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Article de méthode

Isolement et évaluation fonctionnelle des cellules souches du cancer du sein humain à partir d’échantillons de cellules et de tissus

4.7K vues

DOI :

10.3791/61775

2 octobre 2020

Dans cet article

Résumé

Ce protocole expérimental décrit l’isolement des CSCA à partir d’échantillons de cellules et de tissus cancéreux du sein ainsi que les tests in vitro et in vivo qui peuvent être utilisés pour évaluer le phénotype et la fonction des CSBC.

Résumé

Les cellules souches du cancer du sein (CSBC) sont des cellules cancéreuses dont les caractéristiques héréditaires ou acquises ressemblent à des cellules souches. Malgré leur faible fréquence, elles contribuent grandement à l’initiation du cancer du sein, aux rechutes, aux métastases et à la résistance au traitement. Il est impératif de comprendre la biologie des cellules souches du cancer du sein afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter le cancer du sein. Les cellules souches du cancer du sein sont isolées et caractérisées en fonction de l’expression de marqueurs de surface cellulaire uniques tels que CD44, CD24 et l’activité enzymatique de l’aldéhyde déshydrogénase (ALDH). Ces cellules ALDHà CD44+CD24- élevé constituent la population BCSC et peuvent être isolées par tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) pour des études fonctionnelles en aval. Selon la question scientifique, différentes méthodes in vitro et in vivo peuvent être utilisées pour évaluer les caractéristiques fonctionnelles des BCSC. Ici, nous fournissons un protocole expérimental détaillé pour l’isolement des BCSC humains à partir de populations hétérogènes de cellules cancéreuses du sein ainsi que de tissus tumoraux primaires obtenus à partir de patientes atteintes d’un cancer du sein. En outre, nous mettons en évidence des tests fonctionnels in vitro et in vivo en aval, y compris des tests de formation de colonies, des tests de mammosphère, des modèles de culture 3D et des tests de xénogreffe tumorale qui peuvent être utilisés pour évaluer la fonction BCSC.

Introduction

Comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires des cellules souches du cancer du sein humain (CSCA) est crucial pour relever les défis rencontrés dans le traitement du cancer du sein. L’émergence du concept BCSC remonte au début du 21esiècle, où une petite population de cellules cancéreuses du sein CD44 + CD24 / faible s’est avérée capable de générer des tumeurs hétérogènes chez la souris 1,2. Par la suite, il a été observé que les cellules cancéreuses du sein humain ayant une activité enzymatique élevée de l’aldéhyde déshydrogénase (ALDHélevée) présentaient é....

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Protocole

Le prélèvement d’échantillons chirurgicaux ou de biopsie provenant directement de patientes consentantes atteintes d’un cancer du sein a été effectué conformément à un protocole d’éthique humaine approuvé et approuvé par le conseil d’éthique de l’établissement. Toutes les souris utilisées pour générer des modèles de xénogreffes dérivées de patients ont été conservées et hébergées dans une animalerie approuvée par l’établissement. Le tissu tumoral provenant de modèles de xénogreffes dérivées de patients utilisant des souris a été généré conformément au protocole d’éthique approuvé approuvé par le comité de soins aux animaux de l’établissement.

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Résultats

Le protocole décrit permet d’isoler des CSCA humaines à partir d’une population hétérogène de cellules cancéreuses du sein, soit à partir de lignées cellulaires, soit à partir de tissus tumoraux dissociés. Pour une lignée cellulaire ou un échantillon de tissu donné, il est crucial de générer une suspension unicellulaire uniforme pour isoler les CSCA avec une pureté maximale, car la contamination des populations non BCSC pourrait entraîner des réponses cellulaires variables, en particulier si le but de l’étude est d’évalu.......

