Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Cancer Research

ניתוח אוכלוסיית הצד בקווי תאים סרטניים מלאים

Published: February 23, 2021 doi: 10.3791/60658

Summary

מוצגת שיטה נוחה, מהירה וחסכונית למדידת חלקם של תאי אוכלוסיית הצד בקווי תאים סרטניים מוצקים.

Abstract

תאי גזע סרטניים (CSCs) הם גורם חשוב לצמיחה הגידול, גרורות, הישנות. בידוד וזיהוי של CSCs הם בעלי משמעות רבה למחקר הגידול. כיום, מספר טכניקות משמשות לזיהוי וטיהור של CSCs מרקמות הגידול וקווי תאים סרטניים. הפרדה וניתוח של תאי אוכלוסיית צד (SP) הם שתיים מהשיטות הנפוצות. השיטות מסתמכות על היכולת של CSCs לגרש במהירות צבעים פלואורסצנטיים, כגון Hoechst 33342. הקולח של הצבע מזוהה עם משגרים ATP מחייב (ABC) והוא יכול להיות מעוכב על ידי מעכבי טרנספורטר ABC. שיטות להכתמת תאים סרטניים בתרבית עם Hoechst 33342 וניתוח חלקם של תאי SP שלהם על ידי cytometry זרימה מתוארים. הבדיקה הזו נוחה, מהירה וחסכונית. נתונים הנוצרים במהלך מבחנים אלה יכולים לתרום להבנה טובה יותר של השפעתם של גנים או אותות חוץ-תאיים ותאיים אחרים על תכונות הגבעול של תאים סרטניים.

Introduction

תאי גזע סרטניים (CSCs) הם תת-קבוצות של תאים עם יכולת התחדשות עצמית ופוטנציאל בידול מרובה, אשר ממלאים תפקיד חיוני בצמיחת הגידול, גרורות והישנות1,2. נכון לעכשיו, CSCs זוהו להתקיים במגוון רחב של גידולים ממאירים, כולל ריאות, מוח, לבלב, הערמונית, השד, וסרטן הכבד3,4,5,6,7,8,9. זיהוי של CSCs בגידולים אלה מבוסס בעיקר על נוכחות של חלבוני סמן פני השטח, כגון ביטוי גבוה ו / או נמוך של CD44, CD24, CD133, ו Sca-19,10, אבל סמן ייחודי שיכול להבחין בין CSCs שאינם CSCs לא דווח עד כה. כיום, מספר טכניקות משמשות כדי לזהות ולטהר CSCs ברקמת הגידול או קווי תאים סרטניים. טכניקות אלה מתוכננות בהתבסס על המאפיינים הספציפיים של CSCs. ביניהם, מבחנים ומיון של תאי אוכלוסיית צד (SP) הם שתיים מהשיטות הנפוצות.

תאי SP התגלו במקור על ידי גודל ואח'11, כאשר הם אפיינו תאי גזע hematopoietic בתאי מח עצם העכבר. כאשר תאי מח העצם של העכבר סומנו עם צבע פלואורסצנטי Hoechst 33342, קבוצה קטנה של תאים מוכתמים באפלולית Hoechst 33342 הופיעו בעלילת נקודה דו מימדית של מבחני ציטומטריה זרימה. Hoechst 33342 הוא צבע מחייב DNA ויש לו לפחות שני מצבי קשירה שמובילים למאפיינים ספקטרליים שונים. בעת צפייה פליטת פלואורסצנטיות בשני אורכי גל בו זמנית, אוכלוסיות מרובות ניתן לחשוף12. במהלך ההסתערות שלהם, Hoechst 33342 היה נרגש ב 350 ננומטר ואת הפלואורסצנטי נמדד באמצעות מסנן פס 450/20 ננומטר (BP) ו 675 ננומטר קצה מסנן ארוך לעבור (EFLP)11. בהשוואה לאוכלוסייה שלמה של תאי מח עצם, קבוצה זו של תאים הועשרה בתאי גזע hematopoietic בשם תאי SP11. תאי SP מסוגלים לגרש במהירות את Hoechst 33342. הקולח של צבע זה קשור לקלטת מחייבת ATP (ABC) טרנספורטרים13, אשר יכול להיות מעוכב על ידי סוכנים מסוימים כגון Fumitremorgin C14, Verapamil ו Reserpine15,16. לאחר מכן, פרופורציות שונות של תאי SP זוהו במגוון רקמות, איברים, רקמות גידול, וקווי תאים סרטניים17,18,19. לתאי SP אלה מאפיינים רבים של תאי גזע17,19.

כתב יד זה מתאר Hoechst 33342 תיוג וכתמים של תאים סרטניים מתורבתים וניתוח של תאי SP על ידי cytometry זרימה. יתר על כן, אופטימיזציה של ריכוז Hoechst 33342 ואת הבחירה חוסם הנכון עבור קו תא גידול ספציפי באמצעות גישה זו מוצגים. לבסוף, ההשפעות של קידום stemness או אותות עיכוב על חלקם של SP בתאי הגידול מודגמים. הדוגמאות הניסיוניות מראות שניתוח של SP יכול לשמש כדי לחקור את ההשפעות של אותות שונים, כגון ביטוי גנים, מעכבים קטנים, מפעילים, ציטוקינים וכימוקינים, על גזע הגידול. בהשוואה לשיטות אחרות לבידוד וטיהור של CSCs, כגון מיון של CD44+/CD24 אוכלוסייה, ניתוח אלדהיד דהידרוגנאז (ALDH) ומבחני היווצרות כדור הגידול, שיטה זו קלה יותר למניפולציה והיא חסכונית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הכנת תאים

