Summary

ماماري الظهارية والبطانية الخلايا كرويدات كنموذج وظيفي محتمل في المختبر لأبحاث سرطان الثدي

Published: July 12, 2021
doi:

Summary

تساهم المحادثات المتقاطعة بين الخلايا الظهارية الثديية والخلايا البطانية بشكل كبير في تطور سرطان الثدي ونمو الورم والانبثاث. في هذه الدراسة، تم صنع كرويدات من خلايا سرطان الثدي جنبا إلى جنب مع الخلايا البطانية الوعائية و / أو اللمفاوية وإثبات قابليتها للتطبيق كنظام في المختبر لأبحاث سرطان الثدي.

Abstract

سرطان الثدي هو السبب الرئيسي للوفيات بين النساء. نمو خلايا سرطان الثدي ونقائلها اللاحقة هو عامل رئيسي لتطورها. على الرغم من أن الآليات المشاركة في تعزيز نمو سرطان الثدي قد درست بشكل مكثف باستخدام الثقافات الأحادية لخلايا سرطان الثدي مثل خلايا MCF-7 ، إلا أنه لم يتم التحقيق بعمق في مساهمة أنواع الخلايا الأخرى ، مثل الخلايا البطانية الوعائية واللمفاوية التي تشارك بشكل وثيق في نمو الورم. التفاعل بين الخلية والخلية يلعب دورا رئيسيا في نمو الورم وتطوره. تكوين النيوانجيوجينيسيس، أو تطور الأوعية، أمر ضروري لنمو الورم، في حين أن الجهاز اللمفاوي بمثابة بوابة لهجرة الخلايا السرطانية والانبثاث اللاحق. تقدم الدراسات الحديثة أدلة على أن الخلايا البطانية الوعائية واللمفاوية يمكن أن تؤثر بشكل كبير على نمو الخلايا السرطانية. هذه الملاحظات تعني الحاجة إلى تطوير نماذج في المختبر من شأنها أن تعكس بشكل أكثر واقعية عمليات نمو سرطان الثدي في الجسم الحي. وعلاوة على ذلك، تتطلب القيود المفروضة على البحوث الحيوانية تطوير نماذج الجسم الحي السابق لتوضيح أفضل للآليات المعنية.

توضح هذه المقالة تطور كرويات سرطان الثدي المكونة من كل من خلايا سرطان الثدي (خلايا MCF-7 الإيجابية لمستقبلات هرمون الاستروجين) والخلايا البطانية الوعائية و / أو اللمفاوية. يصف البروتوكول نهجا مفصلا خطوة بخطوة في إنشاء كرويات ثنائية الخلية باستخدام نهجين مختلفين ، إسقاط معلق (معيار الذهب ورخيصة) ولوحات U-bottom 96 جيدا (مكلفة). يتم توفير تعليمات متعمقة لكيفية التقاط بدقة كرويات شكلت لرصد النمو عن طريق التحجيم المجهري وتقييم الجدوى باستخدام تلطيخ الخلايا الميتة والحية. وعلاوة على ذلك، يتم تحديد إجراءات لإصلاح كرويدات للتقسم وتلطيخ مع الأجسام المضادة الخاصة بالنمو للتمييز بين أنماط النمو في كرويدات. بالإضافة إلى ذلك، يتم توفير تفاصيل لإعداد كرويدات مع الخلايا المصابة وأساليب لاستخراج الحمض النووي الريبي للتحليل الجزيئي. في الختام، توفر هذه المقالة تعليمات متعمقة لإعداد كرويات متعددة الخلايا لأبحاث سرطان الثدي.

