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Medicine

수정 Published: April 24, 2015 doi: 10.3791/51480
* These authors contributed equally

Abstract

혈청 암세포 미세 혈관에 자신 intravasation 용이 마이그레이션 침입하는쪽으로 화학 유인로서 기능한다. 그러나, 세포가 이동하는 방향으로 실제 분자는 애매 남아있다. 이 변형 침윤 분석은 세포 이동 및 침입을 구동 대상을 식별하기 위해 개발되었다. 이 기술은 특정 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인 또는 암세포의 잠재적 침입을 매개하는 역할을한다 여부를 확인하는 세 조건 하에서 내습 인덱스를 비교한다. 이러한 조건은 ⅰ) 정상 소 태아 혈청 (FBS)이, ⅱ) 숯 막았 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인 및 ⅲ) CS-FBS + 분자를 제거 FBS (CS-FBS가), ( "X")를 표시 포함한다. FBS 비교하여 CS-FBS와 세포 침윤에 큰 변화는 변화를 매개 호르몬, 사이토 카인 또는 성장 인자의 관여를 나타낸다. 개별 분자는 다시 자신의 능력을 분석하기 위해 CS-FBS에 다시 추가 될 수있다부르면 또는 침략 표현형을 구출. 또한, 두 개 이상의 요소가 구동 또는 첨가제 또는 침입을 억제하는 다수의 분자의 상승 효과를 평가하기 위해 결합 될 수있다. 전반적으로,이 방법은 호르몬, 사이토 카인, 및 / 또는 성장 인자가 암세포의 특정 형식 또는 특정 돌연변이에 대한 화학 유인 물질 또는 침입의 억제제로서 작용하여 세포의 침윤에서 역할을 수행할지 여부를 결정하는 조사원을 가능하게한다. 특정 화학 유인 물질 및 억제제를 확인함으로써,이 수정 침공 분석은 암 세포 침공을 지시 신호 전달 경로 규명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Introduction

신규 침윤 분석은 특정한 호르몬, 암세포의 침윤 등의 화학 유인 물질 사이토킨 및 / 또는 성장 인자의 참여를 식별하기위한 목적으로 개발되었다. 세포 외 기질 (ECM)를 통해 침투하는 종양 세포의 능력은 전이성 표현형 1-3의 특징이다. 침략 챔버 광범위하게 암 세포 침윤 및 이동을 연구하기 위해 체외 도구로 사용되었고, 생체 내 종양 침윤과 전이의 메커니즘에 관한 지식을 제공 할 수있다. 챔버는 세포 배양 플레이트의 웰 내에 중첩 원통형 세포 배양 용 인서트로 구성된다. 인서트 하의 정의 기공 크기의 반 - 투과성 폴리 카보네이트 나 폴리스티렌 막이다.

표준 침공 분석에서, 세포는 혈청 무료 미디어를 삽입 막에 접종하고 혈청 또는 혈청과 같은 화학 유인 물질로 가득 세포 배양 우물에 배치 s의등 최대 chemoattractive 힘. 이 힘 드라이브의 세포를 검출하고 세포 수를 정량화하는 종래의 염료를 사용하여 염색 할 수있는 세포 외 기질 (침입)의 코팅을 통해 대안 반투막 (마이그레이션)을 통해 이동하거나한다. 세포 수는 다음 비 침습적 세포주의 이동과 침략의 정도에 따라 정규화된다. 이 방법은 연구자가 유전자 조작을 포함한 조건, 다양한에서 다른 세포 유형의 침략 가능성을 평가할 수 있습니다.

호르몬, 사이토 카인 및 성장 인자는 혈청의 중요한 구성 요소이다 점점 침습적 표현형 4 구동과 연관되는 것으로 도시되고있다. 그러나, 여전히 침략을 매개 이러한 chemoattractive 혈청 분자의 성격, 역할, 특이도는 애매 남아있다. 문제는 운전에 대한 책임이 있습니다 혈청 또는 혈청과 같은 화학 유인 물질의 특정 요인이 무엇인지 결정하기 위해 남아분자가 침입 과정을 억제 할 수 어떤 암세포 침윤뿐만 아니라. 이 보고서에서, 우리는 암세포의 침윤 및 chemoattraction 구동 분자로서, 호르몬, 사이토 카인 및 / 또는 혈청에 존재하는 성장 인자의 잠재적 개입을 평가하는 방법을 설명한다.