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Discussion

Les métastases du cancer du sein et la résistance au traitement sont devenues des causes majeures de mortalité chez les femmes dans le monde entier. L’existence d’une sous-population de cellules souches du cancer du sein (CSBC) contribue à l’augmentation des métastases 26,43,44,45,46 et à la résistance au traitement21,47,48.<.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Nous remercions les membres de notre laboratoire pour leurs discussions utiles et leur soutien. Notre recherche sur les cellules souches du cancer du sein et le microenvironnement tumoral est financée par des subventions de l’Institut de recherche de la Société canadienne de recherche sur le cancer et du U.S. Army Department of Defense Breast Cancer Program (subvention # BC160912). V.B. est soutenu par une bourse postdoctorale Western (Université Western), et A.L.A. et V.B. sont soutenus par la Société du cancer du sein du Canada. C.L. est soutenu par une bourse d’études supérieures du Canada Vanier du gouvernement du Canada.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
7-Aminoactinomycine D (7AAD)BD51-68981Esuggéré : 0,25 & micro ; g/1x106 cellules
AcetoneFisherA18-1
Substrat d’aldéhyde déshydrogénase (ALDH)Stemcell Technologies1700Vendu dans le commerce dans le cadre du kit de dosage ALDEFLOUR ; suivez les instructions du fabricant pour la préparation du substrat ALDH
Extrait de membrane basale (BME)Corning354234Vendu sous le nom commercial Matrigel
Plaques de culture cellulaire : 6 puitsCorning 877218
Plaques de culture cellulaire : 60 mmCorning353002
Plaques de culture cellulaire : 96 puits à très faible fixationCorning3474
Passoire cellulaire : 40 micronsBD352340
CollagenStemcell Technologies7001Préparer une dilution 1:30 de 3 mg/mL de collagène dans du PBS
CollagénaseSigma110888070011x
Tubes coniques : 50 mLFisher scientific05-539-7
Violet cristallinSigmaC6158Utiliser une solution de violet cristallin à 0,05 % dans l’eau pour la coloration
DispaseStemcell Technologies79135U/mL
DMEM :F12Gibco11330-0321x, Avec L-glutamine et 15 mM HEPES
DNAseSigmaD50520,1 mg/mL concentration finale
FBSAvantor Seradigm Lifescience97068-085  ; Tubes
Flow : 5mlBD352063Tubes à fond rond en polypropylène
MéthanolFisher84124
Anticorps anti-CD24 de sourisBD561646R-phycoérythrine et colorant cyanine conjugué Clone :
Anticorps anti-CD44 de sourisBD555479R-phycoérythrine conjuguée, Clone : G44-26
N, N-diétéhylaminobenzaldéhyde (DEAB)Stemcell Technologies1700Vendu commercialement dans le cadre du kit de dosage ALDEFLOUR ; suivre les instructions du fabricant Préparation du DEAB
PBSWisent Inc311-425-CL1x, Sans calcium ni magnésium
Trypsine-EDTAGibco25200-056
Mammosphere Media Composition
B27Gibco17504-441x
bFGFSigmaF200610 ng/mL
BSABioshopALB00304 %
DMEM :F12Gibco11330-0321x, Avec L-glutamine et 15 mM HEPES
EGFSigmaE964420 ng/mL
InsulineSigma166345 & micro ; g/mL
3D Organoid Support
A8301Tocris2939500 nM
B27Gibco17504-441x
DMEM :F12Gibco11330-0321x, Avec L-glutamine et 15 mM HEPES
EGFSigmaE96445 ng/mL
FGF10Peprotech100-2620 ng/mL
FGF7Peprotech100-195 ng/mL
GlutaMaxInvitrogen35050-0611x
HEPESGibco15630-08010 mM
N-acétylcystéineSigmaA91651,25 mM
Neuréguline &bêta ; 1Peprotech100-035 nM
NicotinamideSigmaN06365 mM
NogginPeprotech120-10C100 ng/mL
R-spondin3R& D3500250 ng/mL
SB202190SigmaS7067500 nM
Y-27632Tocris12545 µ ; L
ML5

Références

  1. 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 Sciences of the United States of America. 100 (7), 3983-3988 (2003).
  2. Shipitsin, M., et al.

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Marqueurs de surface cellulaireAld hyde d shydrog naseTri cellulaire activ par fluorescenceEssai de formation de coloniesEssai de mammosph resMod le de culture 3DEssai de x nogreffe tumoraleSuspension cellulaire uniqueDigestion tissulaire