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Article de méthode

Une In Vitro Système d'étude dormance tumorale et le commutateur à la croissance métastatique

15.4K vues

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DOI :

10.3791/2914

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11 août 2011

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Dans cet article

Résumé

Une modification en 3-D in vitro du système est présenté dans lequel les caractéristiques de croissance de plusieurs lignées cellulaires tumorales dans la membrane basale reconstituée en corrélation avec le comportement en sommeil ou de prolifération de cellules tumorales dans un site métastatique secondaire In vivo.

Résumé

Récidive de cancer du sein, souvent suite à une longue période de latence dans laquelle il n'ya aucun signe de cancer et les métastases ne peuvent pas devenir cliniquement apparents que plusieurs années après l'enlèvement de la tumeur primaire et de la thérapie adjuvante. Une explication probable de ce phénomène est que les cellules tumorales ont ensemencé sites métastatiques, sont résistantes aux thérapies conventionnelles, et de rester en dormance pendant de longues périodes de temps 1-4.

L'existence de cellules cancéreuses dormantes sur les sites secondaires a été décrit précédemment comme quiescente cellules solitaires que ni prolifèrent, ni apoptose 5-7. De plus, ces cellules solitaires a été montré pour diffuser de la tumeur primaire à un stade précoce de 8-10 progression de la maladie et de résider en arrêt de croissance dans la moelle osseuse des patients, du sang et des ganglions lymphatiques 1,4,11. Par conséquent, la compréhension des mécanismes qui régulent la dormance ou le passage à un état prolifératif est essentielle pour la découverte de nouvelles cibles et des interventions pour prévenir la récidive de la maladie. Toutefois, démêler les mécanismes de régulation de l'interrupteur de la dormance tumorale à la croissance métastatique a été entravée par le manque de systèmes de modèles disponibles.

in vivo et ex systèmes modèle in vivo pour étudier la progression métastatique des cellules tumorales ont été décrits précédemment 1,12-14. Toutefois, ces systèmes n'ont pas fourni de modèle en temps réel et dans un aperçu haut débit de façon mécaniste en ce qui déclenche l'apparition de cellules tumorales dormantes solitaires à proliférer comme la maladie métastatique. Nous avons récemment développé un système in vitro en 3D pour modéliser les caractéristiques de croissance in vivo de cellules qui présentent soit dormants (D2.OR, MCF7, K7M2-AS.46) ou prolifératives (D2A1, MDA-MB-231, K7M2) le comportement métastatique in vivo. Nous avons démontré que les cellules tumorales qui présentent la dormance in vivo sur un site métastatique restent tranquilles quand elles sont cultivées dans un 3-dimension (3D) d'extrait de membrane basale (BME), tandis que les cellules hautement métastatiques in vivo facilement proliférer en culture 3D après variable, mais relativement courte périodes de repos. Surtout en utilisant la 3D dans le système modèle in vitro, nous avons démontré pour la première fois que la composition ECM joue un rôle important dans la régulation si les cellules tumorales dormantes va passer à un état ​​prolifératif et ont confirmé dans des études in vivo 15-17. Ainsi, le système modèle décrit dans le présent rapport fournit une méthode in vitro de dormance tumorale et étudier le modèle de transition vers une croissance proliférative induite par le microenvironnement.

Protocole

1. L'entretien de culture cellulaire de dormance et métastatique des lignées cellulaires tumorales

  1. Cultivez dormants (D2OR / MCF7/K7M2-AS.46) et métastatique des cellules tumorales (D2A1 / MDA-MB-231 / K7M2) dans 10 des plaques de culture contenant du milieu cm Eagle modifié par Dulbecco (DMEM) élevés de glucose et 10% de sérum fœtal bovin ( FBS) et des antibiotiques. Une fois que les cellules atteignent 70-80% de confluence, procéder à des dosages suivants.

2. Test de prolifération cellulaire des cellules tumorales dormantes (repos) et métastatiques (prolifération) en culture dans un système 3D-BME

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Discussion

Les mécanismes sous-jacents qui maintiennent les cellules tumorales disséminées dans un état dormant ou le résultat de leur transition vers une croissance métastatique restent encore largement inconnus. Ce phénomène a été extrêmement difficile à étudier chez l'homme et de quelques 4,12 modèles précliniques ont été développées pour résoudre ce problème. Néanmoins, certains systèmes in vivo et ex vivo du modèle de dormance tumorale ont été caractérisées (examiné en 1,12). Cepend.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Remerciements

Cette recherche a été financée en partie par le Programme de recherche intra-muros de l'Institut national du cancer.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Nom du réactif Société Numéro de catalogue Commentaires
DMEM glucose élevé Invitrogen 11965-118
DMEM faible taux de glucose Invitrogen 11885-092
Sérum fœtal bovin (FBS) Invitrogen 10091-148
Le facteur de croissance réduite en 3-D Extrait Cultrex membrane basale Trevigen Inc La concentration en protéines entre les 14-15mg/ml
D2.0R et D2A1 lignées cellulaires 5,19
K7M2 et K7M2AS1.46 cellules 20
MCF-7 et MDA-MB-231 cellules de cancer du sein ATCC
Un système de chambre de 8 lames de verre (Lab-Tek, Thermo Scientific) 177402
Cellule Titer 96 aqueux Une cellule Solution test de prolifération kit Promega G3580
Vectashield milieu de montage avec DAPI Vector Laboratories Inc H-1200
Normale du sérum d'âne Jackson ImmunoResearch 017-000-121
Lecteur de plaque ELISA Bio-Tec 490nm enregistrement
Microscope confocal Zeiss-LSM-510 Grossissement x63

Références

  1. Aguirre-Ghiso, J. A. Models, mechanisms and clinical evidence for cancer dormancy. Nat Rev Cancer. 7, 834-846 (2007).
  2. Pantel, K., Woelfle, U. Micrometastasis in breast cancer and other solid tumors. J Biol Regul Homeost Agents. 18, 120-125 (2004).
  3. ....

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Réimpressions et autorisations

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