제안 된 프로토콜의 변형 된 목탄 스트립 핑은 2 % 목탄 스트립 FBS (CS-FBS)을 생성하기 위해 2 % 소 태아 혈청 (FBS)에서 호르몬, 사이토 카인 및 성장 인자를 제거하는 데 사용된다. 2 % FBS와 2 % CS-FBS 모두 암 세포 침공을 구동 chemoattractive 힘을 설정하는 에이전트로 사용됩니다. 통상 2 % FBS와 비교 chemoattractive 제로서 2 % CS-FBS를 사용하여 제 등 여러 가지 이점을 수득하고, 가장 두드러지게, 호르몬, 사이토 카인 및 성장 인자의 감소 / 상대 부재 하에서 암 침윤 표현형을 연구 할 수있는 능력. 또한, 호르몬, 성장 인자 집단 제거 여부를 평가하기 조사자 가능하며, CYtokines은 침략 지수의 증가 또는 감소가 발생합니다. 분석 후, (도 2 및 3 참조) "X"로 표시된 각각의 성분의 첨가는, 감소, 증가를 억제하거나, 원래 값으로 침습적 인덱스를 복원 할 수 있는지 여부를 결정하도록 설계된다. 이 방법론은 목탄 스트립 핑 동안 혈청으로부터 제거 성분의 생리 학적 수준을 달성하기위한 구체적인이지만, 또한 목탄 스트립 핑은 또한 신호 전달 경로에 영향을 미칠 수 있음을 유의해야한다. 예를 들면, 목탄 스트리핑 osteoprogenitor 세포의 알칼리성 포스파타제 활성을 감소 및 MAPK의 활성화 제 (5)의 환원을 통해 지방 형성을 유도 할 수 있다고보고되었다. 숯 박탈 미디어 시판하고 그 프로토콜에 따른 덱스 트란이 숯불을 겸비한 소 태아 혈청 O / N 항온 6 나와있다.

이 분석은 RESPO 개발되었다NSE는 주커 등. (7)에 의해보고 된 결과에 저자는 보통 2 % FBS와 미디어를 향해 마이그레이션 할 때 간극 결합 통신에 영향을 미치는 돌연변이 표현형 침공 지수의 증가를 보여 것을 보여 주었다. 이 증가는 숯불 제거 혈청의 교체와 함께 탈락했다. 이 결과에서, 저자들은 결론 지었다 친 유성 분자 향해 돌연변이의 영향이 이주 (구체적으로, 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인 또는) 7. 이곳은 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인 및 종양 촉진 및 내습 4에 관련된 신호 전달 경로 매개하는 것으로 알려져있다. 따라서, 과학 연구자가 어떤 요인 (들)이 연구에서 자신의 특정 암 세포 또는 돌연변이 종양 침략을 주도하고 결정하는 것이 중요하다. 성분의 농도 차이에 따라 결정되는 바와 같이 분석은 생리 학적 농도에서의 개별 성분의 역할을 충족하도록 설계 및# 8220; X "정상 FBS와 CS-FBS에서. 이 분석의 개발을 통해, 연구자들은 자신의 시스템에 적용되는 특정 침입 경로에 더 많은 통찰력을 얻을 수 있습니다.

호르몬, 성장 인자, 사이토 카인은 종종 종양 촉진제 (8)으로 분류되어왔다. 이러한 EGF 이러한 요인 중 일부는 침략 챔버 9 화학 유인 물질에 대한 직접 소스로 사용된다. 따라서, 이러한 직접 종양 침윤이 혈청의 주요 구성 요소를 나타내는 것으로 보인다. 이 프로토콜은 조사자가 암세포의 잠재적 침입을 매개 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인의 참여를 평가할 수 종래 내습 시험 관내 분석에 간단하면서도 중요한, 변경을 제안한다. 그러나, 분석은 귀중한 시간 및 R을 사용하지 않도록, 절차는 초기 분석 단계에서 그들의 연구에 효과적인 것인지에 대답 사관을 제공하도록 설계esources 불필요한 것으로 간주합니다. 이 방법은 CS-FBS를 사용하고 잠재적으로 암 세포 침공을 중재 리드 후보로 추구하는 분자있는 상태로 연구자의 판단에 의존한다. 이들 분석의 결과는 혈청 성분이 특정 세포주 또는 돌연변이에 대한 화학 유인 물질 또는 억제제가 연구되고있는 역할을 식별하는 데 유용하다는 것을 증명한다. 또한,이 방법은 조사 홍보 또는 암 세포 침윤을 억제하거나 키 신호 전달 경로를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다; 따라서 미래의 약물 디자인을 연출.