Introduction

استخدام الحيوانات للتجارب له حدود. لا يمكن للدراسات الحيوانية أن تحاكي بدقة تطور المرض لدى البشر، وليس لدى الحيوانات والبشر استجابات متطابقة لمسببات الأمراض. بالإضافة إلى ذلك، القيود المفروضة على التجارب على الحيوانات بسبب المخاوف من معاناة الحيوانات والمشاكل الأخلاقية1,2 تقييد برامج البحث بشكل متزايد. In vitro وقد وضعت نظم على نطاق واسع للتحايل على استخدام الحيوانات؛ وعلاوة على ذلك، فإن استخدام الخلايا البشرية جعلت in vitro نماذج أكثر ملاءمة للتحقيق المرضي والعلاجي. تستخدم ثقافات الخلايا أحادية الطبقة التقليدية (2D) على نطاق واسع لأنها تحاكي الأنسجة البشرية إلى حد ما. ومع ذلك ، تفشل الثقافات الأحادية 2D في محاكاة الأعضاء البشرية ، ولا تستطيع الثقافات الأحادية 2D محاكاة البيئة الدقيقة المعقدة للأعضاء الأصلية وتقليد in vivo موقف3,4,5,6. بالإضافة إلى ذلك ، في ثقافات الخلايا أحادية الطبقة ، يمكن أن تدمر العلاجات الدوائية / تلحق الضرر بكل الخلايا بسهولة. الأهم من ذلك ، يمكن التغلب على بعض هذه القيود عن طريق التحول إلى متعدد الطبقات ثلاثي الأبعاد (3D) ثقافات الخلية7,8. في الواقع، أظهرت نماذج الثقافة ثلاثية الأبعاد أنها تعكس بشكل أفضل البنية الخلوية والتخطيط ووظيفة الخلايا في الأنسجة الأولية. يمكن تشكيل هذه الثقافات ثلاثية الأبعاد باستخدام مجموعة متنوعة من خطوط الخلايا ، على غرار الجهاز الوظيفي. في الواقع ، هناك نموذجان من الثقافات ثلاثية الأبعاد. نموذج واحد ينتج كرويدات من الخلايا المجمعة التي تشكل مجموعات وإعادة تنظيمها في المجالات (نماذج خالية من السقالات). والثاني ينتج organoids ، التي لديها بنية أكثر تعقيدا وتتألف من مجموعات من خلايا متعددة خاصة بالأعضاء ، والتي تعتبر نسخة مصغرة من الأعضاء9,10. ونتيجة لهذا، تمثل أنظمة الثقافة ثلاثية الأبعاد تقنية مبتكرة مع العديد من التطبيقات البيولوجية والسريرية. وهكذا ، فإن كرويدات و organoids لديها العديد من التطبيقات لنمذجة الأمراض والدراسات المتعلقة الطب التجديدي ، وفحص الأدوية ، والدراسات السمية6,11,12,13,14,15. كرويات مسرطنة، مستمدة من التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد، إعادة مورفولوجيا والنمط الظاهري لأنواع الخلايا ذات الصلة، تحاكي in vivo البيئة الدقيقة الورم، ونموذج الاتصالات الخلية ومسارات الإشارات التي تعمل أثناء تطور الورم16,17,18. بالإضافة إلى ذلك ، لتحسين فهم بيولوجيا السرطان ، يمكن أيضا استخدام كرويدات / عضويات الورم لتحديد علاج محتمل مضاد للسرطان خاص بالمرضى (شخصي) وتقييم فعاليته وسمية وآثاره على المدى الطويل19,20,21,22. وقد فتحت Spheroids فرصا بارزة للتحقيق في علم وظائف الأعضاء المرضية ، والنمذجة المرض وفحص المخدرات بسبب قدرتها على الحفاظ على بنية الأنسجة الخلوية وثلاثية الأبعاد ، والقدرة على تقليد in vivo الوضع ، والتفاعلات الخلية الخلية. ومع ذلك ، يجب على المرء أيضا أن يكون على بينة من القيود المفروضة على هذا النظام ، مثل عدم وجود مكون الأوعية الدموية / الجهاز الجهازي ، والجهاز المناعي الوظيفي أو العصبي ، ويمثل النظام نهجا اختزاليا بالمقارنة مع النماذج الحيوانية. في الواقع ، على النقيض من النماذج الحيوانية ، لا توفر الهياكل ثلاثية الأبعاد سوى تقريب البيولوجيا داخل جسم الإنسان. قد يساعد فهم قيود الطريقة ثلاثية الأبعاد الباحثين على تصميم عمليات أكثر دقة وصالحة لإنتاج كرويدات تمثل جهازا بشكل أفضل على نطاق أوسع23,24,25.

