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Articolo metodologico

Un modello murino preclinico di Osteosarcoma per definire la comunicazione mediata della vescicola extracellulare tra tumore e cellule staminali mesenchimali

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DOI:

10.3791/56932

6 maggio 2018

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Iniezione diretta di cancro-derivato di vescicole extracellulari (SVE) conduce alla riprogrammazione del midollo osseo, sostenendo la progressione del tumore; Tuttavia, le celle che mediano questo effetto è poco chiaro. Qui, descriviamo un protocollo dettagliato per studiare EV-mediata di cellule staminali tumorali mesenchimali (MSC) interazioni in vivo, rivelando un ruolo cruciale per MSCs EV-educato in metastasi.

Abstract

All'interno del microambiente tumorale, residente o reclutate cellule staminali mesenchimali (MSCs) contribuire alla progressione maligna in diversi tipi di cancro. Sotto l'influenza di specifici segnali ambientali, queste cellule staminali adulte possono rilasciare mediatori paracrini che conduce alla crescita accelerata del tumore e metastasi. Definire il crosstalk tra tumore e MSCs è di primaria importanza per comprendere i meccanismi alla base di progressione del cancro e identificare nuovi bersagli per interventi terapeutici.

Le cellule tumorali producono elevate quantità di vescicole extracellulari (EVs), che possono influire profondamente sul comportamento delle cellule bersaglio nel microambiente tumorale o ai luoghi distanti. Tumore EVs racchiudere biomolecole funzionali, tra cui infiammatoria RNA e proteine (onco), che possono educare le cellule stromal per migliorare il comportamento metastatico delle cellule tumorali o per partecipare alla formazione di nicchia pre-metastatico. In questo articolo, descriviamo lo sviluppo di un modello murino di cancro preclinica che consente la valutazione specifica del crosstalk EV-mediata tra tumore e cellule staminali mesenchimali. In primo luogo, descriviamo la purificazione e la caratterizzazione del tumore-secreto SVE e alla valutazione di interiorizzazione EV di MSCs. Quindi facciamo uso di un immunodosaggio basato su perlina multiplex per valutare l'alterazione del profilo di espressione di citochina MSC indotta da cancro EVs. Infine, ci illustrano la generazione di un modello murino di xenotrapianto bioluminescenti ortotopico di osteosarcoma che ricapitola l'interazione tumore-MSC e mostrare il contributo delle MSC EV-educato a formazione di crescita e la metastasi del tumore.

Il nostro modello offre l'opportunità di definire come cancro EVs forma un ambiente di supporto di tumore e per valutare se il blocco della comunicazione fra il tumore e MSCs EV-mediato previene la progressione del cancro.

Introduzione

Il microambiente tumorale partecipa attivamente in maggior parte, se non tutti, gli aspetti della progressione nella tumorigenesi e cancro, tra cui la formazione di metastasi e lo sviluppo della resistenza alla terapia1. Questo sottolinea la necessità di modelli murini di cancro preclinica orthotopic che consentono la dissezione delle interazioni tumore-stroma complesse che si verificano nella nicchia del tumore.

Tra i molti componenti cellulari del microambiente tumorale, cellule staminali mesenchimali (MSCs) contribuiscono fortemente alla progressione tumorale in diversi tipi di cancro come cancro al seno, cancro d....

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Protocollo

Adiposo umano per l'isolamento di cellule staminali mesenchimali sono state ottenute dal reparto di chirurgia plastica dell'ospedale Tergooi (Hilversum, Paesi Bassi) dopo l'approvazione dal comitato etico istituzionale e consenso informato scritto. MSCs adiposa GFP-positivi sono stati ottenuti dal dipartimento di scienze mediche e chirurgiche per bambini e adulti (Università di Modena e Reggio Emilia).

Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con la legge olandese sulla sperimentazione animale, e il protocollo è stato approvato dal Comitato sulla sperimentazione animale del centro medico Vrije Universiteit, Amsterdam,....

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Risultati

In questo studio, abbiamo esplorato la possibilità di sve osteosarcoma-secreto di educare MSCs verso un fenotipo pro-cancerogena e pro-metastatico. Mostriamo che cellule di osteosarcoma rilasciano EVs esosomi-like che sono interiorizzati da MSCs. Abbiamo misurato l'alterazione del profilo di espressione di citochina MSC indotto da cancro EVs ed abbiamo valutato l'effetto di MSCs EV-istruiti sulla crescita del tumore e la formazione di metastasi. La rappresentazione generale del disegno de.......

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Discussione

Tumore-secreto di vescicole extracellulari (SVE) possono alterare la fisiologia delle cellule mesenchimali locali e distanti per generare un ambiente favorevole del tumore. Qui descriviamo la generazione di un modello murino preclinico di osteosarcoma che consente una dissezione delle interazioni EV-mediata tra cellule tumorali e cellule staminali mesenchimali (MSCs) in vivo. Mostriamo che iniezione sistemica del tumore umano MSCs EV-educato in topi che sopportano gli xenotrapianti osteosarcoma fortemente promuo.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

