungen, Verletzungen und gentoxische Schäden durch längere Einwirkung von Mageninhalt ausüben resultierende Selektionsdruck auf der BE-Läsion Förderung neoplastischen Progression zu EAC. Eine Reihe von genetischen Veränderungen identifiziert wurden während EAC Progression BE. Doch trotz dieser gibt es einen deutlichen Mangel an Verständnis über die genauen Änderungen in der Zellsignalisierung und Folgewirkungen auf Zellstruktur und Funktion.

In vitro Zellinien immortalisiert sind nützliche Werkzeuge für die Untersuchung der Wirkungen von Zellsignalen, insbesondere bei der Untersuchung der Auswirkungen der gezielten therapeutischen Verbindungen. Die jüngste kommerzielle Verfügbarkeit von verewigt Zelllinien erlaubt für solche Studien. Obwohl Hochdurchsatz-Assays, wie etwa die weit verbreitete Lebensfähigkeitstests, kann wertvoll in der Beurteilung der Auswirkungen von gezielten Therapien bei der Zellproliferation und-su seinrvival 4-6, sind diese Tests nicht sinnvoll, für die Abfrage der Auswirkungen der Zellsignalisierung auf Zellmorphologie. Immunfluoreszenzfärbung (IF) ist eine nützliche Technik für die Untersuchung der Wirkungen von zielgerichteten Therapien auf den morphologischen, Wachstum und Überleben von Zellen und Eigenschaften der Proteine, die beteiligt sind. Unser Labor hat diese Methoden zu verewigen Zelllinien angepasst, mit IF, um die Auswirkungen einer klinisch verfügbare Medikament auf BE-Zelllinien in der Hoffnung auf eine mögliche Abgrenzung chemopreventative Behandlung und Biomarker für die medikamentöse Behandlung 7 zu beurteilen. Ähnlich Anwendung dieser Techniken in EAC, BE und verewigt Speiseröhre Zelllinien hat kritische Feststellungen zu werden, um EAC Progression 8-10 abgegrenzt. Wir finden, ZF-Analyse von BE-Zellen mit gezielten Therapien behandelt hat einen Wert, so dass für die Charakterisierung von Veränderungen in der Zellstruktur und Proteinlokalisierung. Hier präsentieren wir unsere Methoden für ZF von verewigt Zellen characterize medikamentöse Behandlung.

Protocol

1. Zell Line Maintenance Immortalisierte menschliche BE hochgradigen dysplastischen (CP-B,-C CP, CP-D) und metaplastischen (CP-A) Zelllinien durch stabile Transfektion von menschlichen Telomerase Reverse Transkriptase (TERT) Protein 11. Aufrechtzuerhalten Zelllinien in Keratinozyten-Medium mit Rinderhypophysenextrakt (BPE), epidermaler Wachstumsfaktor (EGF), 5% fötales Rinderserum (FBS), nicht-essentiellen Aminosäuren (NEAA), Penicillin-Streptomycin-Neomycin (PSN) ergänzt und Standard …

Representative Results

Ein Beispiel für die von der Anwendung der beschriebenen Verfahren erhaltenen Ergebnisse ist in den 1A-D veranschaulicht. Die Deckgläser mit CP-D-und CP-C BE Zellen wurden für 24 h mit 1 uM der Src-Familie-Inhibitor, SKI-606, oder Vehikel (DMSO) behandelt und gefärbt mit den oben beschriebenen Verfahren für die Adherens Junction und Wnt-Signalprotein, β -Catenin. Visualisierung von β-Catenin wurde durch Markierung mit einem Anti-Kaninchen-IgG zu einem grünen Fluorophor gekoppelt erreicht, währe…

Discussion

Wir haben ein Verfahren für die Anwendung der IF von BE-Zellen in Richtung der Aufklärung der physiologischen Wirkungen von zielgerichteten Therapien bei diesen Zellen beschrieben. Zwar haben wir die Verwendung dieser Verfahren zur BE-Zellen beschrieben, haben wir gefunden, daß diese Verfahren auch auf eine Vielzahl von verschiedenen Zelltypen 13,17,18. Ferner können diese Verfahren auf verschiedene Weise zu Färbung für bestimmte Ziele zu optimieren verändert werden.

Wir fi…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem St, Joseph-Stiftung (AJF, LJI) und American Lung Association, RG-224607-N (LJI) unterstützt.

Materials

Name of the Material/Equipment Company Catalog Number Comments/ Description (optional)
CP-A (Metaplastic Cell Line) ATCC CRL-4027
CP-B (High-grade Dysplastic Cell Line) ATCC CRL-4028
CP-C (High-grade Dysplastic Cell Line) ATCC CRL-4029
CP-D (High-grade Dysplastic Cell Line) ATCC CRL-4030
Keratinocyte-SFM (1X), Liquid Life Technologies 17005-042
0.25% Trypsin-EDTA (1X), Phenol Red  Life Technologies 25200056
Fetal Bovine Serum, Qualified, HI Life Technologies 10438026
PSN ANTIBIOTIC MIXTURE Life Technologies 15640
PBS – Phosphate-Buffered Saline Life Technologies 10010049
Pro-long Gold Antifade Reagent with DAPI  Life Technologies P36931
Circular Glass Coverslip 18mm Fisher Scientific 15-183-86
β-catenin Primary Antibody (Rabbit) Cell Signaling 9562S
Alexafluor 488 (Goat Anti-Rabbit) Life Technologies A11008
10cm TC treated PS dish, sterile USA Scientific CC7682-3394
12-well TC treated PS plate, sterile USA Scientific 5666-5180
DMSO Sigma-Aldrich 276855
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148
Ammonium chloride Sigma-Aldrich A9434
Saponin Sigma-Aldrich 47036
Bovine Serum Albumin – Fraction V Sigma-Aldrich 85040C
SKI-606 (Bosutinib) Selleck Chemicals S1014
Square Bioassay Dish  Thermo Scientific 240835
Parafilm  VWR 82024-546
Disposable Pasteur Pipets, Flint Glass VWR 14672-380
Nexcelom Mini Cell Counter Nexcelom
Cellometer Counting Chambers Nexcelom CHT4-SD100-014
Zeiss Apotome microscope  Zeiss

