Les lignées cellulaires tumorales circulantes : un outil innovant pour la recherche fondamentale et translationnelle

Résumé

La culture des CTC permet une caractérisation fonctionnelle plus profonde du cancer, en testant l’expression de marqueurs spécifiques et en évaluant la résistance aux médicaments et la capacité de coloniser le foie, entre autres possibilités. Dans l’ensemble, la culture du CCT pourrait être un outil clinique prometteur pour la médecine personnalisée afin d’améliorer les résultats pour les patients.

Résumé

Les métastases sont l’une des principales causes de décès par cancer. Malgré l’amélioration des stratégies de traitement, le cancer métastatique a un mauvais pronostic. Nous sommes donc confrontés à un besoin urgent de comprendre les mécanismes à l’origine du développement des métastases, et donc de proposer des traitements efficaces pour le cancer avancé. Les cancers métastatiques sont difficiles à traiter, car les biopsies sont invasives et inaccessibles. Récemment, il y a eu un intérêt considérable pour les biopsies liquides, y compris l’acide désoxyribonucléique circulant (ADN) sans cellules et les cellules tumorales circulantes du sang périphérique et nous avons établi plusieurs lignées cellulaires tumorales circulantes de patients atteints de cancer colorectal métastatique pour participer à leur caractérisation. En effet, pour caractériser fonctionnellement ces cellules rares et mal décrites, l’étape cruciale est de les étendre. Une fois établies, les lignées de cellules tumorales circulantes (CTC) peuvent ensuite être cultivées dans des conditions de suspension ou d’adhérence. Au niveau moléculaire, les lignées CTC peuvent également être utilisées pour évaluer l’expression de marqueurs d’intérêt spécifiques (tels que la différenciation, les cellules souches épithéliales ou cancéreuses) par immunofluorescence ou analyse cytométrique. En outre, les lignes CTC peuvent être utilisées pour évaluer la sensibilité des médicaments aux chimiothérapies de référence ainsi qu’aux thérapies ciblées. La capacité des lignées CTC à initier des tumeurs peut également être testée par injection sous-cutanée de CTC chez des souris immunodéficientes.

Enfin, il est possible de tester le rôle de gènes spécifiques d’intérêt qui pourraient être impliqués dans la dissémination du cancer en éditant les gènes CTC, par l’acide ribonucléique en épingle à cheveux court (shRNA) ou Crispr / Cas9. Des CTC modifiés peuvent ainsi être injectés dans des rates de souris immunodéficientes, pour imiter expérimentalement une partie du processus de développement métastatique in vivo.

En conclusion, les lignées CTC sont un outil précieux pour la recherche future et pour la médecine personnalisée, où elles permettront de prédire l’efficacité du traitement en utilisant les cellules mêmes qui sont à l’origine responsables des métastases.

Introduction

Malgré les améliorations récentes dans le diagnostic précoce du cancer et dans la stratégie thérapeutique, plus de quatre-vingt-dix pour cent de la morbidité cancéreuse est toujours due à des métastases¹. Le processus métastatique est une cascade en plusieurs étapes qui commence par le détachement local des cellules de la tumeur primaire et leur entrée dans la circulation sanguine où elles deviennent des cellules tumorales circulantes (CTC) pour finalement coloniser des sites éloignés tels que le foie et les poumons, dans le cas du cancer colorectal (CCR)^2. Récemment, on s’est de plus en plus intéressé aux biopsies liqui....

Protocole

Tous les protocoles in vivo ont été approuvés par les agences d’éthique animale.

1. Amplification CTC dans des conditions de culture 3D

1. Pour cultiver des CTC en suspension, d’abord semer des CTC dans des puits d’une plaque de 24 puits Ultra-Low Attachment (ULA) à la concentration maximale de 5 cellules/μL et dans 1 mL de milieu M12 (c.-à-d. DMEM-F12 avancé complété par 2 mM l-glutamine, 100 unités/mL de pénicilline et de streptomycine, supplément de N2, facteur de croissance épidermique de 20 ng/mL et facteur de croissance des fibroblastes^{de 10 ng/mL 10}).
2. Pour permettre la formati....

Résultats

Les expressions EpCAM et CD26 observées par IF (Panneau de droitede lafigure 1A) et FACS(figure 1B)respectivement indiquent que la ligne CTC est épithéliale et affichent l’une des caractéristiques du CSC¹⁰. Ce trait épithélial peut être caractérisé par une coloration avec des anticorps dirigés contre d’autres marqueurs épithéliaux et mésenchymateux. Ainsi, il pourrait être possible de savoir approximativement où se trouve.......

Discussion

Le protocole décrit ci-dessus a été utilisé initialement pour la caractérisation fonctionnelle du CTC colorectal, mais il peut être utilisé pour d’autres types de cancer tels que le cancer du sein et peut être adapté pour des modèles murins.

Le véritable facteur limitant est le nombre de CTC présents dans l’échantillon de sang et l’efficacité de la technique utilisée pour les isoler et les étendre. Plusieurs techniques d’isolation CTC ont été décrites sur la base de propriétés CTC spécifiques .......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Solution Accumax	Sigma-Aldrich	A7089
Advanced DMEM/F-12	Gibco	12634028
CellTiter-Glo Essai de viabilité cellulaire luminescente	Promega	G7570
Corning Matrigel Facteur de croissance réduit (GFR) Matrice de membrane basale	Corning	354230
Costar 24 puits Transparent Fond plat Ultra-faible Fixation Multiple Plaques de puits,	Corning	3473
Histiogel Specimen Medium	LabStorage	HG-4000
EGF humain, qualité supérieure	Miltenyi Biotec	130-097-751
Human FGF-2, qualité supérieure	Miltenyi Biotec	130-093-564
L-Glutamine (200 mM)	Gibco	25030081
N-2 Supplément	Gibco
Pénicilline-Streptomycine (5 000 U/mL)	Gibco	15070063

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