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Protocol

1. 다른 미디어와 추가 구성 요소를 준비

  1. 실험에 앞서, 테스트 할 중 정상 FBS를 첨가, 숯 제거 FBS, 또는 숯을 박탈 FBS 플러스 요소와 DMEM 또는 지정된 다른 매체로 구성된 미디어를 준비합니다. 여러 구성 요소가 각각의 실험에서 테스트 할 수 있습니다.
  2. 칭량 적절 생리적 농도 목탄 스트립 혈청 중에 용해되는 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인 또는 희석.

2. 얼음에 콜라겐 매트릭스를 준비합니다

  1. 200 μL의 10 배 PBS (PH 7.4), 5.4 ㎕의 1 N NaOH를 두 번 증류 H 2 O의 600 μL, 1.2 ml의 콜라겐 I : I는 얼음에 다음 멸균 여과 구성 요소를 추가하여 2.2 ㎎ / ㎖에서 매트릭스 2 ml의 콜라겐을 준비 AT (3.63 ㎎ / ㎖).
  2. 판 할 준비가 될 때까지 얼음에 콜라겐 I 솔루션을 유지합니다.

3. <분석에 대한 마이그레이션 / 침략 플레이트를 준비/ P>

  1. 각 세포주가 시험 될 들어 12- 웰 인서트를 포함하는 24 개 웰 플레이트 챔버를 사용한다. 화학 유인 물질 미디어를 추가하고 실험 세트까지의 삽입을 전송하기 위해 삽입을 포함하지 않는 추가 12 우물을 사용합니다.
    주 : 세포주 여기 용도 폴리에틸렌 텔레 프탈레이트 (PET) 멤브레인 및 8 ㎛의 공경 플레이트 콜라겐 매트릭스가 최적이다. 단, 프리 코트 번호판 마트 리겔 매트릭스는 세포주가 조사되고 감소에 따른 기공 크기로 치환 할 수있다.
  2. 분명히 (제어, 비 침습적 세포주에 대한 FBS 마이그레이션, CS-FBS 마이그레이션, FBS 침공하고, CS-FBS의 침략뿐만 아니라 FBS 이주) 분석되는 조건 당 3 우물을 사용하여 판 레이블을 지정합니다. 콜라겐이나 마트 리겔 매트릭스를 통해 다음 막에 구멍을 통해 이동하여 PET 막에 구멍을 통해 이동하고, 분석의 침략에 의해 분석 마이그레이션. 각 셀 조건에 대해 다른 색 마커를 사용하여도금 프로세스 ID.

4. 침략 매트릭스를 분배

  1. 조심스럽게 인서트로 콜라겐 기질 용액 75 μL 침윤 분석에 사용되는 피펫. 거품을 피하기 위해주의해야합니다. 표면에 반전 된 피펫 팁을 적용함으로써 기포를 분산.
  2. 고화 겔 있도록 30 분 동안 37 ° C, 5 % CO 2 인큐베이터에 콜라겐 코팅 된 플레이트 인서트를 전송합니다.

5. 접시 막 또는 침략 매트릭스 위에 셀

  1. 한편,를 Trypsinize 세포와 10 % FBS와 미디어를 추가 할 수 있습니다. 스핀 세포 테이블 상단 원심 분리기에 5 분 200 XG에 혈청이없는 배지에서 배를 씻어.
  2. 무 혈청 배지에서 재현 탁. 혈구 또는 자동 슬라이드 카운터 세포를 계산합니다. 5 × 104 세포 / ml의 최종 농도를 혈청이없는 배지를 추가한다.
  3. 콜라겐 매트릭스가 (30 분 후) 고체화되면, 매체로의 700 μl를 추가하거나2 % 정의 된 FBS 또는 각 웰에 FBS를 숯 - 제거. 접시 당 12 인서트 :
    • 3 인서트는 미디어와 콜라겐과 우물이 + 2 % FBS
    • 3 인서트는 미디어와 콜라겐과 우물이 + 2 % CS-FBS
    • 3 삽입 미디어 + 2 % FBS와의 콜라겐과 우물이 없습니다
    • 3 인서트는 미디어와의 콜라겐과 우물이 없습니다 + 2 % CS-FBS
    1. 테스트되는 요소의 수와 각 조건에 대응 없음 콜라겐 따라 추가 제어 플레이트를 사용한다.
  4. 모든 마이그레이션 및 침략 삽입에 삽입 당 500 ㎕의 세포를 도금, 5 × 10 4 세포 / ml의 삽입에 세포 현탁액을 추가합니다.
  5. 37 ° C에서 22 시간 동안 세포를 품어.

