Summary

Isolement de cellules souches du cancer à partir d'échantillons cancer de la prostate humaine

Published: March 14, 2014
doi:

Summary

L'isolement des cellules souches cancéreuses (CCM) directement à partir de tissus humains est nécessaire pour leur caractérisation biologique. Ce manuscrit décrit une méthodologie pour l'isolement des CSC de la prostate à partir de tissus humains, tout en offrant des conseils sur le dépannage des mesures difficiles.

Abstract

Le modèle de cellules souches du cancer (SCC) a été considérablement revu au cours des deux dernières décennies. Pendant ce temps, les CSC ont été identifiés et directement isolé à partir de tissus humains et en série propagé dans des souris immunodéficientes, généralement grâce à l'étiquetage des anticorps de sous-populations de cellules et de fractionnement par cytométrie de flux. Cependant, les caractéristiques cliniques uniques de cancer de la prostate ont considérablement limité l'étude de la CSC de la prostate à partir d'échantillons frais de tumeurs humaines. Nous avons récemment rapporté l'isolement des CSC de la prostate directement à partir de tissus humains en raison de leur classe de phénotype HLA I (HLAI)-négatif. des cellules de cancer de la prostate sont récoltées à partir de pièces chirurgicales et dissociées mécaniquement. Une suspension de cellules est généré et marqué avec des anticorps conjugués HLAI stromales et par fluorescence. Les sous-populations de cellules HLAI négatifs sont finalement isolés en utilisant un cytomètre de flux. La principale limitation de ce protocole est la nature souvent microscopique et multifocalecancer primaire en pièces de prostatectomie. Néanmoins, isolés CSC de la prostate en direct sont appropriés à la caractérisation moléculaire et la validation fonctionnelle par transplantation dans des souris immunodéficientes.

Introduction

Hétérogénéité intratumorale est considérée comme une caractéristique du cancer 1. En effet, plusieurs mécanismes d'hétérogénéité intratumorale ont été décrites, y compris la mutation génétique et les interactions avec le micro-environnement. En outre, certains cancers peuvent contenir une hiérarchie cellulaire avec une sous-population de cellules souches cancéreuses (CCM) qui présente des propriétés de capacité de la tumeur et initier l'auto-renouvellement dans des essais de transplantation de série 2-5. Initialement décrit dans hématologique 6, du sein 7, 8 et les tumeurs malignes du cerveau, CCF ont également été étudiés dans le cancer de la prostate 9-12 ainsi que d'autres types de tumeurs 2-5.

CSC sont généralement considérés comme une fraction cellulaire dans une population hétérogène 2-5. Par conséquent, la caractérisation fonctionnelle et moléculaire du CSC est subordonnée à leur enrichissement des populations en vrac. En conséquence, au cours des deux dernières décennies, plusieurs se sont réunishodologies d'enrichissement SCC ont été élaborées qui impliquent généralement la séparation des populations marquées par cytométrie de flux. En outre, une considération importante dans l'étude de la CSC est que l'organisation hiérarchique des tissus humains peut être perturbée par des manipulations expérimentales telles que passages en série en culture ou immunodéficientes souris. En conséquence, l'isolement direct des CSC de tissus humains a émergé comme une méthode importante dans le domaine du SCC.

cancer de la prostate est une cause majeure de morbidité et de mortalité aux États-Unis et partout dans le monde 13 cancer. Par conséquent, l'isolement et la caractérisation biologique des CSC de la prostate est d'un grand intérêt. CCF de la prostate ont été préalablement enrichi à partir de lignées cellulaires dérivées de patients, des xénogreffes, et une faible passage de patients provenant de cultures en suspension 9,10,12,14.

Nous avons récemment rapporté l'isolement des CSC de la prostate directement à partir de chirurgicales humainesexemples en vertu de leur HLAI négatif surface cellulaire phénotype 10. Ici, nous détaillons les procédures mises en place pour l'isolement de ces cellules. tumeurs de la prostate sont récoltées à partir de prélèvements chirurgicaux et transformées en suspensions cellulaires. Les cellules sont ensuite colorées à l'aide d'anticorps contre HLAI ainsi que des marqueurs de stroma et de viabilité, et les CCM sont isolés par tri cellulaire activé par fluorescence (FACS). CSC isolées peuvent ensuite être utilisés pour les essais nécessitant cellules viables.

Protocol

Une. La récolte et le traitement des tissus de cancer de la prostate humain spécimens chirurgicaux Préparer deux 50 ml polystyrène contenant des tubes coniques de 15 ml de Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 du milieu de culture supplémenté avec 10% de sérum fœtal bovin (FBS) et 1% de pénicilline / streptomycine. personnel des services de pathologie récolter des échantillons primaires et métastatiques de la prostate cancer de la prostatectomie et la chirurgie palliative échantil…

Representative Results

Figure 1. La récolte de la tumeur du cancer de la prostate de l'humain et de la cytométrie en flux tracé illustrant des populations spécifiques d'un cancer de la prostate humain (A). Nodules tumoraux sont récoltées pour produire une suspension de cellules. contenu de la tumeur de l'échantillon traité…

Discussion

Ce protocole décrit l'isolement de CCF à partir de tissus de cancer de la prostate humain frais. Plusieurs facteurs importants influent sur le succès de ce protocole.

La récupération des nombres élevés de cellules cancéreuses de la prostate viables dépend de l'évaluation brute minutieuse des échantillons chirurgicaux. Dans notre expérience, l'isolement réussi de cellules de la prostate tumorigènes est mieux assurée lorsque nodules tumoraux macroscopiques sont obser…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par la Fondation Hariri famille et la TJ Martell Foundation.

Materials

RPMI Gibco Life Technologies 11875-093
Fetal bovine serum Gibco Life Technologies 10437-028
Penicillin Streptomycin Gibco Life Technologies 15140-122
PBS Corning cell gro 21-031-CM
60 mm-15 mm cell culture dish Corning 3295
35 µm Cell Strainer BD Falcon 352340
50 ml conial tube Crystalgen 23-2263
15 ml conical tune Crystalgen 23-2265
Red blood cell lysing buffer Sigma R7757
HLA class I (W6/32) PE antibody Abcam ab43545
CD31 FITC antibody ebioscience 11-0319-42
CD45 FITC antibody Abcam ab27287
IgG2aκ PE antibody BD Pharminogen 555574
IgG1κ FITC antibody BD Pharminogen 551954
DAPI Invitrogen  d3571
12 x 75 mm polystyrene tubes with cell strainer cap BD Falcon                        352235
Vortex Mixer Crystalgen CG-BV1000
10% Neutral Buffer Formalin Fisher RBBP-0480

References

  1. Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144, 646-674 (2011).
  2. Magee, J. A., Piskounova, E., Morrison, S. J. Cancer stem cells: impact, heterogeneity, and uncertainty. Cancer Cell. 21, 283-296 (2012).
  3. Nguyen, L. V., Vanner, R., Dirks, P., Eaves, C. J. Cancer stem cells: an evolving concept. Nat. Rev. Cancer. 12, 133-143 (2012).
  4. Valent, P., et al. Cancer stem cell definitions and terminology: the devil is in the details. Nat. Rev. Cancer. 12, 767-775 (2012).
  5. Visvader, J. E., Lindeman, G. J. Cancer stem cells: current status and evolving complexities. Cell Stem Cell. 10, 717-728 (2012).
  6. Lapidot, T., et al. A cell initiating human acute myeloid leukaemia after transplantation into SCID mice. Nature. 367, 645-648 (1994).
  7. Al-Hajj, M., Wicha, M. S., Benito-Hernandez, A., Morrison, S. J., Clarke, M. F. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 3983-3988 (2003).
  8. Singh, S. K., et al. Identification of human brain tumour initiating cells. Nature. 432, 396-401 (2004).
  9. Collins, A. T., Berry, P. A., Hyde, C., Stower, M. J., Maitland, N. J. Prospective identification of tumorigenic prostate cancer stem cells. Cancer Res. 65, 10946-10951 (2005).
  10. Domingo-Domenech, J., et al. Suppression of acquired docetaxel resistance in prostate cancer through depletion of notch- and hedgehog-dependent tumor-initiating cells. Cancer Cell. 22, 373-388 (2012).
  11. Patrawala, L., Calhoun-Davis, T., Schneider-Broussard, R., Tang, D. G. Hierarchical organization of prostate cancer cells in xenograft tumors: the CD44+alpha2beta1+ cell population is enriched in tumor-initiating cells. Cancer Res. 67, 6796-6805 (2007).
  12. Qin, J., et al. The PSA(-/lo) prostate cancer cell population harbors self-renewing long-term tumor-propagating cells that resist castration. Cell Stem Cell. 10, 556-569 (2012).
  13. Siegel, R., Naishadham, D., Jemal, A. Cancer statistics, 2013. CA Cancer J. Clin. 63, 11-30 (2013).
  14. Patrawala, L., et al. Highly purified CD44+ prostate cancer cells from xenograft human tumors are enriched in tumorigenic and metastatic progenitor cells. Oncogene. 25, 1696-1708 (2006).
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Cite This Article
Vidal, S. J., Quinn, S. A., de la Iglesia-Vicente, J., Bonal, D. M., Rodriguez-Bravo, V., Firpo-Betancourt, A., Cordon-Cardo, C., Domingo-Domenech, J. Isolation of Cancer Stem Cells From Human Prostate Cancer Samples. J. Vis. Exp. (85), e51332, doi:10.3791/51332 (2014).

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