السرطان هو السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم، وسرطان الثدي هو السرطان الأكثر شيوعا لدى النساء26،27،28. لمحاكاة البيئة الدقيقة المعقدة لسرطان الثدي، يجب استزراع كرويات سرطان الثدي باستخدام الخلايا التي تلعب دورا بارزا في أورام الثدي، أي الخلايا الظهارية والخلايا البطانية والخلايا الليفية و/أو الخلايا المناعية. وعلاوة على ذلك، بالنسبة للكفرويد الذي يمثل سرطان الثدي، ينبغي أيضا النظر في التعبير عن مستقبلات الهرمونات الأنثوية (مستقبلات هرمون الاستروجين/البروجسترون)، والقدرة على الحفاظ على الحالة النسيجية للورم المريض، والقدرة على محاكاة الاستجابة للعلاج. وقد أظهرت الدراسات أن أنظمة 3D المشاركة في الثقافة لديها تنظيم الخلوية مماثلة لتلك التي من الأنسجة الأولية في الجسم الحي,لديها القدرة على التفاعل في الوقت الحقيقي للمحفزات, ولها مستقبلات الاندروجين وظيفية29,30,31,32. وبالتالي ، يمكن أن يكون نهجا مماثلا مفيدا لمحاكاة ورم الثدي في المختبر. الغرض من البروتوكول الحالي هو إنشاء طريقة جديدة لتوليد كرويدات سرطان الثدي. تستخدم هذه الطريقة خلايا MCF-7 الإيجابية لمستقبلات الإستروجين (خط خلايا بشرية خالدة من الخلايا الظهارية) والخلايا البطانية الوعائية (HUVECs) أو الخلايا البطانية اللمفاوية (HMVEC-DNeo) لإنشاء نموذج يحاكي أو يعكس عن كثب التفاعلات بين هذه الخلايا داخل الورم. على الرغم من أن MCF-7 (الإستروجين استجابة) والخلايا البطانية قد استخدمت لتطوير كرويدات في هذه الدراسة, خلايا أخرى مثل الخلايا الليفية التي تمثل ~ 80٪ من كتلة ورم الثدي, ويمكن أيضا أن تكون مجتمعة في المستقبل لتمثيل أفضل وتقليد ورم الثدي.

هناك عدة طرق لتشكيل كرويدات، مثل: 1) طريقة القطيرات المعلقة التي تستخدم الجاذبية33،34؛ 2) طريقة الارتفاع المغناطيسي الذي يستخدم الجسيمات النانوية المغناطيسية يتعرض لمغناطيس خارجي35، و 3) طريقة لوحة كروية الدقيقة التي يتم تنفيذها من قبل خلايا البذر على لوحات منخفضة المرفق36،37. على أساس الأساليب الموجودة، والتي تستخدم نوع خلية واحدة فقط، وقد تم الأمثل البروتوكول الحالي باستخدام الخلايا الظهارية والظهارية لمحاكاة أفضل لظروف نمو أورام سرطان الثدي في الجسم الحي38،39،40،41. ويمكن تحقيق هذه الطريقة بسهولة في المختبر بتكلفة منخفضة وبأقل قدر من الاحتياجات من المعدات. وبناء على حاجة/أهداف المختبر، استخدمت نهج مختلفة لتشكيل كرويدات والحصول على المواد الخلوية ذات الصلة من هذه الكرويات. في هذا السياق ، بالنسبة لتحليل الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي أو البروتين ، يتم إنتاج كرويدات ثلاثية الأبعاد عن طريق الخلايا البطانية والظهارية المشتركة مع طريقة الإسقاط المعلق. ومع ذلك ، للدراسات الوظيفية ، على سبيل المثال ، لمراقبة نمو الخلايا بعد التدخل القصير (siRNA) العدوى و / أو العلاج الهرموني ، يتم إنشاء كرويدات باستخدام لوحات U-bottom.

