De rol van productieve wederzijdse interactie tussen kankercellen en de communicatie van de tumor in de tumor progressie is goed opgezet en is uitgegroeid tot een belangrijk aandachtspunt voor onderzoek naar kanker biologie1. Soortgelijke gevallen van bidirectionele signalering zijn van cruciaal belang tijdens wond genezing, immuunresponsen, angiogenese, stamcel niches, en tijdens ontwikkeling2,3,4,5,6 , 7 , 8. een gemeenschappelijk thema in al deze biologische processen is dat de cellen reageren op verschillende manieren te extracellulaire signalen van hun communicatie die bepalen het lot van de cel, weefsel fysiologie en progressie van de ziekte. Daarom heeft de focus steeds gedraaid naar het ontwikkelen van een beter inzicht in de mechanismen die betrokken zijn bij dergelijke cel-cel communicatie. Een meerderheid van dergelijke interacties betrekken paracrine of juxtacrine signalen tussen cellen. Paracrine signalering impliceert de secretie van specifieke signalering factoren met één cel die worden waargenomen door de bijbehorende receptoren op een andere cel in de nabijheid, triggering van een reactie in het9,10, overwegende dat juxtacrine signalering vereist rechtstreeks contact tussen cellulaire componenten van de twee cellen betrokken11,12.
Dergelijke signalering is een essentieel onderdeel in de weefsel homeostase, evenals in de communicatie van de tumor. De kankercellen profiteren van paracrine en juxtacrine factoren van cellen in het stroma tumor, met inbegrip van kanker-geassocieerde fibroblasten (IGFA), immune cellen en adipocytes13,14,15,16. De paracrine signalering kan worden bemiddeld door groeifactoren cytokines, chemokines, enz., terwijl de juxtacrine signalering omvat naast elkaar geplaatste liganden en receptoren zoals in Notch signalering, of interacties tussen integrins en hun respectieve extracellulaire matrix eiwitten. We hebben aangetoond dat het belang van wederzijdse interactie tussen ovariale kankercellen en IGFA in tumor progressie en metastase14. Ook reguleren de interacties van metastaserende ovariale kankercellen met de mesothelial cellen die betrekking hebben op de site van metastase belangrijke microRNAs en transcriptiefactoren in de kankercellen die bevordering van metastatische kolonisatie17, 18.
De meeste studies over paracrine signalering betrekking hebben op het gebruik van een geconditioneerde medium verzameld uit één celtype voor de behandeling van de tweede celtype met. Terwijl deze aanpak wijd verbeid gebruikt is, het niet efficiënt gerepliceerd de gelokaliseerde high-concentratieniveaus van de secreted factor in de communicatie van de ontvangende cel. Ook er niet in slaagt te reproduceren de kinetiek van de continue stroom van de secreted factor wordt geproduceerd door één cel en ontvangen door de naburige cel. Paracrine signalering is effectief over korte afstanden, zoals de secreted factoren bij de vereiste concentraties alleen in de nabijheid van de broncel zijn en zijn meestal diffuus en Verdun uit als de afstand toeneemt. Deze gelokaliseerde hoge concentratie van de secreted factor is essentieel om te leiden tot een reactie in de cel receptor. Bovendien is de reactie in de ontvangende cellen ook afhankelijk van de balans tussen nieuw secreted factoren en hun continue uitputting door afbraak, binding en toerekening in de ontvangende cellen en de verspreiding van de broncel. Geconditioneerde medium kan worden geconcentreerd op de hogere gelokaliseerde concentraties aanwezig in de communicatie voor hun rekening, maar die niet nauwkeurig de exacte concentratie te repliceren. Bovendien, het kan niet bootsen de natuurlijke kinetiek van productie en uitputting van de factor betrokken. Om nauwkeuriger repliceren paracrine signalering en scheiden van juxtacrine signalering mechanismen, hebben we een nieuwe proximale cultuur-methode, waarbij de twee celtypes op beide oppervlak van een poreuze membraan groeiende bedacht. De poriën zijn klein genoeg om te voorkomen dat juxtacrine interacties en toch toe de uitwisseling van secreted factoren bij gelokaliseerde hoge concentraties. Op die manier behoudt dit systeem de kinetiek van de productie en de uitputting van de paracrine factoren.