여기에서는 난소암 세포의 부착, 침습 및 증식을 조사하기 위한 도구로서 일차 인간 중피 세포와 세포외 기질로 층을 이룬 섬유아세포로 구성된 복막강 내막의 3차원 체외 모델을 구성하는 프로토콜을 제시합니다.
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여기에서는 난소암 세포의 부착, 침습 및 증식을 조사하기 위한 도구로서 일차 인간 중피 세포와 세포외 기질로 층을 이룬 섬유아세포로 구성된 복막강 내막의 3차원 체외 모델을 구성하는 프로토콜을 제시합니다.
난소암 전이의 패턴은 혈액성으로 퍼지는 경우가 드물기 때문에 대부분의 다른 상피 종양과 현저히 다릅니다. 대신, 원발성 종양에서 박리된 난소암 세포는 복막액에 의해 복막강 내의 전이 부위로 운반됩니다. 이러한 부위, 특히 복복막과 망막은 중피가 늘어선 표면으로 덮인 기관입니다. 난소암 전파 과정을 조사하기 위해 우리는 시험관 내에서 복막강 내벽을 재구성하는 복잡한 3차원 배양 시스템을 조립했습니다. 1차 인간 섬유아세포와 중피 세포는 인간 망막에서 분리되었습니다. 그런 다음 섬유아세포를 세포외 기질과 혼합하고 1차 인간 중피 세포층으로 덮어 전이하는 난소암 세포가 직면하는 복막 및 난소 표면을 모방했습니다. 그 결과로 도출된 유기형 모델은 그림과 같이 암세포 부착, 침입 및 증식을 포함한 난소암 전파의 초기 단계를 조사하는 데 사용됩니다. 이 모델은 조기 난소암 전파에서 미세환경(세포 및 무세포)의 역할을 조사하기 위한 여러 연구에서 사용되었습니다. 또한 고처리량 스크리닝에 성공적으로 적용되었으며 난소암 전이 억제제를 식별하고 테스트하는 데 사용되었습니다.
난소암은 가장 치명적인 부인과 악성 종양입니다1. 대부분의 환자는 암이 복막강 전체로 퍼진 후에 진단을 받습니다. 일단 암이 복막강 전체로 퍼지면 종양축소 수술과 화학요법은 암 재발과 화학내성을 예방하기에 충분한 치료법이 되지 못하는 경우가 많아 5년 생존율이 30% 미만입니다. 난소암 전이는 주로 복막강에 국한되며, 위암, 췌장암, 대장암을 포함한 다른 여러 유형의 암은 복막강의 동일한 해부학적 부위로 전이됩니다. 일반적으로 난소암 세포는 나팔관 또는 원발성 난소 종양의 상피내암종에서 분리되어 복막액을 통해 단세포 또는 타원체로 이동하여 망막, 장 및 복벽의 중피가 늘어선 표면에 부착됩니다2.
종양 미세환경은 많은 암에서 질병 진행과 화학 내성에 중요한 역할을 합니다3-6. 복막강(peritoneal cavity)은 중피 세포 단층이 표면의 대부분을 덮고 있는 독특한 미세환경입니다(그림 1A)7. 중피 내벽(mesothelial lining)은 마찰이 적은 표면을 만드는 장벽 역할을 하며, 이는 암세포 부착을 방지하는 경향이 있습니다8. 이 중피가 늘어선 표면 바로 아래에는 주로 섬유아세포와 세포외 기질(ECM)로 이루어진 층이 있는데, 이는 암세포 부착과 침입을 촉진합니다8. 난소암 세포는 중피 세포 내벽의 변화를 유도하는 인자를 분비하여 난소암 세포의 부착, 침입 및 전이를 강화합니다9,10. 난소암 세포는 인테그린(integrin)과 CD44 매개 기전을 통해 중피 표면에 부착됩니다(그림 1B)11-16.