الغرض من هذا البروتوكول التقني هو تقديم وصف مفصل خطوة بخطوة ل1) تشكيل سرطان الثدي كرويدات متعددة الخلايا، 2) إعداد عينات لتلطيخ الخلايا النسيجية، و 3) جمع الخلايا لاستخراج الحمض النووي الريبي، الحمض النووي، والبروتينات. يتم استخدام كل من طريقة إسقاط شنقا غير مكلفة ولوحات U-أسفل أكثر تكلفة لتشكيل كرويدات. هنا، يتم توفير بروتوكول لإعداد (تحديد) كرويات للقسم والتلوي المناعي اللاحق مع علامات لتقييم انتشار الخلايا، وموت الخلايا المبرمج، وتوزيع الخلايا الظهارية والظهارية داخل كروية. بالإضافة إلى ذلك، يعرض هذا البروتوكول تحليلا كاملا خطوة بخطوة للبيانات النسيجية باستخدام برنامج ImageJ. يختلف تفسير البيانات البيولوجية حسب نوع التجربة والأجسام المضادة المستخدمة. تم إجراء تقسيم كرويات ثابتة وتلطيخ لاحق للأقسام من قبل مختبر علم الأمراض الروتيني (Sophistolab: info@sophistolab.ch)

Protocol

1. ثقافة الخلية ملاحظة: إجراء التعامل مع الخلايا في ظل ظروف معقمة. زراعة الخلايا البطانية الوريدية البشرية (HUVECs) معطف 75 سم2 قوارير مع الكولاجين (5 ميكروغرام / سم2)(ذيل الفئران) بين عشية وضحاها (ON) في درجة حرارة الغرفة (RT) أو 2-3 ساعة في 37 درجة مئوية، وشطف بالماء?…

Representative Results

نموذج كرويدات باستخدام الثقافات الظهارية والظهارية المشتركة مطلوب لمحاكاة عن كثب في ظروف الجسم الحي من أورام الثدي للتجارب في المختبر. يصور المخطط في الشكل 1 البروتوكول لتشكيل كرويات مع خلايا ظهارية سرطان الثدي والخلايا البطانية الوعائية أو اللمفاوية (<strong class="x…

Discussion

بالمقارنة مع ثقافات الخلايا 2D ، فإن تقنية ثقافة كروية ثلاثية الأبعاد الثورية هي أداة أفضل وأكثر قوة لإعادة بناء البيئة الدقيقة للجهاز ، وتفاعلات خلايا الخلية ، واستجابات الدواء في المختبر. هذا هو البروتوكول الأول الذي يصف تشكيل كرويات من خطوط الخلايا المتعددة الخلايا (الظهارية والظ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

تم دعم هذا البحث من قبل مؤسسة أبحاث السرطان / منحة الرابطة السويسرية للسرطان KFS-4125-02-2017 إلى RKD ومنحة المعهد الوطني للصحة DK079307 إلى EKJ.