  1. עיכול ונטרול תאים
    1. זרע תאים סרטניים (כגון MDA-MB-231 תאים) בצלחת 6 באר, ותרבות אותם באינקובטור 37 °C (37 °F) מסופק עם 5% CO2.
    2. תאי קציר כאשר הצפיפות שלהם מגיעה לכ -90%. לשאוף את מדיום התרבות ביסודיות ולשטוף את התאים 2x עם 3 מ"ל של מלוחים אגירה פוספט (PBS).
      הערה: כדי לבחון את ההשפעות של מעכבי מסלול איתות (למשל, מעכב FRA1), או מפעילים (למשל, מפעיל STAT3) על תכונות גזע של תאים סרטניים, תאים סרטניים הם זרע בצלחת 6 גם pretreated עם מעכבים או מפעילים במשך כמות מסוימת של זמן לפני הקציר.
    3. מוסיפים 500 μL של 0.25% טריפסין-EDTA לכל באר של צלחת 6 גם, מניחים את הצלחת באינקובטור ב 37 מעלות צלזיוס במשך 1-3 דקות (דקה), בעדינות הקש על הצלחת כדי לנתק את התאים.
      הערה: עיכול ממושך ישפיע על פרופיל SP עקב שינויים בכדאיות התא.
    4. הוסף 3 מ"ל של PBS בתוספת 2% סרום שור עוברי (FBS) לכל באר של צלחת 6 גם כדי לסיים את העיכול בעדינות pipette התאים למעלה ולמטה 3-5x כדי לפזר את גושי התא.
    5. הוסף 0.5 מ"ל של השעיית תאים לבאר אחת של צלחת 6 באר חדשה ובדוק אותה תחת מיקרוסקופ. אם גושים התא נצפו, להעביר את המתלה התא דרך מסננת תא μM 70.
      הערה: זהו שלב אופציונלי.
    6. להעביר את התאים לצינור צנטריפוגה 15 מ"ל. תאי צנטריפוגה ב 200 x g במשך 5 דקות לתאי גלולה. הסר את supernatant ולהשתיל אותם מחדש ב 3 מ"ל של PBS בתוספת 2% FBS. פיפטה התאים למעלה ולמטה 3-5x לערבב ביסודיות.
  2. ספירת תאים
    1. הוסף 50 μL של השעיית התא לתוך צינור microcentrifuge 1.5 מ"ל ומערבבים אותו עם 50 μL פתרון כחול trypan. פיפטה 10 μL של התערובת לספור את מספר התאים החיים בשיטה סטנדרטית, כגון hemocytometer.
    2. לדלל את התאים PBS בתוספת 2% FBS לריכוז הסופי של 1 x 106 תאים / מ"ל. הוסף 1 מ"ל של השעיית התא למבחנה 5 מ"ל פוליסטירן עגול התחתון ולהכין שתי צינורות מדגם.

2. כתמי תאים עם הוכסט 33342

  1. הוסף Hoechst 33342 לצינור אחד כדי להגיע לריכוז הסופי המתאים.
    הערה: לדוגמה, הריכוז המתאים של Hoechst 33342 הוא 3 מיקרוגרם / מ"ל עבור תאי MDA-MB-231.
  2. הוסף חוסם (למשל, Fumitremorgin C, Verapamil, או Reserpine) לצינור אחר לריכוז הסופי המתאים דגירה הצינור ב 37 °C (70 °F) במשך 30 דקות לפני הוספת אותו ריכוז של Hoechst 33342 כמתואר בשלב 2.1.
    הערה: עבור תאי MDA-MB-231, החוסם המתאים הוא Reserpine (40 מיקרומטר). Reserpine משמש כפקד חסימה כדי לאמת את היעדר התאים באזור SP מגודר.
  3. הכינו מספר צינורות המכילים תאים והוסיפו את Hoechst 33342 למדרגי ריכוז שונים. לאחר מבחני זרימה cytometry, לבחור את הריכוז הנכון על פי הפרופיל ואת הפרופורציה של SP.
    הערה: זהו שלב אופציונלי המשמש להגדרת הריכוז הנכון של Hoechst 33342.
  4. להכין כמה צינורות המכילים תאים, להוסיף את החוסם שיפוע ריכוז שונים, דגירה הצינורות ב 37 °C (60 °F) במשך 30 דקות, ולאחר מכן להוסיף Hoechst 33342 לריכוז המתאים. לאחר מבחני cytometry זרימה, לבחור את הריכוז הנכון על פי היעדר תאים באזור SP מגודר.
    הערה: זהו שלב אופציונלי המשמש להגדרת הריכוז הנכון של חוסם.
  5. מניחים את הצינורות באינקובטור של 37 מעלות צלזיוס ומדגרים אותם במשך 60 דקות, מנערים את הצינורות כל 10 דקות.
    הערה: טלטול צינורות ביסודיות חשוב להכתמת, כי זה מבטיח מגע מלא בין התאים ואת הצבע לקבלת תוצאות מכתימות טובות יותר.
  6. לאחר הדגירה, צנטריפוגה התאים ב 200 x g, 4 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות, ולשאוף את supernatant בזהירות, כי התאים יוצרים כדורי רופף מאוד ולא יציב.
  7. Resuspend תאים של כל צינור ב 1 מ"ל של PBS קר כקרח בתוספת 2% FBS ופיפט התאים למעלה ולמטה 3-5x לערבב ביסודיות. הוסף 1 μL של 1 מ"ג / מ"ל propidium יודיד (PI) להשעיה של כל צינור לזהות תאים מתים.
    הערה: כל ההליכים בשלב זה צריך להתבצע ב 4 מעלות צלזיוס כדי לעכב את הקולח של Hoechst 33342 מתאי הגידול. יש להגן על הצינורות מפני חשיפה ישירה לאור.

3. ניתוח לפי ציטומטריית זרימה

הערה: הוראות לשימוש בתוכנת ציטומטר זרימה (ראה טבלת חומרים)מתוארות בסעיף זה ובמספרים משלימים 1-10.

