Articolo metodologico

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DOI:

10.3791/52672

30 giugno 2015

In questo articolo

Sommario

Abbiamo sviluppato un modello in vitro di dormienza nel midollo osseo per cellule di cancro al seno sensibili agli estrogeni. L'obiettivo di questo protocollo è quello di dimostrare l'uso del modello per lo studio della biologia molecolare e cellulare della dormienza e per la generazione di ipotesi per successivi test in vivo.

Abstract

Lo studio della dormienza del cancro al seno nel midollo osseo è un'impresa eccezionalmente difficile a causa della complessità delle interazioni delle cellule dormienti con il loro microambiente, la loro rarità e l'eccessivo eccesso di cellule ematopoietiche. A tal fine, abbiamo sviluppato un modello clonogenico 2D in vitro della dormienza di cellule di carcinoma mammario sensibili agli estrogeni nel midollo osseo. Il modello è costituito da alcuni elementi chiave necessari per la dormienza. Questi includono 1) l'uso di cellule di carcinoma mammario sensibili agli estrogeni, che sono il tipo che probabilmente rimane dormiente per periodi prolungati, 2) incubazione di cellule a densità clonogenica, in cui l'interazione strutturale di ciascuna cellula è principalmente con il substrato, 3) fibronectina, un elemento strutturale chiave del midollo e 4) FGF-2, un fattore di crescita abbondantemente sintetizzato dalle cellule stromali del midollo osseo e fortemente depositato nella matrice extracellulare. Le cellule incubate con FGF-2 formano cloni dormienti dopo 6 giorni, che consistono di 12 o meno cellule che hanno un aspetto piatto distinto, sono significativamente più grandi e più sparse rispetto alle cellule in crescita e hanno un ampio rapporto citoplasma/nucleo. Al contrario, le cellule incubate senza FGF-2 formano principalmente colonie in crescita costituite da >30 cellule relativamente piccole. Le perturbazioni del sistema con anticorpi, inibitori, peptidi o acidi nucleici il giorno 3 dopo l'incubazione possono influenzare significativamente vari aspetti fenotipici e molecolari delle cellule dormienti a 6 giorni e possono essere utilizzate per valutare il ruolo di molecole, fattori o vie di segnalazione localizzate nella membrana o nella sopravvivenza delle cellule dormienti. Pur riconoscendo la natura in vitro del test, può funzionare come uno strumento molto utile per raccogliere informazioni significative sui meccanismi molecolari necessari per l'insediamento e la sopravvivenza delle cellule dormienti. Questi dati possono essere utilizzati per generare ipotesi da testare in modelli in vivo.

Introduzione

Le cellule tumorali del seno metastatizzano al midollo osseo prima che la malattia è rilevabile 1, non appena i piccoli tumori si sviluppano vasi sanguigni 2,3. Il processo metastatico è rapido ma inefficiente. Le cellule entrano i nuovi vasi sanguigni rapidamente a milioni al giorno 4 ma pochi sopravvivono il viaggio in organi distanti 5. Tuttavia, alcuni sopravvivono micrometastasi nel midollo e può essere trovato come cellule singole o piccoli grumi di cellule in aspirati di midollo osseo da pazienti di nuova diagnosi 1. Queste cellule resistono chemioterapia adiuvante, che viene somministrato per lo scopo di ....

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Protocollo

1. clonogenica

  1. Preparare una singola sospensioni di cellule di linee cellulari di cancro al seno estrogeno-dipendenti MCF-7 e T47D cellule utilizzando la procedura descritta di seguito
    1. Aspirare il mezzo di coltura (DMEM / 10% di calore inattivato siero fetale bovino / glutammina e pen / strep) da un tessuto piatto le colture 10 cm, non confluenti superiore al 50% con MCF-7 o cellule T-47D. Risciacquare con PBS. Incubare con tripsina / EDTA 0,25% 2,21 mM disciolto in DMEM alto glucosio a 37 ° C per 1-4 min.
    2. Controllare cellule a intervalli di 1 minuto sotto un microscopio a contrasto di fase per garantire una distribuzione singola cellula....

