Vi har utvecklat en kollagenbaserade<em> In vitro</em> Analysen som främjar spridning och invasion från prover av alla subtyper bröstcancer. Optisk Projection Tomography, en tredimensionell mikroskopi teknik användes för att visualisera och kvantifiera tumörens expansion. Denna analys kan användas för att kvantifiera drogen svar av enskilda tumörprover.
Bröstcancer är en ledande orsak till dödlighet i västvärlden. Det är väletablerat att spridningen av bröstcancer, först lokalt och sedan distalt, är en viktig faktor i patientens prognos. Experimentella system av bröstcancer är beroende av cellinjer vanligen erhålls från primära tumörer eller pleurautgjutning. Två stora faktorer som hindrar denna forskning: (i) vissa kända subtyper av bröstcancer (särskilt dålig prognos luminala B tumörer) inte är representerade inom aktuell rad samlingar, (ii) påverkan av tumören mikromiljön normalt inte beaktas.
Vi visar en teknik för att kultur primär exemplar bröstcancer av alla subtyper. Detta uppnås genom att använda tredimensionella (3D) kultur system där små bitar av tumör är inbäddade i mjukt råtta kollagen jag kuddar. Inom 2-3 veckor, tumörceller sprids i kollagen och bildar olika strukturer som liknar dem som observerats i mänskliga tumours1. Livskraftiga adipocyter var epitelceller och fibroblaster i den ursprungliga kärnan tydligt på histologi. Maligna epitelceller med squamoid morfologi visades invadera i den omgivande kollagen. Nuclear pleomorphism visade sig inom dessa celler, tillsammans med mitotiska siffror och apoptotiska kroppar.
Vi har anställt Optical Projection Tomography (OPT), en 3D-röntgen teknik, i syfte att kvantifiera omfattningen av tumören sprida sig i kulturen. Vi har använt OPT att mäta huvuddelen volymen av tumören kultur, en parameter mäts rutinmässigt under neo-adjuvant behandling av bröstcancerpatienter att bedöma svaret på läkemedelsbehandling.
Här presenterar vi en möjlighet att kultur humana brösttumörer utan subtyp partiskhet och kvantifiera spridningen av dem ex vivo. Denna metod skulle kunna användas i framtiden för att kvantifiera drog känslighet i ursprungliga tumören. Detta kan ge en mer prediktiv modell än som för närvarande används cellinjer.
Kollagen-baserade analyser för att studera beteende cancercellinjer är nu allmänt används 6,7,8. Icke desto mindre har dessa tester återspeglas inte fullt ut komplexiteten av tumören och dess miljö. I denna studie visar vi att mänskliga bröstcancer material kan användas på ett liknande sätt, ex vivo. Dessutom är OPT ett användbart verktyg för att karakterisera 3D utbyggnaden av bröstcancer. Vi fann att den främsta begränsningen av denna teknik är tillgången på tumören material (en enkel kärna biopsi räcker för 4-6 analyser). En annan begränsande faktor är att de strukturella invasionen förekommer endast i cirka 40% av analyser. För att lösa detta lägger vi regelbundet önskad behandling runt dag 7 till alla analyser med synlig tillväxt.
Användningen av OPT skulle kunna utvidgas i framtiden för att också upptäcka bulk förändringar, ex vivo, till följd av läkemedelsbehandling. Detta i sin tur kan underlätta en mer individualiserad cancerbehandling, oberoende av djurmodeller. Vi är för närvarande undersöker svar ER + tumörer med tamoxifen ex vivo.
The authors have nothing to disclose.
Vi tackar Lorna Renshaw (Edinburgh Breast Unit) för hennes ovärderliga hjälp med att få kliniska prover.
Användning av tumörvävnad godkändes av Lothian forskningsetiska kommittén (08/S1101/41) och som erhållits under beskydd av experimentell cancermedicin Centre programmet (Edinburgh).
Detta arbete stöds av den skotska Finansiering rådet. ADL är en miss Margaret Butters Reekie Lita kliniska kolleger.
Name of Reagent | Company | Catalogue No. |
MEGM Complete | Lonza | CC-3150 |
DMEM/F12 | Sigma-Aldrich | D8900 10X1L |
β-oestradiol | Sigma-Aldrich | E8875-250MG |
Rabbit anti-cytokeratin | Dako | Z0622 |
Goat anti-rabbit Alexa555 | Invitrogen | A21422 |
All other standard reagents were obtained from Sigma-Aldrich.