  1. בתוכנת ציטומטר זרימה, לחץ על לחצן תיקיה. לחץ על לחצן התנסה ולאחר מכן לחץ על ניסוי חדש (איור משלים 1A,B).
  2. לחץ על לחצן אישור. "Experiment_001" יופיע תחת התיקיה (איור משלים 2A,B).
  3. לחץ על לחצן Experiment_001 כדי לשנות את שם התיקיה לשם מסוים (למשל, "20191118-SP"). לחץ על הזן. השם החדש ("20191118-SP") יופיע תחת FOLDER (איור משלים 3A,B).
  4. לחץ על לחצן דגימה חדשה כדי להוסיף דגימה לתיקיית הניסוי החדשה ("20191118-SP"). לחץ על לחצן צינור חדש כדי להוסיף צינור לדגימה. לחץ על לחצן ראש חץ (איור משלים 4A-C).
  5. לחצו על הלחצן Parameters והגדירו את הפרמטרים של ציטומטר הזרימה (איור משלים 5).
    1. השתמש במראה 610 ננומטר דיכרית מעבר קצר (DMSP) כדי להפריד את אורכי הגל פליטה. השתמש במסנן BP של 450/20 ננומטר כדי לאסוף את הפלואורסצנטיות הכחולה ו- EFLP של 675 ננומטר כדי לאסוף את הפלואורסצנטיות האדומה.
      הערה: Hoechst 33342 מתרגש עם לייזר UV ב 355 ננומטר PI הוא נרגש ב 488 ננומטר.
  6. הפעל את דגימות התא על סייטומטר הזרימה.
    הערה: ניתן למיין תאי SP לפי מיון תאים המופעל על-ידי פלואורסצנטיות (FACS) בתנאים סטריליים. בסך הכל יש לאסוף 100,000–500,000 תאים לניסויי המעקב.
    1. הפעל תאים מוכתמים עם Hoechst 33342 על ציטומטר זרימה.
      1. מניחים צינורות המכילים תאים מוכתמים Hoechst 33342 על cytometer.
      2. לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות ולאחר מכן לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "PI-A". הצג את התוויית הנקודה של אזור פולס פיזור קדימה (FSC-A, ציר X המוגדר למצב ליניארי) לעומת פלואורסצנטיות ה- PI (ציר Y מוגדר לקנה מידה לוגריתמי). כוונן את המתחים כדי להראות את התאים החיים בצד ימין ואת התאים שאינם חיים, אשר מוכתמים בבהירות עם PI, בפינה השמאלית העליונה. לאחר מכן, הקם שער מצולע כדי לא לכלול תאים מתים ופסולת תאים (איור 1A) על-ידי לחיצה על לחצן שער המצולע כדי לגייט את קבוצת המשנה P1, הידועה גם בשם FSC-A, קבוצת משנה PI-A (איור משלים 6A,B).
      3. לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "FSC-W". הצג את התוויית הנקודות של FSC-A (ציר X) לעומת רוחב פולס פיזור קדימה (FSC-W, ציר Y). לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודה, לחץ על לחצן P1 תחת לחצן הצג אוכלוסיות. לחץ על לחצן שער מלבני כדי ליצור שער מלבני כדי לשער את קבוצת המשנה P2 (הידועה גם בשם FSC-A, קבוצת משנה FSC-W). פעולה זו לא תכלול תאים עם כמויות גדולות (איורים משלימים 7A-C ואיור 1A).
      4. לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "SSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "SSC-W". הצג את התוויית הנקודה של אזור פולס פיזור צדדי (SSC-A, ציר X) לעומת רוחב פולס פיזור צדדי (SSC-W, ציר Y). לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודות ולחץ על לחצן P2 תחת לחצן הצג אוכלוסיות. לאחר מכן לחצו על הלחצן 'שער מלבני' ליצירת שער מלבני כדי לשוער קבוצת המשנה P3 (הידועה גם בשם SSC-A, קבוצת משנה SSC-W). כך תשיג אוכלוסיית תאים עם צפיפות אחידה (איור משלים 8A-C ואיור 1A).
      5. לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "Hoechst Red-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "הוכסט כחול-A". הצג את התוויית הנקודות של הוכסט אדום-A (ציר X) לעומת הוכסט כחול-A (ציר Y). לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודה, לחץ על לחצן P3 תחת לחצן הצג אוכלוסיות. לחץ על לחצן שער מצולע כדי ליצור שער מצולע כדי לשער את קבוצת המשנה P4 (הידועה גם בשם Hoechst Red-A, קבוצת המשנה Hoechst Blue-A). לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודות, לחץ על לחצן הצג הירארכיית אוכלוסין כדי להציג את הירארכיית האוכלוסין.
        הערה: תרשים הנקודות יציג שלוש אוכלוסיות שונות: 1) אוכלוסיית פאזה G0-G1 ליד מרכז הגרף; 2) אוכלוסיית שלב S-G2/M ליד הפינה הימנית העליונה; 3) SP. לאחר מכן SP מגודר לניתוח נוסף (איור משלים 9A-D ואיור 1A). אם עלילת הנקודות של Hoechst Red-A לעומת Hoechst Blue-A אינה מציגה פרופיל SP דומה לזה המוצג באיור 1A, יש להתאים את המתחים עד להצגה של פרופיל דומה. בינתיים, להתאים את כל השערים לעיל בהתאם.
      6. לאחר קביעת אזור השער של תאי SP, לחץ על השגת נתונים כדי לאסוף 20,000–100,000 אירועים מכל מדגם כדי לנתח את אחוז תאי SP(איור משלים 10).
    2. הפעל את Hoechst 33342-תאים מוכתמים שטופלו עם חוסם על ציטומטר הזרימה.
      1. מניחים צינורות המכילים חוסם על הסייטומטר ולהפעיל תאים באמצעות אותם מתחים ושערים כדי לבדוק עוד יותר אם המתחים והשערים נבחרים כראוי.
        הערה: בהשוואה להוצ'סט 33342 המכתים לבדם, רק חלק קטן מאוד מהתאים, אם בכלל, אמורים להופיע באזור המגודר של SP (איור 1B).
      2. אסוף 20,000–100,000 אירועים מכל מדגם כדי לנתח את אחוז תאי SP.

4. ניתוח נתונים

הערה: הוראות לשימוש בתוכנת ניתוח cytometry זרימה (ראה טבלה של חומרים)מתוארים בסעיף זה ומספרים משלימים 1116.