6. 마이그레이션 및 침입하는 세포의 수를 정량화

  1. 별도의 우물에서 메탄올 정착, 에오신 및 hemotoxylin를 사용하여 우물의 설정 염색.
  2. 각 우물에서 세포와 매트릭스를 제거하기 위해 면봉을 사용합니다.각 웰에 대한 두 번째 면봉 응용 프로그램과 함께 Rrepeat.
  3. 집게로, 연속 3 각 솔루션에 각 삽입 1 초 동안 5 번 찍어.
  4. 인서트 / N을 O를 건조하도록 허용합니다.
  5. 어느 I) 가장자리 주위에 조심스럽게 절단, 메스 필터를 제거하고 커버 슬립과 침수 오일 슬라이드에 장착, 또는 ⅱ) 인서트 O / N 반전 건조 현미경 직접 삽입을 사용할 수 있습니다.
  6. 다음 날, 20 배의 목적으로 현미경 슬라이드 또는 삽입을 확인하고 필터의 다른 지역에서 5 이미지를 가져 가라. 일관성을 개선하기 위해 4 외부 필드와 하나의 중심을.
  7. ImageJ에 소프트웨어를 사용하여 모든 조건에 대한 세포를 계산하고 아래 공식에 적용됩니다.
  8. 다음과 같이 %의 침공을 결정 :
    나는 = 삽입 콜라겐을 통해 침입 세포의 # 평균
    제어 삽입을 통해 마이그레이션 세포의 # = B 평균
    %의 침략 = (A / B) * 100
  9. 다음과 같이 2 % FBS의 침략 지수를 결정
    세포의 %의 침공 (2 % FBS에서) 분석되고 = C
    % (2 % FBS)의 제어 비 침습적 세포의 침윤 = D
    내습 지수 (FBS) = (c / d)
  10. 다음과 같이 2 % CS-FBS의 침략 지수를 결정
    세포의 %의 침공 = E (2 % CS-FBS에서) 분석되고
    %의 (2 % CS-FBS)에서 제어 비 침습적 세포의 침윤 = F
    내습 지수 (CS-FBS) = (E / F)

7. 실험 프로토콜 +는 X N 여러 요인이 결합하여 숯불 제거 FBS에 FBS를 숯불 제거 비교

  1. "X"또는 구성 요소의 조합에 대해 서로 다른 구성 요소를 사용하여 필요에 따라 절차를 여러 번 반복합니다.
  2. 마이그레이션 및 침략 효과에 대한 각 요인 "X"의 기여를 결정하기 위해 계산을 적용합니다.

