परिसंचारी ट्यूमर सेल लाइनें: मौलिक और अनुवाद अनुसंधान के लिए एक अभिनव उपकरण
Summary
सीटीसी की खेती विशिष्ट मार्कर अभिव्यक्ति को परखने के माध्यम से कैंसर के एक गहरे कार्यात्मक लक्षण वर्णन की अनुमति देती है, और दवा प्रतिरोध का आकलन करती है और अन्य संभावनाओं के बीच यकृत को उपनिवेश बनाने की क्षमता होती है। कुल मिलाकर, सीटीसी संस्कृति रोगी परिणाम में सुधार करने के लिए व्यक्तिगत चिकित्सा के लिए एक आशाजनक नैदानिक उपकरण हो सकता है।
Abstract
मेटास्टेसिस कैंसर की मौत का एक प्रमुख कारण है। उपचार रणनीतियों में सुधार के बावजूद, मेटास्टैटिक कैंसर का पूर्वानुमान खराब है। इस प्रकार हम मेटास्टेसिस विकास के पीछे तंत्र को समझने के लिए एक तत्काल जरूरत का सामना करना पड़ता है, और इस तरह उन्नत कैंसर के लिए कुशल उपचार का प्रस्ताव करने के लिए । मेटास्टैटिक कैंसर का इलाज करना मुश्किल है, क्योंकि बायोप्सी आक्रामक और दुर्गम हैं। हाल ही में, तरल बायोप्सी में काफी रुचि रही है जिसमें सेल-फ्री परिसंचारी डिऑक्सीरिबोक्लीक एसिड (डीएनए) और परिधीय रक्त से ट्यूमर कोशिकाओं को परिसंचारी शामिल है और हमने मेटास्टैटिक कोलोरेक्टल कैंसर रोगियों से कई परिसंचारी ट्यूमर सेल लाइनों की स्थापना की है ताकि उनके लक्षण वर्णन में भाग लिया जा सके। दरअसल, कार्यात्मक रूप से इन दुर्लभ और खराब वर्णित कोशिकाओं की विशेषता के लिए, महत्वपूर्ण कदम उन्हें विस्तार करना है। एक बार स्थापित होने के बाद, परिसंचारी ट्यूमर सेल (सीटीसी) लाइनों को निलंबन या अनुयायी स्थितियों में सुसंस्कृत किया जा सकता है। आणविक स्तर पर, सीटीसी लाइनों को इम्यूनोफ्लोरेसेंस या साइटोमेट्री विश्लेषण द्वारा ब्याज के विशिष्ट मार्कर (जैसे भेदभाव, एपिथेलियल या कैंसर स्टेम सेल) की अभिव्यक्ति का आकलन करने के लिए आगे इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अलावा, सीटीसी लाइनों का उपयोग सोने के मानक कीमोथेरेपी के साथ-साथ लक्षित उपचारों के प्रति दवा संवेदनशीलता का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। ट्यूमर शुरू करने के लिए सीटीसी लाइनों की क्षमता इम्यूनोडिफिशिएंसी चूहों में सीटीसी के चमड़े के नीचे इंजेक्शन द्वारा भी परीक्षण किया जा सकता है।
अंत में, लघु हेयरपिन राइबोन्यूक्लिक एसिड (shRNA) या Crispr/Cas9 द्वारा सीटीसी जीन को संपादित करके कैंसर के प्रसार में शामिल होने वाले ब्याज के विशिष्ट जीन की भूमिका का परीक्षण करना संभव है । संशोधित सीटीसी इस प्रकार वीवो में मेटास्टैटिक विकास प्रक्रिया के हिस्से की प्रयोगात्मक नकल करने के लिए इम्यूनोडिफिशिएंसी माउस प्लीहा में इंजेक्ट किया जा सकताहै।
अंत में, सीटीसी लाइनें भविष्य के अनुसंधान के लिए और व्यक्तिगत चिकित्सा के लिए एक कीमती उपकरण हैं, जहां वे उन कोशिकाओं का उपयोग करके उपचार दक्षता की भविष्यवाणी की अनुमति देंगे जो मूल रूप से मेटास्टेसिस के लिए जिम्मेदार हैं।
Introduction
प्रारंभिक कैंसर निदान और चिकित्सीय रणनीति में हाल ही में सुधार के बावजूद, कैंसर रुग्णता का नब्बे प्रतिशत से अधिक अभी भी मेटास्टेसिस1के कारण है। मेटास्टैटिक प्रक्रिया एक बहु-चरण झरना है जो प्राथमिक ट्यूमर से कोशिकाओं की स्थानीय टुकड़ी और खून में उनके प्रवेश द्वार के साथ शुरू होती है जहां वे कोलोरेक्टल कैंसर (सीआरसी)2के मामले में यकृत और फेफड़ों जैसे दूर की साइटों को उपनिवेश करने के लिए ट्यूमर कोशिकाओं (सीटीसी) को प्रसारित करते हैं। हाल ही में, तरल बायोप्सी पर ध्यान बढ़ रहा है, जो रोगी रक्त नमूनों से सीटीसी का विशेष रूप से पता लगाने और गणना करने के लिए एक गैर-आक्रामक उपकरण हैं। इंट्राट्यूमर जेनेटिक विषमता दवा प्रतिरोध का एक प्रमुख कारण है; इस प्रकार, ट्यूमर सामग्री से प्रतिनिधि कोशिकाओं को अलग व्यक्तिगत दवा 3 लिए एक आशाजनक उपकरण कागठनकिया .