  1. העתק את הקבצים בתבנית fcs למחשב, פתח את תוכנת ניתוח cytometry זרימה וגרור קובץ לדוגמה אחד לתוכנה (איור משלים 11A,B).
  2. גייט תאים והשג את אחוז תאי SP.
    1. לחץ פעמיים על קובץ לדוגמהזה , לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "PI-A". לאחר מכן, צרו שער מצולע ולחצו על הלחצן 'אשר' כדי להשיג את קבוצת המשנה FSC-A, PI-A (איור משלים 12A-E).
    2. לחץ פעמיים על קובץ FSC-A, קובץ קבוצת משנה PI-A, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "FSC-W". לאחר מכן, צרו שער מלבני ולחצו על הלחצן 'אשר' כדי להשיג את קבוצת המשנה FSC-A, FSC-W (איור משלים 13A-E).
    3. לחץ פעמיים על קובץ קבוצת המשנה FSC-A, FSC-W, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "SSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "SSC-W". לאחר מכן, צרו שער מלבני ולחצו על הלחצן 'אשר' כדי להשיג את קבוצת המשנה SSC-A, SSC-W (איור משלים 14A-E).
    4. לחץ פעמיים על קובץ ערכת המשנה SSC-A, SSC-W, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "Hoechst Red-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "הוכסט כחול-A". לאחר מכן, צרו שער מצולע ולחצו על הלחצן 'אישור' כדי להשיג את קבוצת המשנה Hoechst Red-A, Hoechst Blue-A (איור משלים 15A-E).
    5. פתח את עורך הפריסה על-ידי לחיצה על לחצן פתח עורך פריסה. גרור את קובץ ערכת המשנה SSC-A, SSC-W לעורך הפריסה ולאחר מכן לחץ על לחצן לחץ כדי לשמור את חלון הפריסה בקובץ כדי לשמור את תוצאות התמונה (איור משלים 16A-C).
  3. שמור את סביבת העבודה כדי לשמור את מידע הג'ינג בעת סגירת התוכנה.
  4. בצע ניתוחי t-test עם תוכנת ניתוח סטטיסטי כדי להשוות את ההבדל בין שתי קבוצות. ערך של P < 0.05 הוגדר כמשמעותי סטטיסטית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ארבעה ניתוחי SP ניסיוניים בוצעו על פי שיטה זו. בראשון, זיהינו את חלקם של תאי SP במד"א-MB-231, שהוא קו תאים שלילי משולש של סרטן השד האנושי, בתנאים רגילים. לאחר ספירת תאים, Hoechst 33342 נוסף לתוך צינור אחד המכיל 1 x 106 תאים לריכוז הסופי של 3 מיקרוגרם / מ"ל. Reserpine ו Hoechst 33342 נוספו צינור אחר לריכוזים הסופיים של 40 מיקרומטר ו 3 מיקרוגרם / מ"ל, בהתאמה. PI נוסף לשני הצינורות. התוויית הנקודות של FSC-A (ציר X) לעומת PI-A (ציר Y) הראתה שלוש אוכלוסיות: 1) אוכלוסיית תאים חיובית ל- PI, שייצגה את התאים המתים; 2) פסולת תאים; ו-3) האוכלוסייה העיקרית הייתה תאים פי-אי-שליליים, שעברו ניתוח נוסף (איור 1A,B). אוכלוסיית תא יחיד מגודרת מהתווית הנקודה של FSC-A (ציר X) לעומת FSC-W (ציר Y) ותווית הנקודה של SSC-A (ציר X) לעומת SSC-W (ציר Y) שימשה לניתוח היחס בין תאי SP (איור 1A,B). תאי SP היו מגודרים מתוך התוויית הנקודות של Hoechst Red-A (ציר X) לעומת Hoechst Blue-A (ציר Y), ואחוזם היה כ-0.9% בתאי MDA-MB-231 (איור 1A). עם זאת, Reserpine הפחית במידה ניכרת את חלקם של תאי SP (איור 1B), התומך בכך שצביעת השער עבור SP נכונה.

הניסוי השני היה לקבוע את ריכוז הכתמים המתאים של Hoechst 33342 בתאי מד"א-MB-435. לאחר ספירת תאים, Hoechst 33342 נוסף 1 x 106 תאים, אשר הושעו ב 1 מ"ל של PBS בתוספת 2% FBS, כדי הדרגתיים ריכוז שונים, כולל 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, ו 4 מיקרוגרם / מ"ל. כפי שמוצג באיור 2A, כאשר הריכוז של Hoechst 33342 היה נמוך מדי (כלומר, 0.5, 1, 1.5 מיקרוגרם / מ"ל), היה קשה להבחין בין תאי SP לבין אוכלוסיות תאים אחרות, מכיוון שתאים רבים היו במצב מוכתם באפלולית. כאשר הריכוז של Hoechst 33342 היה גבוה מדי (כלומר, 2.5, 3, 3.5, 4 מיקרוגרם / מ"ל), שיעור תאי SP ירד עד שהוא נעלם. לכן, 2 מיקרוגרם / מ"ל Hoechst 33342 היה הריכוז הטוב ביותר עבור ניתוח SP בתאי MDA-MB-435. בנוסף, כדי לקבוע את החוסם הנכון עבור קו תא זה, Hoechst 33342 וחוסם (Verapamil או Reserpine) נוספו 1 x 106 תאים, אשר הושעו 1 מ"ל של PBS בתוספת 2% FBS, לריכוזים הסופיים של 2 מיקרוגרם / מ"ל ו 40 מיקרומטר, בהתאמה. כפי שניתן לראות באיור 2B, כ-0.4% מהתאים גירשו את הצבע לאחר הטיפול בווראפמיל. עם זאת, לאחר טיפול Reserpine, היחס ירד לכ 0.1% (איור 2C). מניסוי זה, Reserpine נחשב חוסם מתאים יותר עבור קו התא הזה.

בדוגמה השלישית, תאי A549 (תאי אדנוקרצינומה של ריאות אנושיות) טופלו מראש עם מפעיל STAT3-קוליבלין20 (100 nM) במשך 48 שעות (h). מסלול איתות STAT3 חשוב לקידום תכונות stemness של תאים סרטניים21. כפי שמוצג באיור 3, שיעור תאי SP גדל עם גירוי הקוליבלין.

בדוגמה האחרונה, תאי T47D (תאים סרטניים בשד האנושי) טופלו מראש עם 0.1 μM FRA1 מעכב-SKLB816 (גם בשם 13an) עבור 48 שעות22. FRA1 הוא שומר סף מדווח של מעבר אפיתל-mesenchymal (EMT) ומעורב בוויסות של גזע הגידול23. כפי שמוצג באיור 4, שיעור תאי SP ירד עקב הטיפול במעכב FRA1.

