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Magenkrebs (GC) ist eine der häufigsten und tödlichsten Krebsarten1. Trotz Fortschritten in der kombinierten Chirurgie, Chemotherapie und Strahlentherapie in der GC-Therapie, Prognose bleibt schlecht und die Fünf-Jahres-Überlebensrate ist immer noch sehr niedrig2. Rezidivundundundundien sind die Hauptgründe für die Todesfälle nach der Behandlung.
Krebsstammzellen (CSCs) sind eine Teilmenge von Krebszellen, die die Fähigkeit besitzen, sich selbst zu erneuern und die verschiedenen Zelllinien zu erzeugen, die den Tumor rekonstituieren3. CSCs werden geglaubt, um für KrebsRückfall und Metastasierung verantwortlich zu sein, wegen ihrer Fähigkeiten der Selbsterneuerung und Aussaat neuer Tumoren, sowie ihre Resistenz gegen traditionelle Chemo- und Radiotherapien4. Daher bieten die ausrichtung auf CSCs und die Eliminierung von CSCs ein spannendes Potenzial, um die Behandlung zu verbessern und die Sterblichkeit von Krebspatienten zu senken.
CSCs wurden von vielen Arten von soliden Tumoren isoliert5. Im Jahr 2009 wurden Magenkrebsstammzellen (GCSCs), die aus menschlichen Magenkrebszelllinien isoliert wurden, ursprünglich von Takaishi et al.6beschrieben. Chen und Kollegen identifizierten und reinigten zunächst GCSCs aus tumorgeweben des menschlichen Magenadenokarzinoms (GAC)7. Diese Ergebnisse bieten nicht nur die Möglichkeit, GCSCs Biologie zu studieren, sondern bieten auch eine große klinische Bedeutung.
Ein besonderes Merkmal der CSCs ist ihre Fähigkeit, eine Kugel8zu bilden. Einzelne Zellen werden unter nicht haftenden Bedingungen bei geringer Dichte plattiert, und nur die Zellen, die mit Selbsterneuerung besessen sind, können zu einem festen, kugelförmigen Cluster, einer Kugel, der Kugel genannt wird, heranwachsen. So wurde der Kugelbildungstest als Goldstandard-Assay betrachtet und weit verbreitet eingesetzt, um das Potenzial der Stammzellselbsterneuerung in vitro zu bewerten.
RNA-Interferenz (RNAi) ist ein leistungsfähiges Forschungswerkzeug, um die Genfunktion durch den Knockdown eines bestimmten Gens zu untersuchen9. Langfristige stabile Gen-Knockdown-Technologien haben jedoch gewisse Einschränkungen, wie die Herausforderung, die Funktion eines Gens zu erforschen, das für das Überleben der Zelle unerlässlich ist. Bedingte RNAi-Systeme können für die Abregulierung der gewünschten Gene in zeitlicher und/oder speziell kontrollierter Weise durch die Verabreichung eines induzierenden Mittels nützlich sein. Die Tetracyclin (Tet)-induzierbaren Systeme sind eines der am häufigsten verwendeten bedingten RNAi-Systeme10. Die Tet-induzierbaren Systeme können Zielgen-Silencing induzieren, indem sie die Expression von shRNA nach Zugabe eines exogenen Induktors (vorzugsweise Doxycyclin, Dox) steuern. Die Tet-induzierbaren Systeme lassen sich in zwei Typen unterteilen: Tet-On- oder Tet-Off-Systeme. Die Expression von shRNA kann in Gegenwart des Induktors aktiviert (Tet-On) oder ausgeschaltet werden (Tet-Off). Im Tet-ON-System ohne Induktor bindet der konstitutiv exprimiv exprimiv exprimierte Tet-Repressor (TetR) an die Tet-responsive Element (TRE)-Sequenz, die einen Tet-responsivepolischen Pol III-abhängigen Promotor für die shRNA-Expression enthält, wodurch die Expression der shRNA unterdrückt wird. Während die TetR nach Zugabe von Dox vom Tet-responsivepol III-abhängigen Promoter entfernt wird. Dies erleichtert die Expression der shRNA und führt zu einem Genknockdown.
Das hier beschriebene Protokoll verwendet ein funktionelles Tetracyclin-induzierbares shRNA-System und einen angepassten Kugelbildungstest, um die Funktion von Clusterin in patientenabgeleiteten GCSCs zu untersuchen. Clusterin wurde in einer früheren Studie11als neuartiges Schlüsselmolekül zur Aufrechterhaltung der Stammheit und des Überlebens von GCSCs identifiziert. Wir verwenden das beschriebene Protokoll, um die Auswirkungen von Clusterin bei der Selbsterneuerung von GCSCs zu untersuchen. Diese Methode gilt auch für andere Arten von Krebsstammzellen.