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Representative Results

내습 인덱스는 비 침습적 세포주 정규화에 따라 각 조건에 대해 계산된다. 실험을 위해, 우리는 1205Lu 흑색 종 세포주 설립 변이체 안정한 세포주 우리 침습 선으로뿐만 아니라 1205Lu 셀들은 논리적 제어 역할 10 유도되었던 암성 비침 변이체 WM793를 사용한다. 즉 진피의 주성분이기 때문에 또한 내습 행렬로서 콜라겐 I를 이용한다. 최적 내습 행렬 세포주에 기초하여 생체와의 일치의 정도가 달라 결과 11있다 이는 이전의 연구와 일치한다. 이 침공 분석은 연구자가 얻을 수있는 가능한 결과에 따라 개략적으로 설명되어 있습니다. 처음에는 2 % FBS의 침공 지수는이 분석 (그림 1, 2)을 추구하기 위해 CS-FBS에 대한 침략 지수보다 훨씬 더 높거나 낮을 수 있어야합니다. 중요한 증분 경우완화 또는 침공 지수의 감소가 숯불 제거 FBS와 명백하다,이 분석은 연구자 (그림 2 및 3) ​​유용하지 않습니다. 이 증가는 숯불 제거 FBS로 제거하는 경우, 연구자는 이미 강화 침공 호르몬, 성장 인자, 또는 사이토 카인 (그림 2 및 3)에 관한 것이다 지식을 가지고있다. 그런 다음 연구자는 특정 종양의 종류와 화학 유인 물질로하는 후보 (들) 현재의 그럴듯한 메커니즘을 결정하는 돌연변이에 대한 정보를 활용해야합니다. 조사자는 2 % FBS와 2 % CS-FBS (표 1) 사이의 농도 차에 성분을 첨가하여 생리적 농도로 하나 이상의 성분을 개별적으로 시도함으로써 시작될 수있다. 성분 숯 막았 혈청에 첨가하면 숯 막았 혈청 형, 즉 후보, "X"와 비교하여 침입 전위를 현저하게 감소 또는 일부로서 작용할 수, 증가증가의 정도 (그림 2 및 3)에 따라 전체 구조자. 두 개 이상의 구성 요소가 부가 또는 상승적인 증가를 달성하기 위해 결합 될 수있다 (도 3) (X + 1 내지 2 + X X 3 ... 표시됨). 침윤의 정도를 감소시키는 인자 (4 -도 2) 억제 인자로 분류 될 것이다. 실험에서는, 그 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인 및 제거 화학 유인 향해 이주 돌연변이 흑색 종 세포주 (1205Lu의 T154A)의 사용은 종양 침윤 감소를 야기 것으로 나타났다. 세 가지 호르몬이 가능한 "X"를 확인하는 시험 하였다. 이들은 에스트로겐 (에스트라 디올), 프로게스테론, 및 갑상선 호르몬 (T4)를 포함한다. 에스트로겐이 억제 인자 (도 4)에서 식별 된, 반면 이들 호르몬의 둘, 내습 지수 (프로게스테론 및 갑상선 호르몬)에 아무런 영향을 미치지 않았다. 에 나와있는 잠재적 결과에 따르면,도 3이 예에서, 실험 결과는 특정 시그널링 요소를 격리시키는 경로의 식별에 중요 할 수 있기 때문에, 에스트로겐이 분석에서 더 사용될 가능성이 조건 2로 감소 및 조건 3으로 억제를 보여 미래의 약물 디자인 전략. 추가 실험은 "표현형 구조"프로 침공 화학 유인 물질의 역할을 할 수있는 다른 구성 요소를 식별하는 성장 인자와 사이토 카인에 연결됩니다. 모두 프로 침략과 억제 분자의 식별 일괄 조사중인 세포주 및 돌연변이 변종의 침략 가능성을 규명 할 수있다.

그림 1
그림 1. 실험 설정 및 디자인. 모델 직접 PET 막 또는 (C) 상 중 하나 도금 세포를 보여주는 실험 과정에 대해 설정무 혈청 배지에서 ollagen 층. 세포 중 하나를 마이그레이션하거나 프로토콜에 따라 수정 및 조건 1, 2로 설명 화학 유인 물질을 향해 콜라겐 매트릭스를 통해 침입, 3. 마이그레이션 또는 침공 세포가 다음 고정 및 염색된다. 더 큰 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 버전입니다.

그림 2
하나의 표준 침공 분석 막 결과 2. 잠재적 인 결과 그림.이 모델은 연구자가 침공 분석 방법과 결과를 해석하는 방법에 대해 발생할 수있는 잠재적 인 결과를 보여줍니다. 각 원은도 1에 설명 된 같은 3 조건을 이용하여 염색 필터에 대한 대표적인 결과이다. 각 도트 내습 통과 한 세포를 나타낸다매트릭스 및 멤브레인의 밑면에 염색. 세포가 적절하게 정량화하고 이에 따라 분석 할 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 3. 데이터 해석은 CS-FBS ± X에서 침공이 개요는 침략 지수의 계산이 실험의 결론을 결정하는 방법에 대해 설명합니다. CS-FBS는 숯 막았 혈청이고 X는 본문에 설명 된 CS-FBS 배지에 첨가 된 개별 구성 요소를 지칭한다. 저자 인해 우리의 조건에서 실험 오차를 허용 변동성과 표준 편차 (SD)를 설정합니다. 그러나, 관찰 조건과 복제물의 수에 따라,이 인자는 국가 주도의 범위 내에 있도록 조절 될 수있다연구자에 대한적인 의미. 실험은 여러 개의 "X"분자 반복 될 수있다, (X로 표시 1 + X 2 + X 3 ...). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
4. 내습도 분석 결과.이 그래프는 1205Lu 전이성 흑색 종 세포에서 확립 돌연변이 변이체 세포주 (3)를 사용할 때 얻어진 실험 결과를 도시한다. 에스트로겐 (0.566 pg / ml이다), 프로게스테론 (0.001 NG / ㎖), 갑상선 호르몬 (0.283 ㎍ / DL) : 첨가 호르몬의 농도는 다음과 같다. 이 실험에 사용되는 제어 비침 세포주 WM793B이었다. 이 실험은 유사한 결과로 3 회 반복하고, 대표 그래프가 도시되어있다.

