Summary

मानव कोशिका लाइनों से Chemoresistant डिम्बग्रंथि के कैंसर स्टेम सेल के लिए संवर्धन

Published: September 10, 2014
doi:

Summary

कैंसर स्टेम कोशिकाओं (सीएससी) के कारण chemoresistance को ट्यूमर पतन में फंसा रहे हैं. हम चयन गर्भाशय के कैंसर कोशिका लाइनों से सीएससी के विस्तार के लिए एक प्रोटोकॉल अनुकूलित है. Chemotherapeutic सिसप्लैटिन साथ कोशिकाओं के इलाज और हम गैर पक्षपाती सीएससी संस्कृतियों के लिए बेहतर मीडिया को बढ़ावा देने के लिए एक स्टेम सेल में संवर्धन द्वारा.

Abstract

कैंसर स्टेम कोशिकाओं (सीएससी) धीमी साइकिल और अत्यधिक, proliferative आक्रामक उत्पन्न करने के लिए asymmetrically कि विभाजन undifferentiated कोशिकाओं, और chemoresistant ट्यूमर कोशिकाओं के एक सबसेट के रूप में परिभाषित कर रहे हैं. इसलिए, सीएससी therapeutically लक्षित करने के लिए कोशिकाओं का एक आकर्षक आबादी हैं. सीएससी रक्त, मस्तिष्क, फेफड़े, जठरांत्र संबंधी मार्ग, प्रोस्टेट, और अंडाशय में उन सहित कैंसर के प्रकार के एक नंबर के लिए योगदान करने के लिए भविष्यवाणी कर रहे हैं. अलग और सीएससी के लिए एक ट्यूमर सेल आबादी सीएससी के गुण, जेनेटिक्स, और चिकित्सीय प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए सक्षम शोधकर्ताओं जाएगा समृद्ध. हम reproducibly डिम्बग्रंथि के कैंसर कोशिका लाइनों (SKOV3 और OVCA429) से डिम्बग्रंथि के कैंसर सीएससी के लिए समृद्ध करती है कि एक प्रोटोकॉल उत्पन्न. सेल लाइनों 3 दिन के लिए 20 माइक्रोन सिसप्लैटिन के साथ व्यवहार कर रहे हैं. जीवित कोशिकाओं साइटोकिन्स और वृद्धि कारकों युक्त सीरम मुक्त स्टेम सेल मीडिया में पृथक और सुसंस्कृत हैं. हम कश्मीर के लिए अलग कक्षों का विश्लेषण करके इन शुद्ध सीएससी की एक संवर्धन का प्रदर्शनNown सेल मार्कर Oct4, Nanog, और Prom1 (CD133) और CD177 और CD133 की कोशिका की सतह अभिव्यक्ति स्टेम. सीएससी प्रदर्शनी chemoresistance वृद्धि हुई. सीएससी के अलगाव के लिए इस विधि chemoresistance और ट्यूमर पतन में सीएससी की भूमिका के अध्ययन के लिए एक उपयोगी उपकरण है.

Introduction

Resistance to chemotherapy is a major impediment to the treatment and cure of cancer. Ovarian cancer is the 5th leading cause of cancer-related deaths among women in the United States (American Cancer Society Facts and Figures 2013). Patients initially respond well to chemotherapy, but most patients relapse1. After relapse patients are treated with a variety of additional chemotherapy agents with very little benefit2. General properties of CSCs include unlimited proliferative capabilities, retention of an undifferentiated state, resistance to drug treatment, efficient DNA repair, and ability to generate malignant tumor cells with different phenotypes3. CSCs frequently exhibit expression of stem cell genes such as Nanog, Oct4, Sox2, Nestin, CD133, and CD117. CSCs often express elevated levels of ABCG2, and ALDH genes that may contribute to drug efflux and metabolism3,4.

The first definitive evidence for CSCs was demonstrated by isolating acute myeloid leukemia-initiating cells that were capable of self-renewal and tumor generation5. These leukemic stem cells expressed surface CD34 and generated leukemia in NOD/SCID (immunocompromised) mice5. Since then CSCs have been identified in many cancer types including leukemias/lymphomas, breast, bladder, colorectal, endometrial, sarcomas, hepatocellular carcinoma, melanomas, gliomas, ovarian, pancreatic, prostate, squamous cell carcinoma, and lung6. Therefore, being able to study this subtype of cancer cell is advantageous.

The goal of this study is to create a protocol for the selection and isolation of chemoresistant CSCs. Several methods have been reported for the isolation of CSCs from ovarian cancer cell lines. Non-adherent spheroids isolated from OVCAR-3, SKOV3, or HO8910 cultures demonstrate stem-like properties7,8. Isolation of CD133+ cells from OVCAR-3 cultures also yields CSCs. CSCs have also been selected in culture by treatment with chemotherapeutic agents. Treating tumor cell lines (OVCA433, Hey, and SKOV3 cells) with cisplatin and paclitaxel allows for the expansion and isolation of CSCs4,9. While culture of some cell types in CSC media leads to isolation of CSCs, SKOV3 cells did not survive culture in serum-free media or form sphere cells4. Therefore, treatment of cells with cisplatin and paclitaxel aided the expansion or isolation of this population4.