रक्त में सीटीसी की कम आवृत्ति (1 सीटीसी प्रति 106 – 107 ल्यूकोसाइट्स)4के बावजूद सीटीसी औररक्तके अन्य घटकों के बीच संपत्ति के अंतर के आधार पर कई डिटेक्शन और आइसोलेशन तकनीक विकसित की गई थी । रोगी रक्त नमूनों में सीटीसी की संख्या, अकेले, द्रोह, उपचार प्रतिक्रिया और रोग प्रगति6,7के चरण के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं । इस प्रकार, सीटीसी अलगाव आनुवंशिक विषमता का आकलन करने या दवा स्क्रीनिंग करने के साथ-साथ इन आक्रामक कोशिकाओं की विशेषता के लिए मौलिक अध्ययनों के लिए अनुवादात्मक अध्ययनों के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है, क्योंकि वे मेटास्टैटिक प्रेरण8,9के प्रमुख अभिनेता हैं। दरअसल, व्यावसायिक रूप से स्थापित कैंसर सेल लाइनों की तुलना में, जिन्होंने समय के साथ हजारों उत्परिवर्तन जमा किए हैं, ताजा सीटीसी मेटास्टेसाइज करने की शक्तिशाली क्षमता सहित मूल प्राथमिक ट्यूमर की मुख्य विशेषताओं को साझा करते हैं, और वे बीमारी का बेहतर प्रतिबिंब हैं। ये विशेषताएं उन्हें मौलिक अध्ययनों के लिए एक मजबूत उपकरण बनाती हैं, विशेष रूप से मेटास्टेसिस में शामिल भविष्यवाणी किए गए प्रमुख कारकों के नॉकआउट प्रयोगों में। इन प्रयोगों के परिणाम को वीवो में,चूहों पर मान्य किया जा सकता है, जैसा कि नीचे वर्णित है।
एक बार सीटीसी अलग कर रहे हैं, वे गैर अनुयायी संस्कृति की स्थिति में विस्तार किया जा सकता है और फिर, वे बस के रूप में किसी भी उपलब्ध कैंसर सेल लाइन में हेरफेर किया जा सकता है, यानी वे समान रूप से अनुयायी परिस्थितियों में सुसंस्कृत किया जा सकता है या Matrigel में एंबेडेड, वैज्ञानिक प्रश्न10पर निर्भर करता है । उदाहरण के लिए, ब्याज के प्रोटीन की अभिव्यक्ति और स्थानीयकरण का परीक्षण करने के लिए, सीटीसी क्षेत्रों को निलंबन की स्थिति में उगाया जा सकता है और क्षेत्र वर्गों पर इम्यूनोफ्लोरेसेंस करने के लिए हिस्टोगेल में एम्बेडेड किया जा सकता है। इसके अलावा, यदि प्रोटीन झिल्लीदार है, तो जीवित कोशिकाओं पर इसकी अभिव्यक्ति को साइटोमेट्री द्वारा मापा जा सकता है।
कार्यात्मक अध्ययनों के लिए, ब्याज के प्रोटीन की भूमिका का परीक्षण करने के लिए जो यकृत उपनिवेशीकरण में भूमिका निभा सकता है, श्रणा या CRISPR/Cas9 द्वारा संपादित जीन के साथ सीटीसी, इम्यूनोडिनेस चूहों की तिल्ली में इंजेक्ट किया जा सकता है । यह बाद का प्रयोग लिवर मेटास्टेसिस उपनिवेशीकरण11की नकल करने के लिए एक शक्तिशाली मॉडल है ।