단위 정의 FBS CS FBS [2 % FBS] - [2 % FBS-CS] 출처 카탈로그 번호 호르몬 에스트로겐 (에스트라 디올) pg / ml이다 28.30 8.76 19.540 0.566 Life 기술
FBS 고양이 # 16000
CS FBS 고양이 # 12676 시그마 E2257 인슐린 UIU / ㎖ 8.61 발견되지 않은 8.610 0.172 시그마 I3536 프로게스테론 NG / ㎖ 0.05 발견되지 않은 0.050 0.001 시그마 P8783 테스토스테론 NG / ㎖ 0.10 발견되지 않은 0.100 0.002 시그마 T1500 갑상선 호르몬 (T4) UG / DL 14.14 발견되지 않은 14.140 0.283 시그마 T1775 성장 인자 IGF NG / ㎖ 111.00 49.30 61.70 1.23 온도 과학 하이 클론
CS FBS 고양이 # 1 SH30068 시그마 I3769 TGF-β NG / ㎖ 12.60 7.30 5.30 0.11 시그마 SRP3170 FGF-2 pg / ml이다 37.30 32.70 4.60 0.09 시그마 SRP4037 단위 인간의 세라 출처 카탈로그 번호 사이토 카인 G-CSF pg / ml이다 14.7 ± 13.2 N / A PMID : 21774806 시그마 SRP3331 GM-CSF pg / ml이다 (40).9 ± 108.6 시그마 SRP3201 MCP 1 pg / ml이다 213.5 ± 100.7 시그마 SRP3109 TGF-α pg / ml이다 3.2 ± 4.0 시그마 T7924

표 소 및 인간 혈청 선택 호르몬, 성장 인자 및 사이토 카인의 농도 범위의 1 예를 도시한다. 2 % FBS와 2 % FBS-CS 사이의 농도 차이는 생리 학적 농도를 달성하기 위해 추가 된 금액을 나타낸다.

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Discussion

종양의 전이는 다단계 과정이다. 세포 기저막을 뚫고 그들이 원위부로 이송되는 림프계 또는 혈액 중 미세 혈관 내로 intravasate한다. 종양 세포를 extravasate 및 12에 정착하는 macrometastasis. 중간 엽 전이 (EMT), 종양의 침윤과 전이에 상피를 통해 진행이 스테로이드 호르몬 13, 14로 향상되었습니다, 성장은 15 ~ 18, 사이토 카인 19-21 요인. 이들 분자는 분석의 발전은 종양 침윤성 전위의 역할을 해결한다는 복잡한 신호 전달 경로를 해독하기위한 중요한 단계이며, 종양 진행의 신호 전달 경로를 해결하는 매우 중요하다.

이 종양 세포가 이주되는 구동력을 식별하는 것을 목적으로하기 때문에 숯 막았 혈청을 사용하여 상기 분석은 기존의 방법에 비해 장점을 갖는다. 이전의 분석은있다침략 실에서 일반 차 유방 섬유 아세포를 사용하여 게시되었습니다. 본 연구에서 저자는 숯불 제거 미디어를 사용하고 세포가 종양을 유발하지 않았다 때문에 예상대로 침공을 유발하지 않았다 마트 리겔 챔버 다시 에스트로겐 덧붙였다. 그러나 존재 또는 에스트로겐의 부재에서 대 식세포 에어컨 미디어의 존재가 크게와 유사한 정도 (22)에 침입 증가했다. 상기 분석은 에스트로겐의 부재 또는 존재하에 목탄 막았 혈청 내습 세이를 사용했다는 유사 반면, 종양 분석법 아니었다 식세포와 섬유 아세포 (22) 사이의 주변 분비 작용에 관한 연구를 하였다. 숯불 박탈 미디어 사용되는 또 다른 분석은 에스트로겐의 낮은 수준의 첨가는 유방암 세포의 증식을 증가하지만 23 키나아제 억제제 내성을 야기하는 것을 보여준다. 이 연구를 설계 암 세포의 여러 유형에 적용 침공 분석이 점에서 우리의 연구가 유일하다단독으로 또는 조합하여 개별 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인의 효과. 또한, 사용 가능한 문헌에 따라, 우리는 중요한 생리 수준 (표 1)을 달성하기 위해 숯불 박탈 혈청에 첨가 할 필요 호르몬의 농도를 측정했다. 일반적으로 혈청에서 본 수준에서 개별 구성 요소, "X"의 첨가는 상기 분석의 중요한 파라미터이다. 이 분석은 혈청 호르몬, 성장 인자, 사이토 카인의 수준에 의해 출판 한정되는 것처럼 보일 수 있지만, 추가적인 조사자 인자의 수준을 결정하기 위해 ELISA 어 세이를 사용할 수있다.