Figure 1
איור 1: אסטרטגיית גטינג של תאי MDA-MB-231 בניתוח SP. (A)אסטרטגיית Gating של תאי MDA-MB-231, אשר הוכתמו Hoechst 33342 (3 מיקרוגרם / מ"ל) ו פרופידיום יודיד (PI, 1 מיקרוגרם / מ"ל). (B)אסטרטגיית גטינג של תאי MDA-MB-231, שטופלו ברסרפין (40 מיקרומטר) ומוכתמים בהויסט 33342 (3 מיקרוגרם/מ"ל) וב-PI (1 מיקרוגרם/מ"ל). לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: אופטימיזציה של ריכוז Hoechst 33342 ובחירת חוסם בתאי MDA-MB-435. (A)תוצאות ניתוח SP של תאי MDA-MB-435, אשר הוכתמו Hoechst 33342 (Hoechst) במעברי ריכוז שונים (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4 מיקרוגרם / מ"ל) יחד עם PI (1 מיקרוגרם / מ"ל). (B)תוצאת ניתוח SP של תאי MDA-MB-435, שטופלו ב-Verapamil (40 מיקרומטר) ומוכתמים ב-Hoechst 33342 (2 מיקרוגרם/מ"ל) וב-PI (1 מיקרוגרם/מ"ל). (ג)תוצאת ניתוח SP של תאי MDA-MB-435, שטופלו ברסרפין (40 מיקרומטר) ומוכתמים בהויסט 33342 (2 מיקרוגרם/מ"ל) וב-PI (1 מיקרוגרם/מ"ל). לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: היחס בין תאי SP שופר על-ידי מפעיל STAT3 בתאי A549. (A) תוצאות ניתוח SP של תאי A549 מטופלים מראש עם מפעיל STAT3-קוליבלין (100 nM) או בקרת הרכב שלה (Ctrl)-H2O עבור 48 שעות. תאי A549 שטופלו ברסרפין (45 מיקרומטר) שימשו כפקד החסימה. תאי A549 הוכתמו בהוצ'סט 33342 (7 מיקרוגרם/מ"ל) וב-PI (1 מיקרוגרם/מ"ל). (B) התוצאות הסטטיסטיות של שיעור תאי SP בתאי A549 שטופלו בקוליבלין (100 ננומטר) ובקרת הרכב שלו. הנתונים מוצגים ככוונה + שגיאת תקן של הממוצע (SEM), n = 3 עבור כל קבוצה. "*" מציין P < 0.05. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: חלקם היחסי של תאי SP מעוכב על-ידי מעכב FRA1 בתאי T47D. (A) תוצאות ניתוח SP של תאי T47D מטופלים מראש עם SKLB816 (0.1 מיקרומטר) או בקרת הרכב שלה (Ctrl)-DMSO עבור 48 שעות. תאי T47D שטופלו ברסרפין (40 מיקרומטר) שימשו כפקד החסימה. תאי T47D הוכתמו בהוצ'סט 33342 (8 מיקרוגרם/מ"ל) וב-PI (1 מיקרוגרם/מ"ל). (B) התוצאות הסטטיסטיות של שיעור תאי SP בתאי T47D שטופלו ב- SKLB816 (0.1 מיקרומטר) ובקרת הרכב שלו. הנתונים מוצגים כ ממוצע + SEM, n = 3 עבור כל קבוצה. "*" מציין P < 0.05. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

איור משלים 1: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.1. (A) לחץ על לחצן תיקיה. (ב)לחץ על לחצן התנסה ולאחר מכן לחץ על לחצן ניסוי חדש. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 2: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.2. (A) לחץ על לחצן אישור. (B) Experiment_001 מופיע תחת תיקיה. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 3: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.3. (A) לחץ על לחצן Experiment_001 כדי לשנות את שם Experiment_001 לשם מסוים (למשל, "20191118-SP"). (B) לחץ על לחצן Enter. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 4: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.4. (A) לחץ על לחצן דגימה חדשה. (B) לחץ על לחצן צינור חדש. (C) לחץ על לחצן ראש חץ. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 5: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.5. (A) לחץ על לחצן פרמטרים כדי להגדיר את הפרמטרים. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 6: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.6.1.2. (A) לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ- "PI-A". (B) לחץ על לחצן שער מצולע כדי ליצור שער מצולע כדי לשער את קבוצת המשנה P1 (הידועה גם בשם FSC-A, קבוצת משנה PI-A). אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 7: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.6.1.3. (A) לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ- "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ- "FSC-W". (B) לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודות ולחץ על לחצן P1 תחת לחצן הצג אוכלוסיות. (C) לחץ על לחצן שער מלבני כדי ליצור שער מלבני כדי לשער את קבוצת המשנה P2 (הידועה גם בשם FSC-A, קבוצת משנה FSC-W). אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 8: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.6.1.4. (A) לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "SSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "SSC-W". (B) לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודה ולחץ על לחצן P2 תחת לחצן הצג אוכלוסיות . ( C) לחץ על לחצן שער מלבני כדי ליצור שער מלבני כדי לשער את קבוצת המשנה P3 (הידועה גם בשם SSC-A, קבוצת משנה SSC-W). אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 9: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.6.1.5. (A) לחץ על לחצן התוויית נקודה כדי להציג את התוויית הנקודות, לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "Hoechst Red-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "הוכסט כחול-A". (B) לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודות ולחץ על לחצן P3 תחת לחצן הצג אוכלוסיות. (C) לחץ על לחצן שער מצולע כדי ליצור שער מצולע כדי לשער את קבוצת המשנה P4 (הידועה גם בשם Hoechst Red-A, קבוצת המשנה Hoechst Blue-A). (D) לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על התוויית הנקודות ולאחר מכן לחץ על לחצן הצג הירארכיית אוכלוסין כדי להציג את הירארכיית האוכלוסיה. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 10: הוראות לתוכנת ציטומטר זרימה שלב 3.6.1.6. (A) לחץ על לחצן רכוש נתונים ולאחר מכן אסוף 20,000-100,000 אירועים מכל מדגם. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 11: הוראות לתוכנת ניתוח ציטומטריית זרימה שלב 4.1. (A) פתח את תוכנת ניתוח cytometry זרימה וגרור קובץ דוגמה אחד לתוכנה. (B) הקובץ לדוגמה מיובא. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 12: הוראות לתוכנת ניתוח ציטומטריית זרימה מספר 4.2.1. (A) לחץ פעמיים על קובץ לדוגמה זה. (B) לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "PI-A". (C) לחץ על לחצן צור שער מצולע כדי ליצור שער מצולע. (D) לחץ על לחצן אישור כדי להשיג את קבוצת המשנה FSC-A, PI-A. (ה)מתקבלת קבוצת המשנה FSC-A, PI-A. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 13: הוראות לתוכנת ניתוח ציטומטריית זרימה שלב 4.2.2. (A) לחץ פעמיים על קובץ קבוצת המשנה FSC-A, PI-A. (B) לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "FSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "FSC-W". (C) לחץ על לחצן צור שער מלבני כדי ליצור שער מלבני .( ד) לחץ על לחצן אישור כדי להשיג את קבוצת המשנה FSC-A, FSC-W. ( E) קבוצת המשנה FSC-A, FSC-W מתקבלת.

