암 세포의 침략에 응용 프로그램을 사용하여 종양의 기질 미시의 조직 공학
2014년 3월 18일
조직 공학 섬유 아세포 유래 기본 행렬은 상피 세포의 증식과 분화를 지원하는 기질 기판을 생성하는 새로운 도구입니다. 이곳에서 종양 세포 생물학에 다른 간질 세포 유형의 영향을 평가하기 위하여이 방법을 적용하는 프로토콜이 제시된다.
다음 절차의 전반적인 목표는 종양 세포 침입을 평가하기 위해 섬유아세포에서 네이티브 매트릭스를 생성하는 것입니다. 이것은 먼저 소르빈산이 풍부한 배지에서 플라스틱에 섬유아세포를 성장시켜 네이티브 매트릭스를 생성함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계에서는 천연 매트릭스를 분리하여 플라스틱 성장 표면에서 방출한 다음 이 매트릭스에 종양 세포를 파종하고 일정 기간 후에 공기 액체 계면으로 들어 올립니다.
이러한 3D 배양물은 종양 세포 침입의 조직학적 분석을 위해 수확됩니다. 궁극적으로, 종양 세포 침입에 대한 천연 섬유아세포 기질의 효과는 면역 조직학적 분석을 통해 평가할 수 있습니다. 따라서 3D typic 배양을 생성하기위한 이 기술의 장점은 우리가 합성 또는 외국 기질이 없는 상태에서 섬유 아세포 자체에 의해 생성된 천연 매트릭스를 평가할 수 있다는 것입니다., 교차 종 유형 1 콜라겐과 같은 섬유 아세포 200, 000 개의 섬유 아세포를 파종하여 시작하십시오.
두 개의 인산염은 2-3일마다 2-5밀리리터의 신선한 배지로 세포를 레퍼레이트합니다. 육안으로 볼 수 있는 세포외 기질에 내장된 두꺼운 세포층이 6주가 지나면 형성됩니다. 사용된 세포에 따라 보이는 기질은 조만간 형성될 수 있으며 여기에서 볼 수 있듯이 접시에서 분리되기 시작할 수 있습니다.
조직 배양 플레이트에서 이 층을 분리하려면 1ml 마이크로 피펫 팁으로 매트릭스 둘레를 부드럽게 긁어낸 다음 매트릭스의 가장자리를 웰 중앙으로 밉니다. 세포와 네이티브 매트릭스는 플레이트 표면에서 쉽게 분리되어야 하며 이제 매체에 떠 있어야 합니다. 네이티브 매트릭스를 미디어 내에서 펼쳐서 그 자체로 접히지 않도록 합니다.
네이티브 매트릭스를 5일 동안 뜨게 하고 리모델링하고 인장 강도와 고유 리모델링으로 인해 2-3일마다 매체를 계속 교체합니다. 매트릭스는 급격히 수축하여 더 작지만 더 두꺼운 기본 매트릭스로 축소되며, 이때 사용할 준비가 됩니다. 침입 분석용.
침입 분석용. 먼저 뭉툭한 집게를 사용하여 기본 매트릭스를 나일론 그물로 부드럽게 옮깁니다. 그물에 닿으면 1ml 마이크로 피펫 팁과 뭉툭한 집게를 사용하여 매트릭스를 가능한 한 평평하게 놓도록 부드럽게 펼칩니다.
다음으로, 매트릭스당 하나의 멸균 클론 실린더의 한쪽 끝에 소량의 바셀린을 바르십시오. 그런 다음 실린더를 기본 매트릭스 바셀린 쪽이 아래로 향하게 하여 네이티브 매트릭스와 클론 고리 사이의 단단한 밀봉을 보장합니다. 이제 250, 000 피부 편평 세포 암종 또는 캐럿 사이트 성장 배지의 SCC 세포를 실린더에 추가합니다.
피부 SCC 세포가 네이티브 매트릭스에 정착한 후 실린더를 제거한 다음 나일론 그물 네이티브 매트릭스와 피부 SEC 세포를 공기 액체 계면으로 들어 올리고 구부러진 스테인리스 스틸 와이어 메쉬 지지대 위로 올려 놓습니다. 마지막으로, 배지 수준이 네이티브 매트릭스의 바닥에 닿을 때까지 소르빈산으로 보충된 케라티노사이트 성장 배지를 추가하고, 2-3일마다 배지를 교체하고 피부 SCC 세포의 파종 후 7일 및 14일에 수확합니다. 이 기술은 다양한 3D 기질 환경에서 종양 세포의 침습적 행동을 검사하고 비교할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
이 이미지에서 볼 수 있듯이, RDEB 피부 SCC 각질세포의 침입은 왼쪽 패널의 C 7 결핍 RDEB 대조군에 비해 오른쪽 패널에서 네이티브 매트릭스를 발현하는 C 7에서 현저히 지연되었습니다. 이 기술의 개발을 통해 연구자들은 섬유아세포가 생성하는 네이티브 매트릭스가 침입과 같은 종양 세포 과정에 미치는 영향을 직접 평가할 수 있게 되었습니다.