ट्यूमर शुरू करने के लिए सीटीसी की क्षमता इम्यूनो की कमी चूहों में कोशिकाओं की एक बहुत कम संख्या इंजेक्शन द्वारा मूल्यांकन किया जा सकता है । चूंकि ट्यूमर दीक्षा कैंसर स्टेम सेल (सीएससी) की एक बानगी है, इस परख से सीटीसी लाइनों के भीतर सीएससी का प्रतिशत पता चलेगा । यह स्टेम सेल फेनोटाइप कुछ सोने के मानक कैंसर चिकित्सा के लिए प्रतिरोधी ट्यूमर सेल लाइनों परिसंचारी बनाता है । इसलिए विस्तारित सीटीसी का उपयोग दवाओं को स्क्रीन करने और रोगी के लिए सर्वोत्तम संभावित कुशल उपचार को इंगित करने के लिए किया जा सकता है; उपचार के लिए सीटीसी प्रतिक्रिया एक ल्यूमिनेसेंस व्यवहार्यता परख का उपयोग कर विट्रो में परीक्षण किया जा सकता है, उदाहरण के लिए ।
एक दीर्घकालिक परिप्रेक्ष्य में, हौसले से अलग और परिलक्षित CTCs पर दवा स्क्रीनिंग व्यक्तिगत दवा के लिए एक नया उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है रोगियों के लिए सबसे कुशल और अनुकूलित उपचार चुनने में सहायता करने के लिए ।
वर्तमान कागज में, सीटीसी लाइनों को संस्कृति के लिए प्रोटोकॉल, इम्यूनोस्टेटिंग और साइटोमेट्री के माध्यम से विशिष्ट प्रोटीन दाग करने के लिए, साइटोटॉक्सिकिटी परख के साथ-साथ सीटीसी के साथ वीवो ज़ेनोबेड़ा प्रयोगों में प्रदर्शन करने के लिए विस्तृत हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
ऊपर वर्णित प्रोटोकॉल का उपयोग शुरू में कोलोरेक्टल सीटीसी कार्यात्मक लक्षण वर्णन के लिए किया गया था, लेकिन इसका उपयोग स्तन कैंसर जैसे अन्य प्रकार के कैंसर के लिए किया जा सकता है और माउस मॉडल के लिए अनुक?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
पन्नेक्विन लैब में इस शोध परियोजना को एसआईआरआईसी से अनुसंधान अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था: ग्रांट «INCa-DGOS-Inserm 6045»। गुइलौमे बेल्ट्हियर और ज़ीनब होमायड के पीएचडी करेलकों को कैंसर विरोधी लीग/लिग कॉन्ट्रे ले कैंसर ने समर्थन दिया । सेलीन बोक्लेयर वेतन को “क्षेत्र ओसिटानी” द्वारा वित्तपोषित किया गया था। अंग्रेजी संपादन के लिए जूलियन वेंबल्स के लिए धन्यवाद।
Materials
| Accumax solution | Sigma-Aldrich | A7089 | |
| Advanced DMEM/F-12 | Gibco | 12634028 | |
| CellTiter-Glo Luminescent Cell Viability Assay | Promega | G7570 | |
| Corning Matrigel Growth Factor Reduced (GFR) Basement Membrane Matrix | Corning | 354230 | |
| Costar 24-well Clear Flat Bottom Ultra-Low Attachment Multiple Well Plates, | Corning | 3473 | |
| Histiogel Specimen Medium | LabStorage | HG-4000 | |
| Human EGF, premium grade | Miltenyi Biotec | 130-097-751 | |
| Human FGF-2, premium grade | Miltenyi Biotec | 130-093-564 | |
| L-Glutamine (200 mM) | Gibco | 25030081 | |
| N-2 Supplement | Gibco | 17502048 | |
| Penicillin-Streptomycin (5,000 U/mL) | Gibco | 15070063 |
Referências
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