איור משלים 14: הוראות לתוכנת ניתוח ציטומטריית זרימה שלב 4.2.3. (A) לחץ פעמיים על קובץ קבוצת המשנה FSC-A, FSC-W. (B) לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "SSC-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "SSC-W". (C) לחץ על לחצן צור שער מלבני כדי ליצור שער מלבני. (D) לחץ על לחצן אישור כדי להשיג את ערכת המשנה SSC-A, SSC-W. (ה)מתקבלת קבוצת המשנה SSC-A, SSC-W. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 15: הוראות לתוכנת ניתוח ציטומטריית זרימה מספר 4.2.4. (A) לחץ פעמיים על קובץ קבוצת המשנה SSC-A, SSC-W. (B) לחץ על ציר ה- X והגדר אותו כ "Hoechst Red-A"; לחץ על ציר Y והגדר אותו כ "הוכסט כחול-A". (C) לחץ על לחצן צור שער מצולע כדי ליצור שער מצולע. (D) לחץ על לחצן אישור כדי להשיג את קבוצת המשנה Hoechst Red-A, Hoechst Blue-A. (ה)קבוצת המשנה הוצ'סט אדום-A, הוצ'סט כחול-A מתקבלת. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

איור משלים 16: הוראות לתוכנת ניתוח ציטומטריית זרימה מספר 4.2.5. (A) לחץ על לחצן פתח את עורך הפריסה כדי לפתוח את עורך הפריסה. (ב) גרור את קובץ הדוגמה SSC-A, קבוצת המשנה SSC-W אל עורך הפריסה. (C) לחץ על לחצן לחץ כדי לשמור את חלון הפריסה בקובץ כדי לשמור את תוצאות התמונה. אנא לחץ כאן כדי להוריד נתון זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

קיימות מספר נקודות מפתח שיש לזכור עבור ה- SP assay. הראשון הוא הבחירה של חוסם מתאים, כגון Verapamil או Reserpine, עבור כל קו תא, מכיוון שמיקום "השער" של תאי SP נקבע בהתאם למיקום שבו מספר גדול של תאי SP נעלמים לאחר הוספת החוסם. עבור קו התא MDA-MB-231, Reserpine עובד היטב. עם זאת, עבור קווי תאים אחרים, חוסמים שונים עשויים לפעול טוב יותר.

השני הוא הריכוז של הוצ'סט 33342. אחוז תאי SP גדל ככל שריכוז הכתמים של Hoechst 33342 ירד, כפי שהראו הנתונים הייצוגיים. תופעה זו יכולה להיות מוסברת על ידי קינטיקה ספיגת צבע24. שינויים בריכוז הצבע משפיעים על העשרת Hoechst 33342 בתאים. לכן, Hoechst 33342 ריכוז כתמים קשורה קשר הדוק לתוצאות של SP assay. יתר על כן, ספיגה וגירוש של Hoechst 33342 להשתנות בין סוגי תאים. לכן, ריכוזים נאותים של Hoechst 33342 צריך להיחקר עבור קווי תאים שונים לפני ניתוח SP.

השלישי הוא מקדם טוב של וריאציה (CV) של ציטומטר הזרימה, שהוא גם קריטי לניתוח SP25. כוח לייזר UV הוא קריטריון חשוב עבור קורות אופן טובים יותר12. פרוטוקול זה משתמש בציטומטר זרימה מסחרי (ראה טבלת חומרים)כדי לבצע את הבדיקה של SP. במכשיר זה של תא זרימה cuvette, השתמשנו לייזר UV עם כוח של 15 mW כדי לקבל את קורות אופן הטובים ביותר. באופן כללי, כוח לייזר UV גבוה יחסית מספק קורות אופן אופטימליים. לדוגמה, 50-100 mW לספק את האות האופטימלי Hoechst על מטוסי סילון באוויר12. לייזרים מסוימים מספקים הספק UV נמוך יותר, אשר יכול להפחית קורות אופן. במקרים אלה, יישור לייזר טוב הוא קריטי.

האחרון הוא ההשפעה של גורמים אחרים במהלך הניסוי. מצב התא, הטמפרטורה, זמן הכתם, הפעולה של cytometry זרימה, וגורמים אחרים עשויים גם להשפיע על הפרופורציה והאיכות של SP assay. לדוגמה, שינויים בכדאיות התא במהלך הכנת השעיות תאים ישפיעו על היחס בין תאי SP. לכן, יש לבחון את התנאים הניסיוניים הטובים ביותר לפני ביצוע ניתוח SP. בהתחשב בגורמים לעיל, יחס SP של אותו קו תא נמדד על ידי מעבדות שונות עשוי להיות שונה. לדוגמה, הפרופורציות של תאי MDA-MB-231 ותאי A549 דווחו כ- ~ 0.1%-4.8%26,27,28,29 ו ~ 0.8%-18%30,31,32,33,34, בהתאמה.

חוקרים יכולים לשנות את ההסתעפות הזו עבור יישומים שונים, כגון חקר קווי תאים סרטניים אחרים, או תאים סרטניים ראשוניים שמקורם בחולה. אם הפרוטוקול אינו פועל היטב עבור התאים הנבדקים, החוקרים יכולים להשתמש בתאי MDA-MB-231 כבקרה חיובית ולהכתים את התאים בהתאם למפרט הנתון. מכיוון שפרוטוקול זה רגיש מאוד לריכוז של Hoechst 33342, מכתים טמפרטורה וזמן וכו ', החוקרים צריכים לבדוק את כל התנאים האלה מקרוב. אחוז SP בסוגים רבים של קווי תאים סרטניים אנושיים נמוך יחסית (~ 0%-37%)19,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36. אם אחוז גבוה מדי או נמוך מדי של SP נצפתה, זה יכול להיות בגלל ריכוזים לא הולמים של Hoechst 33342 או חוסם בשימוש. אם נראה שהבעיה קשורה לציטומטר הזרימה, יש לקבל תמיכה טכנית.

