$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Эти две модели опухоли, описанные здесь, (глиобластомы и ПРГШ) были специально выбраны для иллюстрации нашего анализа 3D, как они клинически значимых локально инвазивного рака с неудовлетворенной потребности в эффективных методов лечения 12. После медикаментозного лечения, оценки в пробирке изменений фармакодинамических (PD) биомаркеров может быть выполнена легко вестерн-блоттинга или иммунологических лизатов после использования специальных коммерчески доступных реагентов, чтобы позволить восстановление клеток от СМЛ и / или иммунофлуоресцентного анализа вторжения опухолевых сфероидов по вся Крепление окрашивание.
Это вторжение анализ является полезным методом для быстрого и воспроизводимого оценки вторжения опухолевых клеток в полутвердой среде и, следовательно, особенно подходит для будущего в пробирке скрининга наркотиков. Раковые клетки проникают в матрицу в 3D, как они распространяются от "микро-опухоль», в лице сфероида опухоли, а также расширить в extracellulAR-матрица, как окружающая среда. Истинный трехмерность анализа проявляется в морфологии клеток, который отличается от плоской, прилипшего морфологии клетки предполагать при перемещении на твердой подложке. Степень инвазии легко количественно с использованием либо изображений цитометра, позволяя автоматизированную считывания или с помощью стандартного микроскопа в сочетании с программным обеспечением обработки изображений. Кроме того, этот способ пригоден для флуоресцентных изображений 13 (например, с клеточных линий, экспрессирующих флуоресцентные белки или предварительно меченных флуоресцентными красителями).
Метод прост в исполнении, с той лишь критической стадии, представленной добавлением СМЛ, когда существует риск нарушения центральное положение сфероида в U-образную форму и. Это может привести к неоптимальной анализа изображений, с сфероидов в различных фокальных плоскостях. Поэтому очень важно, чтобы добавить BMM осторожно и медленно, чтобы каждый хорошо. После того ВММ целесообразно проверить плитупод микроскопом и, если локализация считается неприемлемым, это может быть исправлено путем осторожного центрифугирования. С опытом, это редко. Несмотря на то, этот метод является надежным и очень воспроизводимые, в-экспериментальное изменение может произойти с различными партиями СМЛ. Чтобы избежать этого, желательно, чтобы приобрести достаточное BMM из одной партии, чтобы завершить цикл исследований.
Ограничением метода (как и для любых таких анализов) является трудность в различении инвазии и пролиферации, который опухолевые клетки, скорее всего пройти во время проведения анализа кадра. Хотя время удвоения клеток может быть принято во внимание, или ингибиторы клеточного цикла, такие как цитохалазином D введена, она не так легко контролировать или четко различать эти два различных аспектов прогрессирования опухоли, особенно для быстрорастущих опухолевых клетках, и для тех, кто имеют более "обширный", а не инфильтративный, вторжение шаблон. По этой причинеон предположил, что параллельно 3D анализ роста осуществляется для оценки конкретных последствий любых тормозных или стимулирующих агентов. Если исследования отклика осторожность дозы выполняются, то можно выбрать концентрации, которые минимизируют воздействие на пролиферацию. Например, мы показали, что ингибитор HSP90 17-AAG ингибирует U-87 мг 3D опухоли сфероид вторжение уже через 24 часа и при концентрациях ниже концентрации ингибирования 3D рост на 50% (GI 50) 12.
С другой стороны, значение этого теста по сравнению с другими анализов стандартное инвазии (например, фильтровать на основе анализов или вторжения одиночных клеток в 3D матриксе 1), является то, что опухолевые клетки проникают в окружающую матрицу из сфероида, который напоминает " микро-опухоль "или" микро-метастазы ", и, следовательно, принимает во внимание важные аспекты патофизиологии опухолевой массы. Метод, который мы представляем предоставляет информацию околлективное поведение опухолевых клеток, когда изначально, оставляя сфероидов, а также индивидуально, когда отдельные клетки достигают более отдаленные регионы СМЛ. Кроме того, клетки в опухоли сфероидов могут возникнуть гипоксия и питательных веществ лишения, которые, через изменения в экспрессии генов, может способствовать миграции и инвазии; такие функции отсутствуют в 2D анализов. Более того, все это доступно в формате высокой пропускной посредством использования конкретных 96-а и новейших технологий обработки изображений, что позволяет более сложным 3D анализа, чтобы быть легко использован в проверке целевого и лекарственных препаратов.
Метод, который мы представляем могут разместиться дополнительные приложения, чтобы удовлетворить дополнительные аспекты вторжения опухолевых клеток. В частности, дополнительные сложности могут быть предусмотрены путем добавления клетках-хозяевах, таких как фибробласты и / или эндотелиальных клеток, в самой сфероида или окружающей матрицы. Это также может быть изменен, не только с точки зрения жесткости (за счет использования различных COncentrations из СМЛ), но и с точки зрения состава (путем добавления других компонентов, зависящих от конкретной ткани / органа принятой модели опухоли: например, тенасцином для рака мозга 16 и коллагена для рака молочной железы 17).
Аналогичное установка (генерация сфероидов и изображений) могут также быть приспособлены для оценки тканевой инвазии в 3D, где опухолевые сфероиды совместно культивировали с эмбриональных телец, напоминающих сложную ткань 12 или с другими органоидам соты (например, астроциты для глиомы 18 или склеп культуры для желудочно-кишечного тракта рака), но требуется дальнейшая работа для автоматизированного анализа изображений.