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Risultati

Gli esperimenti sono stati condotti per ricapitolare il test. L'andamento temporale dell'esperimento è mostrato in Figura 2A. Le cellule vengono incubate a densità clonogenica giorno -1, si aggiunge FGF-2 in un mezzo fresco al giorno 0 e le cellule sono coltivate fino al giorno 6, quando sono macchiati e le colonie sono contate. Eventuali perturbazioni al sistema vengono somministrati il giorno 3 in 100 volumi microlitri a 10x concentrazioni finali desiderato. Figura 2B mo.......

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Discussione

Il nostro modello è composto da diversi elementi chiave della dormienza nel midollo osseo. Consiste di estrogeni cellule sensibili, che sono del tipo destinato a rimanere sospeso nel osseo per prolungati periodi 10, si compone di fibronectina, un elemento strutturale chiave del midollo, FGF-2, un fattore di crescita abbondantemente sintetizzato dal stroma del midollo osseo e pesantemente depositato nella matrice extracellulare del midollo osseo 31,32 e l'incubazione delle cellule con densità de.......

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Dichiarazioni

Supportato dal Dipartimento della Difesa Grants DAMD17-01-C-0343 e DAMD17-03-1-0524, la Commissione di Stato del New Jersey su Cancer Research 02-1140-CCR-E0 e Ruth Estrin Goldberg Memorial per la Ricerca sul Cancro (RW)

Ringraziamenti

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Celle MCF-7Celle ATCCHTB-22
T47DATCCHTB-123
BD BioCoat Fibronectin 24 pozzetti Clear Flat Bottom Piastra multipozzetto trattatacon TC Corning354411
BD BioCoat Fibronectina 60 mm Piastredi coltura Corning354403
BD BioCoat Fibronectina 100 mm Piastre di colturaCorning354451
BD BioCoat 22x22mm #1 Vetrino coprioggetti con applicazione uniforme di fibronectina umanaPiastra per354088
6 pozzettiCellTreat229106
Dulbecco Modified Eagle Glucosio medio-alto 10X PolvereCorning Life Sciences50-013-PB
Siero fetale bovino inattivato al caloreFonte di siero internazionaleFB02-500HI
0,25% tripsina/2,21 mM EDTACorning25-053-CI
Soluzione di penicillina-streptomicina, 100XCorning30-002-CI
L-glutammina, 100x,Corning25-005-CI
FGF umano ricombinante R& base D Systems234-FSE-025
Inibitore Akt (1L6-idrossimetil-chiro-inositolo-2-(R)-2-O-metil-3-O-ottadecil-sn-glicerocarbonato)CalBiochem124005
LY294002 CalBiochem19-142Chenical PI3K inibitore
C3 transferasi Il citoscheletroCTO3inibisce RhoA, RhoB e RhoC, ma non le GTPasi correlate come Cdc42 o Rac1
Y-27632 dicloridrato.Santa Cruz Biotechnology129830-28-2
BODIPY FL-fallacidina (verde) Sonde molecolariB607Fluorocromo per colorazione fibrillare actina
BODIPY FL-Rhodamine phalloidin (rosso) Sonde molecolariR415Fluorocromo per colorazione fibrillare actina
Alexa Fluor 488 Asino anticorpo IgG di topo, reagente ReadyProbesSonde molecolariR37114
ProLong Gold Antifade Mountant con DAPI Sonde molecolariP-36931
coltura tissutale Corning liquido

Riferimenti

  1. Braun, S., et al. Cytokeratin-positive cells in the bone marrow and survival of patients with stage I, II, or III breast cancer. N Engl J Med. 342 (8), 525-533 (2000).
  2. Benoy, I. H., et al.

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Dormienza del midollo osseopiastre rivestite di fibronectinatrattamento con FGF 2coltura a densit clonogenicasaggio di formazione delle colonietrattamento con inibitore di PI3Kcolorazione con cristal violettoquantificazione delle colonie dormienti

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