여기에서, 우리는 2D 문화 보다는 생체 내 종양의 물리 화학 구배를 모방하는 3D 암 세포 스페로이드에 있는 생존과 죽음을 평가하기 위한 몇몇 간단한 방법을 제시합니다. 따라서 스페로이드 모델은 생체 내 조건으로의 번역을 개선하여 암 약물 효능의 평가를 허용합니다.
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이 논문에서
요약
초록
암세포의 3차원 스페로이드는 암 약물 스크린과 암 세포 생물학에 대한 기계적 통찰력을 얻기 위한 중요한 도구입니다. 이 준비의 힘은 상대적으로 높은 처리량 검열을 허용하기 위하여 충분히 빠르고, 싸고, 다재다능하면서 종양의 생체 내 조건의 많은 양상을 모방하는 그것의 기능에 있습니다. 스페로이드 배양 조건은 종양에 있는 물리 화학 구배를 되풀이할 수 있습니다, 세포외 산도 증가 포함, 증가한 젖산, 및 포도당 과 산소 가용성 감소, 그것의 코어에 구형 주변에서. 또한, 생체 내 종양의 기계적 특성 및 세포-세포 상호 작용은 부분적으로 이 모델에 의해 모방된다. 특정 특성 및 결과적으로 최적의 성장 조건, 3D 스페로이드의, 암 세포의 다른 유형 사이 크게 다릅니다. 게다가, 3D 스페로이드에 있는 세포 생존성 그리고 죽음의 평가는 2D 문화를 위해 채택된 것과 부분적으로 다른 방법을 요구합니다. 여기에서 우리는 암세포의 3D 스페로이드를 준비하기 위한 몇몇 프로토콜을 기술하고, 항암제의 효험을 평가하는 맥락에서 세포 생존력 및 죽음을 평가하기 위하여 그 같은 문화를 이용하기 위한.
서론
암 생물학에서 다세포 스페로이드 모델의 사용은 수십년 된 1,2,그러나 최근 몇 년 동안 상당한 모멘텀을 얻고있다. 큰 부분에서, 이것은 암세포의 표현형이 그들의 미세 환경 및 특정 성장 조건에 얼마나 강하게 의존하는지의 증가한 의식을 반영합니다. 고형 종양의 미세 환경은 상응하는 정상 조직에서의 미세 환경과 근본적으로 다릅니다. 여기에는 pH, 산소 장력과 같은 물리 화학 적 조건뿐만 아니라 간질 압력, 영양분, 노산물 및 분비 된 신호 화합물 (성장 인자, 사이토 카인)과 같은 수용성 인자의 농도 구배가 포함됩니다. 더욱이, 종양3,4의세포외 기질(ECM), 세포-세포 상호작용 및 세포간 신호화, 및 특정 3차원(3D) 아키텍처의 다른 양상들의 조직을포함한다. 5,6. 암세포가 존재하는 특정 미세 환경 조건은 유전자 발현 프로필 및 기능적 특성에 심오하게 영향을 미치며, 2D로 자란 세포의 표현형에 비해 3D 스페로이드의 표현형이 훨씬 더 밀접하게 모방된다....
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프로토콜
1. 스페로이드 생성
- 스페로이드 형성을 위한 세포 현탁액 준비
참고: 다른 세포주들은 매우 다른 접착 특성을 가지며, 각각의 경우에 가장 적합한 스페로이드 형성 프로토콜을 확립해야 합니다. 우리는 MCF-7과 BxPC-3 세포가 자발적인 스페로이드 형성에 적합하다는 것을 것을을 발견했습니다, MDA-MB-231, SKBr-3, Panc-1 및 MiaPaCa는 성공적으로 스페로이드를 형성하기 위하여 재구성된 지하실 막의 추가를 요구합니다. MDA-MB-231 및 BxPC-3 세포만이 매달려 있는 드롭 프로토콜에 사용되었지만 다른 세포주도 확실히 적용 가능하다.- 70-80% 합류까지 단층으로 세포를 성장.
- 인산완충식염수로 세포를 세척하고(1x PBS, 25cm2의 경우 20mL, 75cm 2플라스크의 경우 10mL), 세포 해리 효소(25cm 2의 경우 0.5 mL, 75cm 2플라스크의 경우 1mL)를 추가하고 37°C에서 2-5분 동안 세포를 배양합니다. 5%CO2 및 95% 습도.
- 현미경으로 세포 분리를 확인하고 75 cm 2 플라스크에 대해 25 cm2 또는 10 m....
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결과
도 1A 및 도 1B에도시된 스페로이드 형성 프로토콜에 기초한 스페로이드 성장 분석은 3D 종양에서 항암 약물 치료의 효과를 분석하기 위한 출발점으로 사용되었습니다. 설정을 모방합니다. 스페로이드가 형성되는 용이성은 세포주 특이적이며, 일부 세포주는 일관된 스페로이드22를형성하기 위해 rBM을 보충해야 합니다. 추가된 rBM의 농도는 스페로이드의 형태에 심오하게 영향을 미칠 수 있습니다. 도 1C 및 도 1D에도시된 바와 같이, rBM의 농도가 0~4% 사이를 변화하면 세포 유형 의존적 방식으로 스페로이드의 소형화 및 형태가 변화한다.
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토론
3D 암 세포 스페로이드의 사용은 항암제 스크리닝뿐만 아니라 종양을 모방한 조건하에서 암세포 사멸 및 생존가능성에 대한 기계적 통찰력을 얻기 위한 귀중하고 다양한 도구임이 입증되었습니다. 미세 환경. 이것은 화학요법 약의 접근성, 세포 장악 및 세포내 효력이 pH, 산소 긴장, tortuosity 및 물리적 인 및 종양에 있는 physico 화학 조건에 의해 심오하게 영향을 미치기 때문에 특히 중요합니다 화학 세포 세포상호 작용 9,17. 예를 들어, 많은 고형 종양25,26,27,28,29에서6-6.5의 낮은 값에 도달 할 수있는 세포 외 pH의 산도는 .......
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공개 사항
저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.
감사의 글
우리는 우수한 기술 지원을 위한 캐서린 프랭클린 마크와 아네트 바텔스와 그림 1D에서 실험을 수행에 대한 Asbjørn Nøhr-닐슨에 감사드립니다. 이 작품은 에이나르 윌럼슨 재단, 노보 노디스크 재단, 주훔 재단(모두 SFP)의 지원을 받았습니다.
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참고문헌
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- Mueller-Klieser, W., Freyer, J. P., Sutherland, R. M. Influence of glucose and oxygen....
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