역사적으로 난소암과 미세환경의 상호작용을 조사하기 위해 여러 3D 모델이 개발되었습니다. 초기 모델 중 일부는 난소암-ECM 인터페이스17-21, 난소암-중피세포 소통13,14,21-24 또는 둘 다25를 연구했다(우리 검토 26). Niedbala 외. 난소암 세포가 중피 세포나 플라스틱만 단독으로 접착하는 것보다 ECM에 더 빠르고 확고하게 접착한다는 것을 발견했다25. 그러나 이러한 모델은 조직학적으로 복막 미세환경과 유사하지 않았습니다. 따라서 난소암 미세환경을 보다 철저하게 재현하기 위해 3D 조직형 모델을 구축했습니다. 난소암의 복막 파병에서 미세환경의 역할과 암과 복막 세포 간의 상호 작용을 더 잘 이해하기 위해 우리는 복강강 내막의 3D 유기형 체외 배양 모델을 개발했습니다(그림 1C의 개략도). 제안된 모델은 1차 인간 섬유아세포와 ECM으로 구성되며, 1차 인간 중피 세포층으로 덮여 있으며, 각 세포 유형은 인간 망막에서 분리됩니다. 조직학적으로 이 모델은 정상 복막 또는 난소 내막과 유사하며, 종양 미세환경, 암세포와 정상 조직 간의 상호 작용, 암세포 부착, 침입 및 증식 과정을 연구할 수 있는 표면을 제공합니다8.
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설명하는 모든 연구 프로토콜은 시카고 임상 시험 심사위원회의 대학 (IRB)에 의해 검토되었다. 동의서는 수술 전에 각 환자로부터 얻어진 것으로,이 연구는 시카고 IRB의 대학에 의해 승인되었다. 보호를위한 인체 조직을 처리하고 세포를 오염의 위험을 줄일 때 생물 안전 캐비닛 2 형 장갑을 사용해야합니다.
차 변환되지 않은 기질 세포의 1. 분리 및 문화
2.의 Organotypic 문화 (8) 도금
3. 접착 분석 (8)
4. 대량 살상 무기 확산 분석 (10)
5. 침략 분석 (8)
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배양의 Organotypic 제 콜라겐 타입 I과 차 인간 섬유 아세포를 혼합 한 다음 중피 세포의 5 배 번호 이것 문화를 오버레이하여 조립 하였다. 난소 암 세포 부착, 침입이나 확산을 연구하기 전에 첨가하고 배양은 적어도 18 시간 동안 인큐베이션 하였다. 각 분석은 다중 반복 하였다 (N = 5), 침윤 분석 (N = 3) (N = 3-5) 다른 환자 및 수많은 웰로부터 얻은 3D 배양 접착 각 조건에서 시험 하였다 (N = 5), 확산 . 4 시간 (그림 4) 후 3 차원의 Organotypic 문화에 부착 된 난소 암 세포는 72 시간 (6 시간 HeyA8 세포 배가 시간) (그림 5) 후 문화를 확산하고, 24 시간 (그림 6) 후 침공. HeyA8 난소 암 세포의 부착, 증식과 침윤 인테그린 - 의존성 (도 4-6)이었다. 즉, RGD 펩티드 및 antib 블로킹...
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복막 미세 환경의의 Organotypic 모델은 난소 암의 보급에 미세 환경의 세포와 타고난 구성 요소를 모두의 개인 및 집단 기능 (들)을 평가하기 위해 설립되었다. 난소 암 세포 부착, 증식, 그리고 침략을 조사하기 위해 3 차원의 Organotypic 문화를 도금 및 사용자 정의에 대한 특정 프로토콜이 제공됩니다. 일차 인간 장간막 중피 세포 및 섬유 아세포는 환자로부터 분리 된 형태 및 정상 변이 환자를 보존 이른 통로에서 사용 하였다. 이 모델에서, 정상 대망 섬유 아세포 및 ECM (일반적으로 콜라겐 타입 I)는 기본 인간 중피 세포 단일 층으로 적층 하였다. 이 모델은 조직 학적으로는 복막 안감을 모방, 우리가 다시 난소 암 세포 부착, 증식 및 침입 8,27 포함 난소 암 전이의 주요 이벤트를 검사 할 수 있습니다.