S.R. Baglio è stato sostenuto da una borsa di studio di Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro (AIRC) co-finanziato dall'Unione europea. Inoltre, questo progetto ha ricevuto non finanziamenti dal programma di ricerca e innovazione Orizzonte 2020 dell'Unione europea nell'ambito dell'accordo di sovvenzione Marie Sklodowska-Curie 660200 (al S.R. Baglio).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Equipment
Ultra CentrifugaBeckmanOptima L-90K
Rotore SW32TiBeckman369650Indicato nel manoscritto come rotore a secchio ultra-oscillante
Microscopio elettronico a trasmissioneZeissEM109O simile TEM
Fotocamera digitaleNikonDMX 1200FO fotocamera simile
Software di imaging TEM NikonACT-1
Microscopio a fluorescenzaZeissImager.D2O simile Microscopio a fluorescenza
Software di imaging FMZeissZEN Blue
IncubatorNuaire4750E
CentrifugaHettickROTANTA 460R-80
CongelatoreThermo electro corporationn.a.
FACSBDBD FACScaliburO citometro a flusso simile
DrillFermFCT-300Con trapano da 0,8 mm
Micro punte elicoidali HSS, 0,8 mmProxxon28 852Trapano da 0,8 mm
Telecamera IVISXenogenIvis LuminaIndicato nel manoscritto come telecamera a bioluminescenza. Xenogen fa ora parte del software di immagine Perkin Elmer
Living2.60Xenogen / Igor Porn.aXenogen fa ora parte di Perkin Elmer
10 µ L SiringaHamiltonNeuros Modello 1701 RN
Ago: Hamilton RN Ago per siringa, calibro 26, Pointstyle AS, lunghezza personalizzata 2 cmHamiltonn.a.Pinza
MitutoyoG08004463
AutoclaveAstelln.a.Lampada
termicaPhilipsn.a.
Culture media
Fetale Siero BovinoHycloneRYG35912
Platelet Lysaten.a.n.a.IMDM
mediumLonzaBE12-722F
alpha-MEM mediumLonzaBE02-002F
DMEM mediumLonzaBE12-614F
pen/streptococco/glutamminaGIBCO10378-016
eparinaLEO012866-08
Tripsina/EDTA (10x)GIBCO15400-054
Cellule
adiposa deriverd MSCs
MSCs
umanin.a.n.a.
Celle 143BATCCCRL-8303
Celle FLUC-143BATCCCRL-8303Trasdotte
Monouso
Staffe di coltura 175 cm2CELLSTAR660175
Provette da 50 mLGreiner bio-one210261
Provette per congelamento377224 termoscientifico
Provette ultratrasparentiBeckman344058Indicato nel manoscritto come provette ultra-centrifughe
0,22 µ m filtroMillex SLGV033RS
200 mesh Formvar-carbon-coated nickel griglieEMS (Electron Microscopy Sciences)
Siringhe da insulina da 0,5 mL con ago da 29GTerumoU-100 
Piastra PetriSigma - AldrichP7612
Carta da filtroThermo fisher Scientific50363215
Reagenti / kit
paraformaldeideAlfa Aeser43368.9M
PBSBraun220/12257974/110
glutaraldeideEMS (Scienze della microscopia elettronica)16300
ossalato di uranileEMS (Microscopia elettronica Scienze)22510
acetato di uranioEMS (Scienze della microscopia elettronica)22400
metilcellulosaEMS (Scienze della microscopia elettronica)1560
PKH67Sigmamini67-1ktIndicato nel manoscritto come GFLD
BSASigmaA8412
CBA - kit di citochine infiammatorie umaneBD551811
Formaldeide 37%VWR104003100
Lame chirurgiche in acciaio al carbonioSwann-Morton206Indicato nel manoscritto come coltello chirurgico
anticorpo anti-vimentina umanaSanta Cruzsc-6260Clone V9
Diluente anticorpaleDAKOS0809
Anticorpo IgG di topo marcato con HRPTecnologie per la vita32230
DAB-kit DAKOK500711
ematossillinaSigmaGHS232
EDTA-buffern.a.n.a.Tampone
citraton.a.n.a.rabbit
policlonale anticorpo anti-GFPAbcamn.a.Ab290
DAPI Life TechnologiesD1306
Paracetamolo, 120 mg / 5 ml sciroppoBayern.a.Sinaspril, soluzione di paracetamolo per bambini
Isoflurano 1000 mg/gVumc farmacian.a.buprenofina
cloridrato, 0,3 mg/mlIndivior UK Limited
2%Vumc farmacian.a.70
% etanoloVWR93003.1006
Colla tissutaleDerma+Flex, formulata cianoacrilato medicoVygonLB604060
Collirio: Vidisec Carbogel, 2 mg/mlBausch+Lombn.a.D-luciferina
, sale di potassioGold BiotechnologyLUCK-1
VetriniThermo scientific630-0954
Anelli in acciaio inossidabile n.a.n.a.
Esperimenti sui topi
Topi, Hsd:Athymic Nude-Foxn1nu,  femmina, 6 settimane all'arrivo, stato batterico conforme FELASAENVIGOn.a.Paper-pulp
smart home (arricchimento della gabbia)Bio Servicesn.a.Alpha-dri
materiale da lettieraShepperd Speciality Papersn.a.
Cibo per topi: Teklad global 18% protein dieta per roditoriENVIGO2918-11416M
SutureEthiconV926H
ForbiciSigma-AldrichS3146-1EA(o simile)
PinzettaSigma-AldrichF4142-1EA(o simile)
n.a.n.a.GFP-positive n.a.n.a.fiblasti n.a.lidocaina-HCL

Riferimenti

  1. Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: The next generation. Cell. 144 (5), 646-674 (2011).
  2. Karnoub, A. E., et al. Mesenchymal stem cells within tumour stroma promote breast cancer metastasis. Nature. 449 (7162), 557-563 (2007).
  3. Jung, Y., et al. ....

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Ristampe e permessi

Tag

Secrezione di vescicole extracellulariEV tumoralipurificazione di EVxenotrapianto ortotopicoimaging a bioluminescenzaespressione di citochinehoming di MSCmetastasi polmonariuptake di EV