Un In Vitro Sistema per studio dormienza tumorale e l'interruttore di crescita metastatica
Summary
Un modificato 3-D in vitro del sistema è presentato in cui caratteristiche di crescita di diverse linee cellulari tumorali in membrana basale ricostituita in correlazione con il comportamento inattivo o proliferativa delle cellule tumorali in un sito secondario metastatico<em> In vivo</em>.
Abstract
Recidiva del tumore al seno spesso segue un lungo periodo di latenza in cui non ci sono segni di cancro e metastasi non può diventare clinicamente evidente solo molti anni dopo la rimozione del tumore primario e la terapia adiuvante. Una probabile spiegazione di questo fenomeno è che le cellule tumorali hanno seminato siti metastatici, resistenti alle terapie convenzionali, e rimangono inattivi per lunghi periodi di tempo 1-4.
L'esistenza di cellule tumorali dormienti presso le sedi secondarie è stato descritto in precedenza come le cellule quiescenti solitaria che non proliferano nè apoptosi 5-7. Inoltre, queste cellule solitarie ha dimostrato di diffondere dal tumore primario in una fase iniziale di 8-10 progressione della malattia e di soggiornare crescita arrestato nel midollo osseo dei pazienti ', il sangue e linfonodi 1,4,11. Pertanto, la comprensione dei meccanismi che regolano dormienza o il passaggio ad uno stato proliferativo è fondamentale per scoprire nuovi obiettivi e interventi per prevenire la recidiva di malattia. Tuttavia, svelando i meccanismi che regolano il passaggio dalla dormienza alla crescita del tumore metastatico è stata ostacolata dalla mancanza di sistemi di modelli disponibili.
in vivo ed ex vivo sistemi modello per studiare la progressione metastatica delle cellule tumorali sono state descritte in precedenza 1,12-14. Tuttavia questi sistemi modello non hanno fornito in tempo reale ed in maniera meccanicistica intuizioni alta velocità in quello che fa scattare l'emergenza di solitario cellule tumorali dormienti a proliferare come malattia metastatica. Abbiamo recentemente sviluppato un sistema in vitro 3D per modellare le caratteristiche di crescita in vivo delle cellule che presentano inattive (D2.OR, MCF7, K7M2-AS.46) o proliferativa (D2A1, MDA-MB-231, K7M2) comportamento metastatico in vivo. Abbiamo dimostrato che le cellule tumorali che presentano dormienza in vivo in un sito metastatico rimanere quiescente quando coltivate in un 3-dimensione (3D) estratto membrana basale (BME), mentre le cellule altamente metastatico in vivo facilmente proliferare nella cultura 3D dopo variabile, ma relativamente breve periodi di quiescenza. È importante sottolineare che utilizzando il 3D nel sistema modello in vitro, abbiamo dimostrato per la prima volta che la composizione ECM svolge un ruolo importante nella regolazione delle cellule tumorali dormienti se passerà ad uno stato proliferativo e lo hanno confermato in studi in vivo 15-17. Quindi, il modello di sistema descritte nella presente relazione fornisce un metodo in vitro per dormienza modello di tumore e lo studio della transizione alla crescita proliferativa indotta dal microambiente.
Protocol
Discussion
I meccanismi alla base che mantengono le cellule tumorali disseminate in uno stato inattivo o risultato nella loro transizione verso una crescita metastatica rimangono in gran parte sconosciuti. Questo fenomeno è stato estremamente difficile da studiare nei pazienti umani 4,12 e pochi modelli preclinici sono stati sviluppati per risolvere questo problema. Tuttavia, alcuni in vivo ed ex-vivo sistemi modello per la dormienza tumorale sono state caratterizzate (recensione a 1,12). T…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è stata sostenuta in parte dal programma di ricerca intramurale del National Cancer Institute.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
|---|---|---|---|
| DMEM high glucose | Invitrogen | 11965-118 | |
| DMEM low glucose | Invitrogen | 11885-092 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Invitrogen | 10091-148 | |
| Growth factor-reduced 3-D Cultrex Basement Membrane Extract | Trevigen Inc. | Protein concentration between 14-15mg/ml | |
| D2.0R and D2A1 cell lines | 5,19 | ||
| K7M2 and K7M2AS1.46 cells | 20 | ||
| MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cells | ATCC | ||
| An 8 chamber glass slide system | (Lab -TEK, Thermo scientific) | 177402 | |
| Cell Titer 96 AQueous One Solution cell proliferation assay kit | Promega | G3580 | |
| VECTASHIELD mounting medium with DAPI | Vector Laboratories Inc. | H-1200 | |
| Normal donkey serum | Jackson ImmunoResearch | 017-000-121 | |
| Elisa Plate Reader | Bio-Tec | Record 490nm | |
| Confocal microscope | Zeiss-LSM-510 | Magnification x63 |
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