Referências

  1. Reid, B. J., Li, X., Galipeau, P. C., Vaughan, T. L. Barrett’s oesophagus and oesophageal adenocarcinoma: time for a new synthesis. Nat. Rev. Cancer. 10, 87-101 (2010).
  2. Hayeck, T. J., Kong, C. Y., Spechler, S. J., Gazelle, G. S., Hur, C. The prevalence of Barrett’s esophagus in the US: estimates from a simulation model confirmed by SEER data. Dis. Esophagus. 23, 451-457 (2010).
  3. Brown, L. M., Devesa, S. S., Chow, W. H. Incidence of adenocarcinoma of the esophagus among white Americans by sex, stage, and age. J. Natl. Cancer Inst. 100, 1184-1187 (2008).
  4. Konturek, P. C., Burnat, G., Hahn, E. G. Inhibition of Barret’s adenocarcinoma cell growth by simvastatin: involvement of COX-2 and apoptosis-related proteins. J. Physiol. Pharmacol. 58 Suppl 3, 141-148 (2007).
  5. Peng, D., et al. Glutathione peroxidase 7 protects against oxidative DNA damage in oesophageal cells. Gut. 61, 1250-1260 (2012).
  6. Vona-Davis, L., et al. MAPK and PI3K inhibition reduces proliferation of Barrett’s adenocarcinoma in vitro. Surg. Res. 127, 53-58 (2005).
  7. Inge, L. J., et al. a small molecule inhibitor of the Src kinase, reduces the growth and activates apoptosis in pre-neoplastic Barrett’s esophagus cell lines: evidence for a noninvasive treatment of high-grade dysplasia. Thoracic Cardiovasc. Surg. 145, 531-538 (2013).
  8. Jovov, B., et al. Ion transport and barrier function in a telomerase-immortalized human nondysplastic, Barrett’s cell line (BAR-T). Dis. Esophagus. 22, 386-395 (2009).
  9. Merlo, L. M., Kosoff, R. E., Gardiner, K. L., Maley, C. C. An in vitro co-culture model of esophageal cells identifies ascorbic acid as a modulator of cell competition. BMC Cancer. 11, 461 (2011).
  10. Zhang, H. Y., Hormi-Carver, K., Zhang, X., Spechler, S. J., Souza, R. F. In benign Barrett’s epithelial cells, acid exposure generates reactive oxygen species that cause DNA double-strand breaks. Cancer Res. 69, 9083-9089 (2009).
  11. Palanca-Wessels, M. C. A., et al. Extended lifespan of Barrett’s esophagus epithelium transduced with the human telomerase catalytic subunit: a useful in vitro model. Carcinogenesis. 24, 1183-1190 (2003).
  12. Kumble, S., Omary, M. B., Cartwright, C. A., Triadafilopoulos, G. Src activation in malignant and premalignant epithelia of Barrett’s esophagus. Gastroenterology. 112, 348-356 (1997).
  13. Inge, L. J., et al. alpha-Catenin overrides Src-dependent activation of beta-catenin oncogenic signaling. Mol. Cancer Ther. 7, 1386-1397 (2008).
  14. Coluccia, A. M. L., et al. SKI-606 Decreases Growth and Motility of Colorectal Cancer Cells by Preventing pp60(c-Src)-Dependent Tyrosine Phosphorylation of β-Catenin and Its Nuclear Signaling. Cancer Res. 66, 2279-2286 (2006).
  15. Nam, J. -. S., Ino, Y., Sakamoto, M., Hirohashi, S. Src Family Kinase Inhibitor PP2 Restores the E-Cadherin/Catenin Cell Adhesion System in Human Cancer Cells and Reduces Cancer Metastasis. Clin. Cancer Res. 8, 2430-2436 (2002).
  16. Chu, I., et al. p27 phosphorylation by Src regulates inhibition of cyclin E-Cdk2. Cell. 128, 281-294 (2007).
  17. Inge, L. J., et al. Soluble E-cadherin promotes cell survival by activating epidermal growth factor receptor. Exp. Res. 317, 838-848 (2011).
  18. Gan, Y., et al. Differential roles of ERK and Akt pathways in regulation of EGFR-mediated signaling and motility in prostate cancer cells. Oncogene. 29, 4947-4958 (2010).
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Citar este artigo
Inge, L. J., Fowler, A. J., Bremner, R. M. An Immunofluorescent Method for Characterization of Barrett’s Esophagus Cells. J. Vis. Exp. (89), e51741, doi:10.3791/51741 (2014).

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