Materials

100 mm × 20 mm tissue-culture treated culture dishes Corning CLS430167
149MULTI0C1
35 x 10 mm Tissue Culture Dish Falcon 353001
5 mL Serological Pipet, Polystyrene, Individually Packed, Sterile Falcon 357543
Adobe Photoshop Version: 13.0.1 (64-bit)
Antibiotic Antimycotic Solution (100×) Sigma-Aldrich A5955
Calcein-AM Sigma-Aldrich 17783
CD31 (cluster of differentiation 31) Cell Marque 131M-95 monoclonal mouse ab clone JC70
CellTracker Green CMFDA (5-chloromethylfluorescein diacetate) Invitrogen C7025
CK8/18 (cytokeratins 8 and 18) DBS Mob189-05 monoclonal mouse ab, clone 5D3
CKX41 Inverted Microscope Olympus Life Science Olympus DP27 digital camera
Cleaved Caspase 3 Cell Signaling 9661L polyclonal rabbit ab
Collagen (rat tail) Roche 11 179 179 001
Coulter ISOTON II Diluent Beckman Coulter 844 80 11 Diluent II
Coulter Z1, Cell Counter Coulter Electronics, Luton, UK
Dehydrated Culture Media: Noble Agar BD Difco BD 214220
Dimethyl sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich D2650
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium/Nutrient Mixture F-12 Ham Sigma-Aldrich D6434
EBM-2 Endothelial Cell Growth Basal Medium-2 Lonza 190860
Ethidium homodimer Sigma-Aldrich 46043
Fetal Calf Serum (FCS) Thermo Fisher Scientific SH30070
Fetal Calf Serum Charcoal Stripped (FCS sf) Thermo Fisher Scientific SH3006803
Fluorescence stereo microscopes Leica M205 FA Leica Microsystems
GlutaMAX Supplement (100x) Gibco 35050038
HBSS, no calcium, no magnesium, no phenol red Gibco 14175053
Hoechst 33342 Life Technologies H3570
HUVEC – Human Umbilical Vein Endothelial Cells Lonza CC-2517
ImageJ National Institute of Health, USA Wayne Rasband
Version: 1.52a (64-bit)
Ki67 Cell Marque 275R-16 monoclonal rabbit ab, clone SP6
Leica Histocore Multicut Rotary Microtome 149MULTI0C1
Low Serum Growth Supplement Kit (LSGS Kit) Gibco S003K
MCF-7 cells – human breast adenocarcinoma cell line Clinic for Gynecology, University Hospital Zurich Provived from Dr Andrè Fedier obtained from ATCC
Nunclon Sphera 96U-well plate Thermo Fisher Scientific 174925
Paraformaldehyde (PFA) Sigma-Aldrich P6148
Phosphate-buffered saline (PBS) 1x Gibco 10010015
Pierce BCA Protein Assay Kit Thermo Scientific 23225
Protein Lysis Buffer Cell Signaling, Danvers, USA 9803
Quick-RNA Miniprep Kit Zymo Research R1055
RNA Lysis Buffer Zymo Research R1060-1-100 Contents in Quick-RNA Miniprep Kit
Rotina 46R Centrifuge Hettich
Round-Bottom Polystyrene Tubes, 5 mL Falcon 352003
Sonicator Bandelin electronics, Berlin, DE
Tecan Infinite series M200 microplate reader Tecan, Salzburg, AU
Tissue Culture Flasks 75 TPP 90076
Trypsin-EDTA solution Sigma-Aldrich T3924