למרות שהשימוש ב- SP לניתוח והפרדת CSCs הוא יעיל ביותר, עדיין יש לו מגבלות מסוימות. הראשון הוא הרגישות הגבוהה שלו לתנאי הכתמים12. גורמים רבים, כגון הריכוז של Hoechst 33342, מצב התא, טמפרטורה, זמן הכתמה, הפעולה של cytometry זרימה, ואת הבחירה חוסם, יכול להשפיע על איכות ניתוח SP. השני הוא ההשפעה הציטוטוקסית של הוצ'סט 33342. Hoechst 33342 הוא צבע מחייב DNA, אבל הוא רעיל לתאים כאשר הוא מגיע לריכוזים גבוהים ובכך מפחית את פעילות התא37.

לסיכום, ניתוח SP הוא אחת השיטות הנפוצות ביותר בשנים האחרונות לזהות ולטהר CSCs בקווי תאים סרטניים. למרות השיטה יש כמה מגבלות, בהיעדר סמני משטח CSCs ספציפיים, היא עדיין שיטה להעשרה נוחה, מהירה וחסכונית של CSCs. שיטה זו מועילה לחקר הפונקציות הביולוגיות של CSCs ולזיהוי סמני פני שטח ספציפיים. יתר על כן, על ידי גילוי ההשפעות של אותות שונים על יחס SP של תאים סרטניים, זה יכול לספק רמזים להשפעה הרגולטורית של מסלולי אותות אלה על תכונות CSCs, ולאפשר גילוי של מנגנונים חדשים, אשר בסופו של דבר יכול להנחות את הטיפול הממוקד של גידולים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו מומנה על ידי הקרן למדעי הטבע של סין 81572599, 81773124 81972787; הקרן למדעי הטבע של העיר טיינג'ין (סין) 19JCYBJC27300; בית החולים העממי טיינג'ין & Nankai אוניברסיטת מחקר משותף מענק 2016rmnk005; קרנות מחקר בסיסיות לאוניברסיטאות המרכזיות, אוניברסיטת ננקאי 63191153.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
6 well cell culture plate CORNING 3516 9.5 cm2 (approx.)
Colivelin MCE HY-P1061A Ser-Ala-Leu-Leu-Arg-Ser-Ile-Pro-Ala-Pro-Ala-Gly-Ala-Ser-Arg-Leu-Leu-Leu-Leu-Thr-Gly-Glu-Ile-Asp-Leu-Pro
Fetal bovine serum (FBS) Biological Industries (BIOIND) 04-001-1ACS
Flow cytometer BD Biosciences BD LSRFortessa
Flow cytometer software BD Biosciences FACSDiva
Flow cytometry analysis software BD Biosciences FlowJo
Hoechst 33342 Sigma-Aldrich B2261 bisBenzimide H 33342 trihydrochloride
Polystyrene round bottom test tube CORNING 352054 12 x 75 mm, 5 mL
Propidium iodide (PI) Sigma-Aldrich P4170 3,8-Diamino-5-[3-(diethylmethylammonio)propyl]-6-phenylphenanthridinium diiodide
Reserpine Sigma-Aldrich 83580 (3β, 16β, 17α, 18β, 20α)-11,17-Dimethoxy-18-[(3,4,5-trimethoxybenzoyl)oxy]yohimban-16-carboxylic acid methyl ester
SKLB816 Provided by Dr. Shengyong Yang, Sichuan University
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red Gibco 25200072
Verapamil hydrochloride Sigma-Aldrich V4629 5-[N-(3,4-Dimethoxyphenylethyl)methylamino] -2-(3,4-dimethoxyphenyl)-2-isopropylvaleronitrile hydrochloride

