Prostaatkanker (PCa) is de meest gediagnosticeerde vorm van kanker bij mannen in bijna tweederde van de landen wereldwijd. In 2022 werden ongeveer 1.5 miljoen nieuwe gevallen gemeld, resulterend in 3,97,000 doden wereldwijd. Deze cijfers maken PCa de op één na meest voorkomende vorm van kanker en de vijfde belangrijkste doodsoorzaak door kanker bij mannen1.
PCa is een multifocale en biologisch complexe ziekte, gekenmerkt door substantiële intertumorale heterogeniteit 2,3,4, diverse moleculaire subtypes en variabele klinische uitkomsten 5,6, die allemaal een significante invloed hebben op de prognose en therapeutische respons7.
Hoewel de cruciale rol van de tumormicro-omgeving (TME) bij het ontstaan en de progressie van prostaattumoren goed ingeburgerd is 8,9, blijven de moleculaire interacties tussen tumorcellen en het omringende stromale compartiment onvolledig begrepen. Hoewel het algemeen bekend is dat de micro-omgeving van de prostaattumor (TME) een cruciale rol speelt bij het ontstaan en de progressie van tumoren, blijven de moleculaire interacties tussen tumorcellen en het omringende stroma onvoldoende gedefinieerd. De TME omvat een verscheidenheid aan stromale cellen, waaronder die van mesenchymale en immuunoorsprong, die worden geactiveerd als reactie op tumorafgeleide signalen en vervolgens tumorbevorderende functies krijgen10,11. Hiervan vertegenwoordigen kanker-geassocieerde fibroblasten (CAF's) vaak de meest voorkomende stromale populatie. CAF's dragen bij aan de hermodellering van de extracellulaire matrix (ECM), bevorderen de groei van tumoren en vergemakkelijken de invasie en migratie van kankercellen 4,11,12,13. Door uitgescheiden factoren en directe cel-celinteracties beïnvloeden CAF's ook proliferatie, invasie en therapieresistentie. Met name CAF's zijn een heterogene populatie. Hoewel ze over het algemeen geassocieerd zijn met pro-tumorigene functies, kunnen sommige subtypes een tumoronderdrukkende rol spelen14,15. Belangrijk is dat de afwezigheid van unieke markers voor CAF's een uitdaging vormt voor hun precieze identificatie en de functionele ontleding van hun diverse rollen12,16.
Een robuuste benadering om de functionele overspraak tussen CAF's en tumorcellen te onderzoeken, omvat het isoleren van primaire CAF's en gematchte normale fibroblasten (NF's), en vervolgens hun respectieve invloed op het gedrag van tumorcellen, zoals proliferatie, migratie, kolonievorming en verankeringsonafhankelijke groei 17,18,19. Dit artikel beschrijft een verfijnd, zeer reproduceerbaar protocol voor het isoleren van CAF's en NF's uit radicale prostatectomiemonsters van PCa-patiënten met een hoog risico. Een cruciaal onderdeel van dit protocol is de nauwkeurige identificatie en dissectie van tumor en tumorvrije regio's door een deskundige uropatholoog, waardoor CAF's en NF's van dezelfde patiënt kunnen worden afgeleid. Deze gepaarde steekproefbenadering helpt bij het controleren van intertumorale heterogeniteit en individuele patiëntspecifieke variabelen die fibroblastfenotypes kunnen beïnvloeden 20,21,22. Om ervoor te zorgen dat er voldoende tumorweefsel beschikbaar is, richten we ons op monsters van patiënten met een Gleason-score ≥7.
Betrouwbare fenotypische karakterisering van de geïsoleerde fibroblasten vereist het gebruik van meerdere markers om ze te onderscheiden van andere celtypen, met name epitheelcellen, die overlappende markerexpressie kunnen delen16. Aangezien primaire PCa-fibroblasten doorgaans na 10-15 passages senescentie ondergaan, wat langetermijnanalyses bemoeilijkt, presenteren we ook een protocol voor celonsterfelijkheid via stabiele expressie van de menselijke telomerase reverse transcriptase (hTERT)23.
Om de functionele effecten van CAF's en NF's op tumorcellen te onderzoeken, hebben we verschillende experimentele strategieën getest en geoptimaliseerd. Aangezien CAF's hun invloed uitoefenen via zowel uitgescheiden factoren als direct cel-celcontact24, worden twee complementaire testsystemen ontwikkeld: (1) behandeling van kankercellen met fibroblastgeconditioneerd medium (CM), en (2) directe co-cultuur van fibroblasten en tumorcellen. Deze tests evalueren de belangrijkste eigenschappen van kankercellen, waaronder proliferatie, verankeringsonafhankelijke groei en migratie. Om de invloed van uitgescheiden factoren te standaardiseren, werden geconditioneerde media van CAF's en NF's geconcentreerd en gekwantificeerd (conCM) op basis van het totale eiwitgehalte.
Het aantonen van significante functionele effecten door middel van deze tests kan de identificatie van kritische mediatoren van CAF-gestuurde tumorigenese ondersteunen, wat potentiële doelen voor therapeutische interventie biedt.