References

  1. Sakamoto, K. The pathology of Mycobacterium tuberculosis infection. Veterinary Pathology. 49 (3), 423-439 (2012).
  2. Morrisey, E. E., Hogan, B. L. Preparing for the first breath: genetic and cellular mechanisms in lung development. Developmental Cell. 18 (1), 8-23 (2010).
  3. Goodman, T. T., Ng, C. P., Pun, S. H. 3-D tissue culture systems for the evaluation and optimization of nanoparticle-based drug carriers. Bioconjugate Chemistry. 19 (10), 1951-1959 (2008).
  4. Yang, L., et al. Tumor organoids: From inception to future in cancer research. Cancer Letters. 454, 120-133 (2019).
  5. Velasco-Velázquez, M. A., Popov, V. M., Lisanti, M. P., Pestell, R. G. The role of breast cancer stem cells in metastasis and therapeutic implications. The American Journal of Pathology. 179 (1), 2-11 (2011).
  6. Imamura, Y., et al. Comparison of 2D- and 3D-culture models as drug-testing platforms in breast cancer. Oncology Reports. 33 (4), 1837-1843 (2015).
  7. Jensen, C., Teng, Y. Is it time to start transitioning from 2D to 3D cell culture. Frontiers in Molecular Biosciences. 7, 33 (2020).
  8. Russell, S., Wojtkowiak, J., Neilson, A., Gillies, R. J. Metabolic profiling of healthy and cancerous tissues in 2D and 3D. Scientific Reports. 7 (1), 15285 (2017).
  9. Sakalem, M. E., De Sibio, M. T., da Costa, F., de Oliveira, M. Historical evolution of spheroids and organoids, and possibilities of use in life sciences and medicine. Biotechnology Journal. 16 (5), (2021).
  10. Zanoni, M., et al. Modeling neoplastic disease with spheroids and organoids. Journal of Hematology & Oncology. 13 (1), 97 (2020).
  11. Corrò, C., Novellasdemunt, L., Li, V. S. W. A brief history of organoids. American Journal of Physiology. Cell Physiology. 319 (1), 151-165 (2020).
  12. Ding, Y., et al. Three-dimensional tissue culture model of human breast cancer for the evaluation of multidrug resistance. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 12 (9), 1959-1971 (2018).
  13. Little, M. H. Organoids: a special issue. Development. 144 (6), 935-937 (2017).
  14. Rimann, M., Graf-Hausner, U. Synthetic 3D multicellular systems for drug development. Current Opinion in Biotechnology. 23 (5), 803-809 (2012).
  15. Breslin, S., O’Driscoll, L. Three-dimensional cell culture: the missing link in drug discovery. Drug Discovery Today. 18 (5-6), 240-249 (2013).
  16. Hanahan, D., Coussens, L. M. Accessories to the crime: functions of cells recruited to the tumor microenvironment. Cancer Cell. 21 (3), 309-322 (2012).
  17. Yamada, K. M., Cukierman, E. Modeling tissue morphogenesis and cancer in 3D. Cell. 130 (4), 601-610 (2007).
  18. Weigelt, B., Ghajar, C. M., Bissell, M. J. The need for complex 3D culture models to unravel novel pathways and identify accurate biomarkers in breast cancer. Advanced Drug Delivery Reviews. 69-70, 42-51 (2014).
  19. Lin, R. Z., Chang, H. Y. Recent advances in three-dimensional multicellular spheroid culture for biomedical research. Biotechnology Journal. 3 (9-10), 1172-1184 (2008).
  20. Fong, E. L., et al. Modeling Ewing sarcoma tumors in vitro with 3D scaffolds. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (16), 6500-6505 (2013).
  21. Hauptmann, S., et al. Integrin expression on colorectal tumor cells growing as monolayers, as multicellular tumor spheroids, or in nude mice. International Journal of Cancer. 61 (6), 819-825 (1995).
  22. Vlachogiannis, G., et al. Patient-derived organoids model treatment response of metastatic gastrointestinal cancers. Science. 359 (6378), 920-926 (2018).
  23. Ashok, A., Choudhury, D., Fang, Y., Hunziker, W. Towards manufacturing of human organoids. Biotechnology Advances. 39, 107460 (2020).
  24. Lehmann, R., et al. Human organoids: a new dimension in cell biology. Molecular Biology of the Cell. 30 (10), 1129-1137 (2019).
  25. Verjans, E. T., Doijen, J., Luyten, W., Landuyt, B., Schoofs, L. Three-dimensional cell culture models for anticancer drug screening: Worth the effort. Journal of Cellular Physiology. 233 (4), 2993-3003 (2018).
  26. Bombonati, A., Sgroi, D. C. The molecular pathology of breast cancer progression. The Journal of Pathology. 223 (2), 307-317 (2011).