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개요
이 기사는 섬유아세포로부터 종양 세포 침입을 연구하기 위한 천연 기질을 생성하는 프로토콜을 제시합니다. 이 방법론을 통해 다양한 섬유아세포 유형이 종양 세포 생물학에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 조직 공학
- 세포 생물학
- 종양학
배경
- 섬유아세포 유래 기질은 세포 성장을 위한 자연적인 환경을 제공합니다.
- 종양 세포 침입을 이해하는 것은 암 연구에 중요합니다.
- 3D 배양은 2D 배양보다 생체 내 조건을 더 정확하게 모방할 수 있습니다.
- 천연 기질은 합성 기질의 복잡성을 피합니다.
연구 목적
- 섬유아세포 유래 천연 기질을 생성합니다.
- 이 기질이 종양 세포 행동에 미치는 영향을 평가합니다.
- 종양-섬유아세포 상호작용에 대한 이해를 향상시킵니다.
사용된 방법
- 섬유아세포는 소르빈산이 풍부한 배지에서 배양됩니다.
- 천연 기질은 플라스틱 표면에서 분리됩니다.
- 종양 세포는 기질 위에 접종됩니다.
- 3D 배양은 종양 침입을 위해 조직학적으로 분석됩니다.
주요 결과
- 천연 기질은 종양 세포 증식을 지원합니다.
- 조직학적 분석은 종양 침입 패턴에 대한 통찰력을 제공합니다.
- 다양한 섬유아세포 유형이 종양 세포 행동에 영향을 미칩니다.
- 이 방법은 연구를 위한 더 생리학적으로 관련성 있는 모델을 제공합니다.
결론
- 섬유아세포 유래 기질은 암 연구를 위한 귀중한 도구입니다.
- 이는 종양 미세환경에 대한 이해를 향상시킵니다.
- 이 접근법은 더 나은 치료 전략으로 이어질 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
This technique enables direct assessment of fibroblast-derived extracellular matrix on tumor cell invasion, providing a physiologically relevant model for stromal-tumor interactions. By eliminating synthetic substrates, it improves predictive confidence in preclinical target validation and mechanistic de-risking of stroma-modulating therapies. The approach supports early discovery workflows focused on stromal contribution to cancer progression.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of stromal-derived matrix components in tumor invasion assays.
- Operational Value: Provides a human-relevant 3D culture system to de-risk stromal targets.
- Scientific Value: Supports functional validation of stromal molecules like type VII collagen in modulating tumor behavior.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized native matrices for reproducible tumor cell invasion readouts.
- Operational Value: Enables quantitative histological assessment of invasion depth and pattern over time.
- Scientific Value: Facilitates comparison of invasion across genetically defined stromal conditions.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models human tumor-stroma continuity using patient-derived fibroblasts.
- Operational Value: Supports longitudinal invasion analysis at 7 and 14 days post-seeding.
- Scientific Value: Links stromal matrix composition to invasive phenotype in squamous cell carcinoma.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from stromal target identification to functional validation in 3D invasion assays, informing lead selection for stroma-modulating agents.
- Discovery Biology: Tests hypotheses about stromal matrix influence on epithelial invasion pathways.
- Screening: Delivers invasion assays with standardized, fibroblast-generated matrices for compound or genetic screening.
- Analytics: Provides histological endpoints for quantifying invasion under defined stromal conditions.
- Translational Research: Uses patient-derived fibroblasts to model disease-relevant stromal contributions.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for stromal biology across tumor types.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity by isolating stromal matrix effects from exogenous substrates.
- Operational Value: Enables standardized matrix production and assay setup across laboratories.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by revealing stromal dependencies in tumor invasion.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of stroma-targeted candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in primary fibroblast culture and 3D tissue engineering.
- Depends on long-term culture (up to six weeks) for native matrix deposition.
- Necessitates sterile handling for matrix detachment, tumor cell seeding, and air-liquid interface culture.
- Involves histological processing and imaging for invasion analysis.
- Limited by the extended timeline for matrix maturation, affecting throughput.