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모든 레지던트와 주치의, 특히 A.F. Haney 박사(시카고 대학교 산부인과)에게 이생 생검을 수집해 주신 데 대해 감사드립니다. 또한 이 원고를 신중하게 편집해 준 Stacey Tobin과 Gail Isenberg에게 감사드립니다. 이 작업은 시카고 베어스 풋볼 클럽의 자선 수혜자인 베어스 케어(Bears Care), 국립 신경 장애 및 뇌졸중 연구소(NINDS) R21 NS075702, 국립 암 연구소(National Cancer Institute)의 CA111882지원을 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| <강한>1. 일차 세포의 분리 및 배양 | |||
| PBS | Fisher Scientific | SH3001304 | |
| Single-edged razor | blade Fisher Scientific | 12-640 | |
| 15cm 배양 접시 | BD Biosciences | 353025 | |
| 유리 플라스크 | ? | ? | |
| 소 태아 혈청 (FBS) | Life Technologies | 16000044_3616914956 | |
| L-글루타민 함유 DMEM | Corning | 10-013-CV | |
| MEM 비타민 | Corning | 25-020-Cl | |
| MEM 비필수 아미노산 | Corning | 25-025-CI | |
| 페니실린-스트렙토마이신 | Corning | 30-002-CI | |
| 셰이커 | Thermo-Fisher | MaxQ 4450 | |
| 원심분리기 | Eppendorf | 5702 | |
| 인큐베이터 | Thermo-Fisher | Forma 시리즈 II 워터 재킷 CO2 인큐베이터 모델 3100 | |
| 트립신 EDTA, 1x (0.25%) | Corning | 25-053-CI | |
| Hyaluronidase | Worthington Biochemical | LS002592 | |
| T-75 Flasks | BD Biosciences | ||
| T-175 Flasks | BD Biosciences | 353112 | |
| Pipet tips | Rainin | P2, P10, P20, P200 및 P1000 | |
| Pipet 팁 | Corning | 필터 팁 P2, P10, P20, P200 및 P1000 | |
| 시약/장비 이름 | Company | 카탈로그 번호 | 코멘트/설명 |
| 2. 도금 3D 배양 | |||
| 세포 계수기 | Invitrogen | Countess Countess | |
| Cell Counting Chamber Slides | Invitrogen | C10313 | |
| Trypan Blue Stain (0.4%) | Gibco | 15250-061 | |
| Collagen Type I (Rat Tail) | BD Biosciences | 354236 | |
| 96 well plate, clear bottom, black | BD 생명과학 | 353219 | |
| 시약/장비 이름 | Company | 카탈로그 번호 | Comments/Description |
| 3. 접착 분석 | |||
| Multichannel pipet | Eppendorf | Xplorer 300 | |
| Paraformaldehyde solution 4% in PBS | Santa Cruz Biotechnology | sc-281692 | |
| Plate reader | Molecular Devices | Minimax | |
| Name of Reagent/ Equipment | Company | 카탈로그 번호 | 코멘트/설명 |
| 5. 침입 분석 | |||
| 세포 배양 인서트(8um, 24-well) | BD Biosciences | 353097 | |
| 면봉 | Q-팁 | 면봉 | |
| 현미경 | Zeiss | Axiovert 200m | |
| 세포 프로파일러 | 공개 도메인 | ||
| 24웰 플레이트 | BD Biosciences | 353047 | |
| 시약/장비 이름 | Company | 카탈로그 번호 | Comments/Description |
| 6. 항체 < / strong> | |||
| ; V&베타; 3 항체, clone LM609 | EMD Millipore | MAB1976 | |
| Beta 1 | Oncosynergy | OS2966 | |
| 알파 5 [CD49e] | ID Pharmingen | 555615 | |
| Beta 4 [CD104] | EMD Millipore | MAB 2058 |
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