  27. DeSantis, C., Ma, J., Bryan, L., Jemal, A. Breast cancer statistics, 2013. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 64 (1), 52-62 (2014).
  28. Solanki, M., Visscher, D. Pathology of breast cancer in the last half century. Human Pathology. 95, 137-148 (2020).
  29. Djomehri, S. I., Burman, B., Gonzalez, M. E., Takayama, S., Kleer, C. G. A reproducible scaffold-free 3D organoid model to study neoplastic progression in breast cancer. Journal of Cell Communication and Signaling. 13 (1), 129-143 (2019).
  30. Xu, H., et al. Organoid technology and applications in cancer research. Journal of Hematology & Oncology. 11 (1), 116 (2018).
  31. Yu, J., Huang, W. The progress and clinical application of breast cancer organoids. International Journal of Stem Cells. 13 (3), 295-304 (2020).
  32. Simian, M., Bissell, M. J. Organoids: A historical perspective of thinking in three dimensions. The Journal of Cell Biology. 216 (1), 31-40 (2017).
  33. Foty, R. A simple hanging drop cell culture protocol for generation of 3D spheroids. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (51), e2720 (2011).
  34. Tung, Y. C., et al. High-throughput 3D spheroid culture and drug testing using a 384 hanging drop array. The Analyst. 136 (3), 473-478 (2011).
  35. Türker, E., Demirçak, N., Arslan-Yildiz, A. Scaffold-free three-dimensional cell culturing using magnetic levitation. Biomaterials Science. 6 (7), 1745-1753 (2018).
  36. Froehlich, K., et al. Generation of multicellular breast cancer tumor spheroids: comparison of different protocols. Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia. 21 (3-4), 89-98 (2016).
  37. Vinci, M., et al. Advances in establishment and analysis of three-dimensional tumor spheroid-based functional assays for target validation and drug evaluation. BMC Biology. 10, 29 (2012).
  38. Kaushik, G., Ponnusamy, M. P., Batra, S. K. Concise review: Current status of three-dimensional organoids as preclinical models. Stem Cells. 36 (9), 1329-1340 (2018).
  39. Marconi, A., Quadri, M., Saltari, A., Pincelli, C. Progress in melanoma modelling in vitro. Experimental Dermatology. 27 (5), 578-586 (2018).
  40. Saltari, A., et al. CD271 down-regulation promotes melanoma progression and invasion in three-dimensional models and in zebrafish. The Journal of Investigative Dermatology. 136 (10), 2049-2058 (2016).
  41. Yamauchi, M., et al. A novel in vitro survival assay of small intestinal stem cells after exposure to ionizing radiation. Journal of Radiation Research. 55 (2), 381-390 (2014).
  42. Jabs, J., et al. Screening drug effects in patient-derived cancer cells links organoid responses to genome alterations. Molecular Systems Biology. 13 (11), 955 (2017).
  43. Arruabarrena-Aristorena, A., et al. FOXA1 mutations reveal distinct chromatin profiles and influence therapeutic response in breast cancer. Cancer Cell. 38 (4), 534-550 (2020).
  44. Carey, S. P., Starchenko, A., McGregor, A. L., Reinhart-King, C. A. Leading malignant cells initiate collective epithelial cell invasion in a three-dimensional heterotypic tumor spheroid model. Clinical & Experimental Metastasis. 30 (5), 615-630 (2013).
  45. Park, S., et al. Differential functions of splicing factors in mammary transformation and breast cancer metastasis. Cell Reports. 29 (9), 2672-2688 (2019).
  46. Truong, D. D., et al. A human organotypic microfluidic tumor model permits investigation of the interplay between patient-derived fibroblasts and breast cancer cells. Cancer Research. 79 (12), 3139-3151 (2019).
  47. Zhang, J., et al. Energetic regulation of coordinated leader-follower dynamics during collective invasion of breast cancer cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (16), 7867-7872 (2019).
  48. Jeong, Y. H., et al. Vitrification for cryopreservation of 2D and 3D stem cells culture using high concentration of cryoprotective agents. BMC Biotechnology. 20 (1), 45 (2020).
check_url/62940?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Azzarito, G., Szutkowska, M. E., Saltari, A., Jackson, E. K., Leeners, B., Rosselli, M., Dubey, R. K. Mammary Epithelial and Endothelial Cell Spheroids as a Potential Functional In vitro Model for Breast Cancer Research. J. Vis. Exp. (173), e62940, doi:10.3791/62940 (2021).

View Video