프로토콜은 콜라겐 I을 사용하여 특정 동안 연구자가 지속적으로 그 행렬을 이용하여 경우, 리겔도 대체 될 수 있습니다. 이 정의 된 단일 부품이며 진피의 주성분이기 때문에 우리는 콜라겐 I를 사용하는 것을 선호하는 이유이다. 또한, 우리는 100 μ 75 μL를 사용하여g / ㎖ 콜라겐 침공 행렬을 확인합니다. 이것은 또한 원하는 결과를 달성하기 위해 변형 될 수있다. 그것은 세포의 수는 합리적인 필터를 계산 될 수 있도록 농도를 최적화하는 것이 최상이다. 세포는 고도로 침습 경우 매트릭스 콜라겐 I의 100 μl를 사용하거나 콜라겐 농도를 더 증가시킬 수있다. 이 기술은 조사자가 중요한 정보를 획득하는 데 도움이 될 수 종양 세포가 혈청 숯불 스트리핑에 의해 제거된다 화학 유인으로 침입하는 경우에만 유용하다. 제어 및 숯 막았 혈청 결과 사이에는 차이가 없다면, 분석은 추구 가치가 없을 것이다. 분석은 개별 화학 유인 물질뿐만 아니라, 주 화성의 억제에 대한 결과를 다룬다. 더욱이, 가능한 결과의 비교 (도 3)에서, 각 실험의 실험 오차 허용 레벨과 표준 편차를 사용 하였다. 그러나, 실제 브로단말은 표준 편차 또는 표준 오차와 상당한 P 값에 기초하여 조사자에 의해 결정될 수있다.

또한,이 분석에서 수집 된 정보는 소정의 신호 전달 경로에 대한 저해제의 설계에 유용하게 사용될 수있다. 예를 들어, 하나 이상의 호르몬, 성장 인자, 및 / 또는 사이토킨 경우에 사용할 수있는 기존의 약리 제 또는 그 경로를 억제하기위한 새로운 약물에 비해 특정 종양 세포 돌연변이 내습기구에 연루되는 것으로된다. 분석은 또한 특정 종양 돌연​​변이 연구 및 아미노산 잔기를 변경하거나 그 위치는이 분석에 의해 식별 된 화학 유인 물질에 대해 동일한 친 화성을 유지하는지 효과적인 도구이다. 이러한 방식으로, 우리의 분석은 종양 침입을 방지하기 위해 암 세포 및 가능 방법 내습기구에 대한 단서를 제공하는 신규 한 방법을 제공한다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
BioCoat Control Inserts with 8.0 µm PET membrane Corning 354578 12 in each of two 24-well plates. PET = polyethylene teraphthalate
Collagen I, rat tail Corning 354236 Source = rat tail tendon, purity = 90%
Fixative; Diff-Quick Thermo Fisher Scientific NC9844047 Methanol-based fixative, hematoxylin/eosin
Fetal bovine serum Life Technologies 16000 Designated as FBS
Charcoal stripped fetal bovine serum Life Technologies 12676 Designated as CS-FBS
Fetal bovine serum Thermo Scientific Hyclone SH30070 Designated as FBS
Charcoal stripped fetal bovine serum Thermo Scientific Hyclone SH30068 Designated as CS-FBS

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References

  1. Weinberg, R. A. The Biology of Cancer. , 2nd Edition, Garland Science. (2013).
  2. Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144 (5), 646-674 (2011).
  3. Hanahan, D., Weinberg, R. A. The hallmarks of cancer. Cell. 100 (1), 57-70 (2000).
  4. Valastyan, S., Weinberg, R. A. Tumor metastasis: molecular insights and evolving paradigms. Cell. 147 (2), 275-292 (2011).
  5. Dang, Z. C., Lowik, G. M. Removal of serum factors by charcoal treatment promotes adipogenesis via a MAPK-dependent pathway. Mol Cell Biochem. 268 (1-2), 159-167 (2005).
  6. Yohay, D. A., Zhang, J., Thrailkill, K. M., Arthur, J. M., Quarles, L. D. Role of serum in the developmental expression of alkaline phosphatase in MC3T3-E1 osteoblasts. J Cell Physiol. 158 (3), 467-475 (1994).
  7. Zucker, S. N., Bancroft, T. A., Place, D. E., Des Soye,, Bagati, B., Berezney, A., R, A dominant negative Cx43 mutant differentially affects tumorigenic and invasive properties in human metastatic melanoma cells. J Cell Physiol. 228 (4), 853-859 (2013).
  8. Fox, E. M., Andrade, J., Shupnik, M. A. Novel actions of estrogen to promote proliferation: integration of cytoplasmic and nuclear pathways. Steroids. 74 (7), 622-627 (2009).
  9. Meierjohann, S., et al. MMP13 mediates cell cycle progression in melanocytes and melanoma cells: in vitro studies of migration and proliferation. Molecular Cancer. 9, 201 (2010).
  10. Smalley, K. S., Haass, N. K., Brafford, P. A., Lioni, M., Flaherty, K. T., Herlyn, M. Multiple signaling pathways must be targeted to overcome drug resistance in cell lines derived from melanoma metastases. Mol Cancer Ther. 5 (5), 1136-1144 (2006).
  11. Both, N. J., Vermey, M., Dinjens, W. N. A comparative evaluation of various invasion assays testing colon carcinoma cell lines. Br J Cancer. 81 (6), 934-941 (1999).
  12. Fidler, I. J. The pathogenesis of cancer metastasis: the 'seed and soil' hypothesis revisited. Nat. Rev. Cancer. 3, 453-458 (2003).
  13. Huang, Y., et al. Epithelial to mesenchymal transition in human breast epithelial cells transformed by 17beta-estradiol. Cancer Res. 67 (23), 11147-11157 (2007).
  14. Huang, Y. H., et al. Thyroid hormone regulation of miR-21 enhances migration and invasion of hepatoma. Cancer Res. 73 (8), 2505-2517 (2013).
  15. Scheel, C., Weinberg, R. A. Cancer stem cells and epithelial-mesenchymal transition: concepts and molecular links. Semin. Cancer Biol. 22 (5-6), 396-403 (2012).
  16. Kojima, Y., et al. Autocrine TGF-beta and stromal cell-derived factor-1 (SDF-1) signaling drives the evolution of tumor-promoting mammary stromal myofibroblasts.Proc. Natl Acad Sci U S A. 107 (46), 20009-20014 (2010).
  17. Maehara, Y., et al. Role of transforming growth factor-β1 in invasion and metastasis in gastric carcinoma. J. Clin. Oncology. 17 (2), 607-614 (1999).
  18. Lu, Z., Jiang, G., Blume-Jensen, P., Hunter, T. Epidermal growth factor-induced tumor cell invasion and metastasis initiated by dephosphorylation and downregulation of focal adhesion kinase. Mol. Cell Biol. 21 (12), 4016-4031 (2001).
  19. Korkaya, H., Liu, S., Wicha, M. S. Breast Cancer stem cells, cytokine networks, and the tumor microenvironment. J. Clin. Invest. 121 (10), 3804-3809 (2011).
  20. Rosen, E. M. The interrogation of HGF-SF with other cytokines in tumor invasion and metastasis. EXS. 65, 301-310 (1993).
  21. Sanz-Moreno, V., et al. ROCK and JAK1 signaling cooperate to control actomyosin contractility in tumor cells and stroma. Cancer Cell. 20 (2), 229-245 (2011).
  22. Fleming, J. M., et al. Paracrine interactions between primary human human fibroblasts enhance murine mammary gland humanization in vivo. Breast Cancer Res. 14 (3), (2012).
  23. Sikora, M.J., V., M.E., M.D., J.M. Mechanisms of estrogen-independent breast cancer growth driven by low estrogen concentrations are unique versus complete estrogen deprivation.Breast Cancer Res Treat. 134 (3), 1027-1039 (2012).

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의학 문제 98 호르몬 사이토 카인 성장 인자 마이그레이션 침략 콜라겐
수정<em&gt; 시험관</em&gt; 침공 분석은 호르몬, 중재 암 세포 침략의 사이토 카인 및 / 또는 성장 인자의 잠재적 인 역할을 확인하는
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Bagati, A., Koch, Z., Bofinger, D.,More

Bagati, A., Koch, Z., Bofinger, D., Goli, H., Weiss, L. S., Dau, R., Thomas, M., Zucker, S. N. A Modified In vitro Invasion Assay to Determine the Potential Role of Hormones, Cytokines and/or Growth Factors in Mediating Cancer Cell Invasion. J. Vis. Exp. (98), e51480, doi:10.3791/51480 (2015).

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