Using a modification of the procedure presented by Ma and colleagues4 we developed a method to isolate CSCs from the ovarian cancer cell lines. Our protocol is advantageous as it yields more viable cells while using less toxic chemotherapeutic agents. Cells are treated with cisplatin and subsequently grown in serum-free media supplemented with growth factors (stem cell media). We isolate the resulting non-adherent sphere cells and assay them for their expression of stem cell markers. This model enables the study of CSC properties and response to drug therapy.

Protocol

1 सेल डिम्बग्रंथि कैंसर कोशिका लाइनों की संस्कृति और फ्लोरोसेंट लेबलिंग SKOV3 मीडिया तैयार: 10% भ्रूण गोजातीय सीरम (FBS) के साथ पूरक मैककॉय मीडिया, 0.1 मिमी एल glutamine, 50 यू / एमएल पेनिसिलिन, और 50 माइक्रोग्राम / एमएल…

Representative Results

हम सिसप्लैटिन उपचार का उपयोग उपकला डिम्बग्रंथि के कैंसर कोशिका लाइनों से सीएससी पृथक दिखाना है कि, हम पहले पूर्व उपचार के लिए और चयन के बाद सेल लाइनों की छवियों का अधिग्रहण किया. हम पक्षपाती (इलाज) SKOV3 और …

Discussion

उपचार के लिए प्रतिरोधी रहे हैं कि सीएससी प्राथमिक ट्यूमर के इलाज के बाद पतन के लिए जिम्मेदार हो सकता है. सीएससी की विशेषता डिम्बग्रंथि के कैंसर के लिए सुधार के उपचारों के लिए नेतृत्व कर सकते हैं. ऊपर प्?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Serene Samyesudhas and Dr. Lynn Roy assisted in preparing samples for filming.

Materials

Name of Reagent/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
McCoy Life Technologies 16600-108 Warm to 37C prior to use
DMEM / F12 serum free Life Technologies  11320-033 Warm to 37C prior to use
Minimal Essential Media Life Technologies  42360032 Warm to 37C prior to use
Sodium Pyruvate Life Technologies  11360070
Polybrene Millipore TR-1003-G
Blasticidin Life Technologies  R21001
Fetal Bovine Serum  Atlas Biologicals F-0500-A
Penicillin-streptomycin  Life Technologies 15070-063
Cisplatin Sigma-Aldrich T7402-5MG Caution: Toxic Use precautions
pLenti-suCMV-Rsv Gentarget LVP023 BSL2 approval needed
Insulin Sigma-Aldrich I-1882
Human Recombinant EGF  Cell Signaling Technology 8916LC
bFGF BD biosciences 354060
LIF Santa Cruz sc-4988A
Bovine Serum Albumin Roche 03 116 956 001
TRIzol Life Technologies 15596-018
High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit   Applied Biosystems 4368813
IQ Multiplex Powermix BioRad 1725849
Accumax Millipore
Primers Integrated DNA Technology individually designed and ordered (see protocol for sequnces)
Anti-CD133 PE Milenyl 130-098-826 Primer/probe sets are light sensitive
CD117-Biotin Miltenly 130-098-570
AntiBiotin-FITC Miltenly 130-098-796
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148-1KG Caution: Toxic always prepare in hood and make fresh.
Trypsin Life Technologies 25300062
MTT (3-(4, 5-Dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide)  Sigma-Aldrich 25200-072
EVOS Fl Epifluorescence and Transmitted Light Microscope Advanced Microscopy Group
Biorad CFX96 C1000 System Biorad
Beckman Coulter FC500 Flow Cytometer  Beckman Coulter
Spectramax 340PC384  Molecular Devices

Referências

  1. Pennington, K., Pulaski, H., Pennington, M., Liu, J. R. Too Much of a Good Thing: Suicide Prevention Promotes Chemoresistance in Ovarian Carcinoma. Curr Cancer Drug Targets. 10, 575-583 (2010).
  2. Thigpen, T. A rational approach to the management of recurrent or persistent ovarian carcinoma. Clin Obstet Gynecol. 55, 114-130 (2012).
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  5. Bonnet, D., Dick, J. E. Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a primitive hematopoietic cell. Nature Medicine. 3, 730-737 (1997).
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Citar este artigo
Cole, J. M., Joseph, S., Sudhahar, C. G., Cowden Dahl, K. D. Enrichment for Chemoresistant Ovarian Cancer Stem Cells from Human Cell Lines. J. Vis. Exp. (91), e51891, doi:10.3791/51891 (2014).

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