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Reya, T., Morrison, S. J., Clarke, M. F., Weissman, I. L. Stem cells, cancer, and cancer stem cells. Nature. 414 (6859), 105-111 (2001).
  2. Batlle, E., Clevers, H. Cancer stem cells revisited. Nature Medicine. 23 (10), 1124-1134 (2017).
  3. Eramo, A., et al. Identification and expansion of the tumorigenic lung cancer stem cell population. Cell Death & Differentiation. 15 (3), 504-514 (2008).
  4. Kahlert, U. D., et al. CD133/CD15 defines distinct cell subpopulations with differential in vitro clonogenic activity and stem cell-related gene expression profile in in vitro propagated glioblastoma multiforme-derived cell line with a PNET-like component. Folia Neuropathologica. 50 (4), 357-368 (2012).
  5. Bailey, J. M., et al. DCLK1 marks a morphologically distinct subpopulation of cells with stem cell properties in preinvasive pancreatic cancer. Gastroenterology. 146 (1), 245-256 (2014).
  6. Hurt, E. M., Kawasaki, B. T., Klarmann, G. J., Thomas, S. B., Farrar, W. L. CD44+ CD24(-) prostate cells are early cancer progenitor/stem cells that provide a model for patients with poor prognosis. British Journal of Cancer. 98 (4), 756-765 (2008).
  7. Al-Hajj, M., Wicha, M. S., Benito-Hernandez, A., Morrison, S. J., Clarke, M. F. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 100 (7), 3983-3988 (2003).
  8. Yang, Z. F., et al. Significance of CD90+ cancer stem cells in human liver cancer. Cancer Cell. 13 (2), 153-166 (2008).
  9. Schulenburg, A., et al. Cancer stem cells in basic science and in translational oncology: can we translate into clinical application. Journal of Hematology & Oncolcology. 8, 16 (2015).
  10. Park, J. W., Park, J. M., Park, D. M., Kim, D. Y., Kim, H. K. Stem Cells Antigen-1 Enriches for a Cancer Stem Cell-Like Subpopulation in Mouse Gastric Cancer. Stem Cells. 34 (5), 1177-1187 (2016).
  11. Goodell, M. A., Brose, K., Paradis, G., Conner, A. S., Mulligan, R. C. Isolation and functional properties of murine hematopoietic stem cells that are replicating in vivo. Journal of Experimental Medicine. 183 (4), 1797-1806 (1996).
  12. Goodell, M. A. Stem cell identification and sorting using the Hoechst 33342 side population (SP). Current Protocols in Cytometry. , Chapter 9 Unit9 18 (2005).
  13. Begicevic, R. R., Falasca, M. ABC Transporters in Cancer Stem Cells: Beyond Chemoresistance. International Journal of Molecular Sciences. 18 (11), 2362 (2017).
  14. Rabindran, S. K., Ross, D. D., Doyle, L. A., Yang, W., Greenberger, L. M. Fumitremorgin C reverses multidrug resistance in cells transfected with the breast cancer resistance protein. Cancer Research. 60 (1), 47-50 (2000).
  15. Takara, K., et al. Differential effects of calcium antagonists on ABCG2/BCRP-mediated drug resistance and transport in SN-38-resistant HeLa cells. Molecular Medicine Reports. 5 (3), 603-609 (2012).
  16. Matsson, P., Pedersen, J. M., Norinder, U., Bergstrom, C. A., Artursson, P. Identification of novel specific and general inhibitors of the three major human ATP-binding cassette transporters P-gp, BCRP and MRP2 among registered drugs. Pharmaceutical Research. 26 (8), 1816-1831 (2009).
  17. Challen, G. A., Little, M. H. A side order of stem cells: the SP phenotype. Stem Cells. 24 (1), 3-12 (2006).
  18. Wu, C., Alman, B. A. Side population cells in human cancers. Cancer Letters. 268 (1), 1-9 (2008).
  19. Patrawala, L., et al. Side population is enriched in tumorigenic, stem-like cancer cells, whereas ABCG2+ and ABCG2- cancer cells are similarly tumorigenic. Cancer Research. 65 (14), 6207-6219 (2005).
  20. Yamada, M., et al. Nasal Colivelin treatment ameliorates memory impairment related to Alzheimer's disease. Neuropsychopharmacology. 33 (8), 2020-2032 (2008).
  21. Marotta, L. L., et al. The JAK2/STAT3 signaling pathway is required for growth of CD44(+)CD24(-) stem cell-like breast cancer cells in human tumors. Journal of Clinical Investigation. 121 (7), 2723-2735 (2011).
  22. Zhang, C. H., et al. From Lead to Drug Candidate: Optimization of 3-(Phenylethynyl)-1H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4-amine Derivatives as Agents for the Treatment of Triple Negative Breast Cancer. Journal of Medicnal Chemistry. 59 (21), 9788-9805 (2016).
  23. Tam, W. L., et al. Protein kinase C alpha is a central signaling node and therapeutic target for breast cancer stem cells. Cancer Cell. 24 (3), 347-364 (2013).
  24. Ibrahim, S. F., Diercks, A. H., Petersen, T. W., van den Engh, G. Kinetic analyses as a critical parameter in defining the side population (SP) phenotype. Experimental Cell Research. 313 (9), 1921-1926 (2007).
  25. Petriz, J. Flow cytometry of the side population (SP). Current Protocol in Cytometry. , Chapter 9 Unit 9 23 (2013).
  26. Hiraga, T., Ito, S., Nakamura, H. Side population in MDA-MB-231 human breast cancer cells exhibits cancer stem cell-like properties without higher bone-metastatic potential. Oncology Reports. 25 (1), 289-296 (2011).
  27. Shen, W., et al. ICAM3 mediates inflammatory signaling to promote cancer cell stemness. Cancer Letters. 422, 29-43 (2018).
  28. Koh, S. Y., Moon, J. Y., Unno, T., Cho, S. K. Baicalein Suppresses Stem Cell-Like Characteristics in Radio- and Chemoresistant MDA-MB-231 Human Breast Cancer Cells through Up-Regulation of IFIT2. Nutrients. 11 (3), 624 (2019).
  29. Lee, H., Park, S., Kim, J. B., Kim, J., Kim, H. Entrapped doxorubicin nanoparticles for the treatment of metastatic anoikis-resistant cancer cells. Cancer Letters. 332 (1), 110-119 (2013).
  30. Ota, M., et al. ADAM23 is downregulated in side population and suppresses lung metastasis of lung carcinoma cells. Cancer Science. 107 (4), 433-443 (2016).
  31. Wei, H., et al. The mechanisms for lung cancer risk of PM2.5 : Induction of epithelial-mesenchymal transition and cancer stem cell properties in human non-small cell lung cancer cells. Environmental Toxicology. 32 (11), 2341-2351 (2017).
  32. Prasanphanich, A. F., White, D. E., Gran, M. A., Kemp, M. L. Kinetic Modeling of ABCG2 Transporter Heterogeneity: A Quantitative, Single-Cell Analysis of the Side Population Assay. PLoS Computational Biology. 12 (11), 1005188 (2016).
  33. Han, H., et al. An endogenous inhibitor of angiogenesis inversely correlates with side population phenotype and function in human lung cancer cells. Oncogene. 33 (9), 1198-1206 (2014).
  34. Loebinger, M. R., Sage, E. K., Davies, D., Janes, S. M. TRAIL-expressing mesenchymal stem cells kill the putative cancer stem cell population. British Journal of Cancer. 103 (11), 1692-1697 (2010).
  35. Chiba, T., et al. Side population purified from hepatocellular carcinoma cells harbors cancer stem cell-like properties. Hepatology. 44 (1), 240-251 (2006).
  36. Hirschmann-Jax, C., et al. A distinct "side population" of cells with high drug efflux capacity in human tumor cells. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 101 (39), 14228-14233 (2004).
  37. Chen, A. Y., Yu, C., Gatto, B., Liu, L. F. DNA minor groove-binding ligands: a different class of mammalian DNA topoisomerase I inhibitors. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 90 (17), 8131-8135 (1993).

Tags

חקר הסרטן גיליון 168 אוכלוסיית צד תאי גזע סרטניים Hoechst 33342 קווי תאים סרטניים מוצקים ציטומטריית זרימה חקר הסרטן
ניתוח אוכלוסיית הצד בקווי תאים סרטניים מלאים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dong, X., Wei, Y., Xu, T., Tan, X.,More

Dong, X., Wei, Y., Xu, T., Tan, X., Li, N. Analysis of Side Population in Solid Tumor Cell Lines. J. Vis. Exp. (168), e60658, doi:10.3791/60658 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter