एक<em> पूर्व vivo</em> मॉडल मानव स्तन में हार्मोन लड़ाई अध्ययन करने के लिए
Summary
हम मानव स्तन में हार्मोन कार्रवाई का अध्ययन करने के लिए एक उपन्यास पूर्व vivo मॉडल विकसित किया है। यह ऊतक वास्तुकला, कहनेवाला बातचीत, और पैराक्राइन सिगनल की रक्षा जो शल्य स्तन के ऊतकों के नमूनों से पृथक ऊतक microstructures पर आधारित है।
Abstract
मानव स्तन में हार्मोन कार्रवाई के अध्ययन के लिए पर्याप्त मॉडल प्रणाली की कमी के द्वारा बाधा उत्पन्न की गई है। इन विट्रो संस्कृति पर, प्राथमिक स्तन उपकला कोशिकाओं हार्मोन रिसेप्टर अभिव्यक्ति खो देते हैं। व्यापक रूप से इस्तेमाल हार्मोन रिसेप्टर पॉजिटिव स्तन कैंसर कोशिका लाइनों में विवो स्थिति के लिए सीमित प्रासंगिकता के हैं। यहाँ, हम मानव स्तन में हार्मोन कार्रवाई का अध्ययन करने के लिए एक पूर्व vivo मॉडल का वर्णन है। ऐसे कमी mammoplasties या mammectomies रूप में शल्य चिकित्सा त्यागें सामग्री से ताजा मानव स्तन के ऊतकों के नमूनों यंत्रवत् और enzymatically नलिकाएं और lobules और कई stromal सेल प्रकार युक्त ऊतक टुकड़े प्राप्त करने के लिए पचा रहे हैं। वृद्धि कारकों के बिना बेसल मध्यम में रखा ये ऊतक microstructures उनके कहनेवाला संपर्क, ऊतक वास्तुकला की रक्षा, और कई दिनों के लिए उत्तरदायी हार्मोन रहते हैं। वे आसानी से आरएनए और प्रोटीन निष्कर्षण, ऊतकीय विश्लेषण के लिए संसाधित या मध्यम ठंड में जमा हो जाती है। रोशनीसक्रिय सेल छँटाई (FACS) विशेष सेल आबादी के लिए समृद्ध करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस प्रोटोकॉल अत्यधिक जटिल, विविध मानव नमूनों के साथ translational अध्ययन के लिए एक सरल, मानक दृष्टिकोण प्रदान करता है।
Introduction
स्तन कैंसर में उत्परिवर्तनीय परिदृश्य के बारे में सूचना तीव्र गति से बढ़ रही है। कम ध्यान स्तन कैंसर के विकास को प्रभावित है कि प्रणालीगत कारकों के लिए भुगतान किया गया है। प्रजनन हार्मोन के संपर्क में रोग प्रगति 1-3 पर एक बड़ा प्रभाव पड़ता है। फिर भी, प्रजनन हार्मोन मानव स्तन पर टकराना तंत्र है जिसके द्वारा खराब समझ रहे हैं। अनुवांशिक इंजीनियर माउस मॉडल के साथ काम है कि वे कई बहाव के प्रभावोत्पादक 4 सेल के माध्यम से आंतरिक और पैराक्राइन संकेतन शामिल है कि पता चला है।
मानव स्तन में हार्मोन कार्रवाई के बारे में सीमित ज्ञान पर्याप्त मॉडल की कमी काफी हद तक कारण है। एस्ट्रोजन रिसेप्टर (ईआर) और प्रोजेस्ट्रोन रिसेप्टर (पीआर) संकेतन के तंत्र पर अधिकांश काम ऐसे MCF 7 और T47D के रूप में हार्मोन रिसेप्टर पॉजिटिव स्तन कैंसर कोशिका लाइनों के साथ प्रदर्शन किया गया है। ये alrea था जो उन्नत स्तन कैंसर के रोगियों से फुफ्फुस बहाव से प्राप्त किए गएवि कई उपचार 5 प्राप्त किया। मानव स्तन के ऐसे सरल इन विट्रो मॉडल में निष्कर्षों के जैविक प्रासंगिकता इन में इन विट्रो मॉडल में पहचान की संदिग्ध और लक्ष्य जीन है पशु मॉडल 6 में पहचान कर रहे हैं कि लक्ष्य जीन से भिन्न होते हैं। प्राथमिक मानव स्तन उपकला कोशिकाओं इन विट्रो में संवर्धित कर रहे हैं जब वे हार्मोन रिसेप्टर अभिव्यक्ति और इसलिए हार्मोन प्रतिक्रिया 7,8 खो देते हैं। यह समस्या Matrigel का उपयोग कर परिष्कृत 3 डी दृष्टिकोण से circumventd जा सकता है। इस तरह, सी क्लार्क और उनके सहयोगियों हार्मोन रिसेप्टर अभिव्यक्ति बनाए रखा और प्रोजेस्टेरोन उत्तेजना 9 के लिए एक proliferative प्रतिक्रिया से पता चला है कि स्तन उपकला कोशिकाओं को स्थापित करने में सफल रहा। फिर भी, विवो प्रोजेस्टेरोन रिसेप्टर लक्ष्य जीन में महत्वपूर्ण दो, Wnt-4 और RANKL, इस प्रणाली के नौ में प्रोजेस्टेरोन उत्तेजना पर प्रेरित नहीं कर रहे थे। यह दृष्टिकोण हाल ही में इन विट्रो साथ आगे पर लिया गया था </उन्हें> हार्मोन pretreatment और RANKL प्रेरण 10 हासिल की थी। एक चेतावनी है, Matrigel बैच निर्भर कर रहे हैं कि गतिविधियों है कि रहता महंगा है, और केवल छोटे सेल नंबर के लिए उपयुक्त है कि एक प्रयोगात्मक डिजाइन की मांग।
विवो ईआर और पीआर संकेतन में काफी हद तक पैराक्राइन बातचीत 11 से मध्यस्थता कर रहे हैं कि खोज के आधार पर हम कहनेवाला बातचीत की देखरेख करने की जरूरत है कि बहस की। ऊतकों के रूप में खो दिया है कि एक अन्य महत्वपूर्ण पहलू में इन विट्रो संस्कृति के लिए एकल कक्षों के लिए बाह्य मैट्रिक्स के साथ उपकला कोशिकाओं की बातचीत कर रहे हैं अलग कर रहे हैं; अभी तक इन उपकला भेदभाव के लिए महत्वपूर्ण हैं और उनके विघटन tumorigenesis के 12 में महत्वपूर्ण है। इसे ध्यान में रखते, हम ताजा शल्य त्यागें सामग्री 13 से स्तन ऊतक microstructures अलग करने के लिए एक विधि की स्थापना की। भीतरी luminal और बाहरी myoepitheli के साथ एक दो स्तरित उपकला से मिलकर स्तन पैरेन्काइमा,अल कोशिकाओं, वसा ऊतकों से दूर विच्छेदित और यांत्रिक और enzymatic हदबंदी के अधीन है। कपड़े धोने और centrifugation के बाद, दुग्ध नलिकाओं के टुकड़े कई stromal कोशिकाओं के साथ निकट संपर्क बनाए रखने के लिए है कि प्राप्त कर रहे हैं। ये ऊतक microstructures उत्तरदायी हार्मोन रहते हैं। मॉडल नैदानिक नमूनों 13 में मान्य किया गया था। जैसे, वर्तमान प्रक्रिया एक biologically और नैदानिक प्रासंगिक संदर्भ में स्तन में हार्मोन कार्रवाई का अध्ययन करने में मदद कर सकते हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
यहाँ वर्णित पूर्व vivo संस्कृति सामान्य रूप से मानव महिला स्तन में पाया अन्य प्रकार की कोशिकाओं के साथ साथ बरकरार नलिकाएं और lobules, जिसमें स्तन के ऊतकों microstructures प्रदान करता है। आम तौर पर कमी mammoplasties से प्राप्…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों mammoplasty फोटोग्राफ उपलब्ध कराने के लिए लुसाने विश्वविद्यालय अस्पताल के एम Fiche धन्यवाद, एम Wirth और प्रायोगिक कैंसर रिसर्च के लिए स्विस संस्थान, अनुसंधान आण्विक कैंसर विज्ञान में दक्षता के नेशनल सेंटर, लाइफ साइंसेज के स्कूल, इकोले पॉलीटेक्निक Federale डी ए Ayyanan महत्वपूर्ण टिप्पणी के लिए मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के तकनीकी सहायता के लिए लुसाने और आर क्लार्क। इन परिणामों के लिए अग्रणी अनुसंधान कोई अनुदान समझौते के तहत SNF3100A0-112090, Oncosuisse 531,817, और अभिनव दवाओं पहल के संयुक्त उपक्रम से समर्थन प्राप्त हुआ है। यूरोपीय संघ के सातवें फ्रेमवर्क कार्यक्रम (FP7 / 2007-2013) और तरह योगदान में फार्मास्युटिकल इंडस्ट्रीज और संघों 'कंपनियों के यूरोपीय संघ से वित्तीय योगदान से बना रहे हैं संसाधनों जिनमें से 115,188,। अभिनव दवाओं पहल का वेब पता है http://www.imi.europa.eu/ । </ P>
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Microlitre Centrifuge | Heraeus Biofuge Fresco | 75005521 | |
| Centrifuge 5810R | Eppendorf | 5810 000.327 | |
| Cryobox | Nalgene | 5100-0001 | |
| Controlled Rate Freezer EF600 Grant | Asymptote | EF600 | |
| CO2 incubator | Hera Cell Heraeus | 51022391 | |
| Roller Mixer SRT9D | Sturt | SRT9D | |
| Histology Cassettes | Medizintechnik | 81-0021-00 | |
| Cell Strainer | Falcon | 352340 | |
| Strile Surgical Blade | Aesculap | BB536 | |
| Scalpel | Aesculap | BB084R | |
| Forceps | Aesculap | BD047R | |
| Scissors | Aesculap | BC374R | |
| Paraffin base mold | SAKURA | 4166 | |
| Optimal Cutting Temperature (OCT) Cryomatrix | Thermoscientific | 6769006 | Fetal Bovine Serum |
| Penicillin/Streptomycin | Life Technologies | 15070-063 | |
| Antibiotic/Antimycotic | Life Technologies | 15240-062 | |
| DMEM F/12 | Life Technologies | 11039-021 | Prewarm (37°C) |
| Collagenase | Roche | 11 088 793 001 | Prewarm (37°C) |
| Fetal Bovine Serum | Life Technologies | 10270 | Can be replaced with Fetal Calf Serum |
| Cell Blood Lysis Buffer | Sigma | R7757 | |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma | D2650 | |
| Trypsin-EDTA | Life Technologies | 15400-054 | |
| Agarose | Invitrogen | 16500-500 | |
| Formaldehyde | Sigma | F1635 | |
| Paraformaldehyde | Roth | 335 | |
| Isopentane | Sigma | M32631 | |
| Ethanol | Merck | 1009831000 | |
| Cryogenic vials (5.0ml) | VWR, International | 479-0820 | |
| Ultra low attachment culture dish | Corning, NY 14831 | 3471 |
References
- Beral, V. Breast cancer and hormone-replacement therapy in the Million Women Study. Lancet. 362 (9382), 419-427 (2003).
- MacMahon, B., et al. Age at first birth and breast cancer risk. Bull World Health Organ. 43 (2), 209-221 (1970).
- Pike, M. C., Krailo, M. D., Henderson, B. E., Casagrande, J. T., Hoel, D. G. ‘Hormonal’ risk factors, ‘breast tissue age’ and the age-incidence of breast cancer. Nature. 303 (5920), 767-770 (1983).
- Brisken, C., O’Malley, B. Hormone action in the mammary gland. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2 (12), a003178 (2011).
- Levenson, A. S., Jordan, V. C. MCF-7: the first hormone-responsive breast cancer cell line. Cancer Res. 57 (15), 3071-3078 (1997).
- Tanos, T., Rojo, L. J., Echeverria, P., Brisken, C. ER and PR signaling nodes during mammary gland development. Breast Cancer Res. 14 (4), 210 (2012).
- Roskelley, C., Desprez, P., Bissell, M. Extracellular matrix-dependent tissue-specific gene expression in mammary epithelial cells requires both physical and biochemical signal transduction. Proc Natl Acad Sci U S A. 91 (26), 12378-12382 (1994).
- Kass, L., Erler, J. T., Dembo, M., Weaver, V. M. Mammary epithelial cell: influence of extracellular matrix composition and organization during development and tumorigenesis. Int J Biochem Cell Biol. 39 (11), 1987-1994 (2007).
- Graham, J. D., et al. DNA replication licensing and progenitor numbers are increased by progesterone in normal human breast. Endocrinology. 150 (7), 3318-3326 (2009).
- Wang, J., et al. Comment on "Progesterone/RANKL is a major regulatory axis in the human breast". Sci Transl Med. 5 (215), 215le214 (2013).
- Brisken, C. Progesterone signalling in breast cancer: a neglected hormone coming into the limelight. Nat Rev Cancer. 13 (6), 385-396 (2013).
- Xu, R., Boudreau, A., Bissell, M. J. Tissue architecture and function: dynamic reciprocity via extra- and intra-cellular matrices. Cancer Metastasis Rev. 28 (1-2), 167-176 (2009).
- Tanos, T., et al. Progesterone/RANKL is a major regulatory axis in the human breast. Sci Transl Med. 5 (182), 182ra155 (2013).
- Yalcin-Ozuysal, O., et al. Antagonistic roles of Notch and p63 in controlling mammary epithelial cell fate. Cell Death Differ. 17 (10), 1600-1610 (2010).
- Hines, W. C., Su, Y., Kuhn, I., Polyak, K., Bissell, M. J. Sorting out the FACS: a devil in the details. Cell Rep. 6 (5), 779-781 (2014).
