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Das Vorhandensein von Krebsstammzellen wurde mit Rückfällen oder schlechten Ergebnissen nach der Strahlentherapie in Verbindung gebracht. Dieses Manuskript beschreibt die Methoden zur Untersuchung der Radiosensitivität von Krebsstammzellen in Lungenkrebszelllinien.
Das Vorhandensein von Krebsstammzellen (CSCs) wurde mit Rückfällen oder schlechten Ergebnissen nach der Strahlentherapie in Verbindung gebracht. Das Studium radioresistenter CSCs kann Hinweise auf die Überwindung der Funkresistenz liefern. Spannungsgegated Calcium Channel 2 -1 Untereinheit Isoform 5 wurde als Marker für radioresistente CSCs in nicht-kleinzelligen Lungenkrebs-Zelllinien (NSCLC) gemeldet. Anhand der Kalziumkanal-Untereinheit 2 1 als Beispiel für einen CSC-Marker werden Methoden zur Untersuchung der Radiosensitivität von CSCs in NSCLC-Zelllinien vorgestellt. CSCs werden mit vermeintlichen Markern nach Durchflusszytometrie sortiert, und die Selbsterneuerungskapazität sortierter Zellen wird durch Kugelbildungstest ausgewertet. Der Koloniebildungstest, der bestimmt, wie viele Zellen die Fähigkeit verlieren, Nachkommen zu erzeugen, die die Kolonie nach einer bestimmten Dosis Strahlung bilden, wird dann durchgeführt, um die Radioempfindlichkeit sortierter Zellen zu bewerten. Dieses Manuskript enthält erste Schritte zur Untersuchung der Radiosensitivität von CSCs, die die Grundlage für ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen schafft.
Die Strahlentherapie spielt eine wichtige Rolle bei der Krebsbehandlung. Die Existenz von radioresistenten Krebsstammzellen (CSCs) kann jedoch nach der Strahlentherapie1,2zu rückfall- oder schlechten Ergebnissen führen. CSCs zeichnen sich durch ihre Selbsterneuerungsfähigkeit und ihre Fähigkeit aus, heterogene Krebszellen zu erzeugen3. Gepanzert mit einer effizienteren DNA-Schadensreparaturkapazität oder höheren Ebenen von Frei-Radikal-Aufräumsystemen oder anderen Mechanismen, CSCs sind relativ resistent gegen Strahlentherapie4,5,6,7 , 8. Die Identifizierung von CSC-Markern und die Erforschung ihrer Mechanismen wird die Entwicklung von Medikamenten erleichtern, die die Radioresistenz überwinden, ohne normale Gewebeschäden zu erhöhen.
Spannungsgegated Calcium-Kanal 2 - 1 Untereinheit Isoform 5 wurde als Marker für radioresistente CSCs in NSCLC-Zelllinien9berichtet. Ursprünglich wurde der CSC-Marker für das hepatozelluläre Karzinom (HCC)10als CSC-Marker identifiziert. Mit subtraktiver Immunisierung mit einem Paar HCC-Zelllinien, die von den primären und rezidivierenden Tumoren bei demselben Patienten abgeleitet wurden, wurde ein Antikörper namens 1B50-1 identifiziert, der speziell auf rezidivierende HCC-Zellen abzielen sollte. 1B50-1-positive Zellen zeigten eine hohe Kugelbildungseffizienz in vitro und eine hohe Tumorigenizität in vivo. Sein Antigen wurde durch Massenspektrometrie identifiziert, als Calciumkanal 2 -1 Untereinheit Isoform 5. Die s21 drückt sich speziell in CSCs aus und ist in den meisten normalen Geweben nicht nachweisbar, was sie zu einem potenziellen Kandidaten für die Ausrichtung auf CSCs10macht. Es hat sich gezeigt, dass nSCLC-Zellen teilweise Radioresistenz gegen NSCLC-Zellen ausstrahlt, indem die Effizienz der REPARATUR von DNA-Schäden als Reaktion auf Strahlung9verbessert wird.
Das Studium radioresistenter CSCs kann Hinweise auf die Überwindung der Funkresistenz liefern. Am Beispiel von NSCLC werden wichtige Methoden zur Untersuchung der Radiosensitivität von CSCs vorgestellt. In der Regel werden CSCs mit einem vermeintlichen Oberflächenmarker isoliert, und die Stammzelleigenschaften und die Radiosensitivität der positiven und negativen Zellpopulationen werden verglichen. Die Kugelbildung in einem serumfreien Medium, ergänzt durch Wachstumsfaktoren, die die Selbsterneuerung unterstützen, ist ein nützlicher Test, um die Stammfähigkeit von Zellen in vitro zu bewerten. Zellen mit hoher Kugelbildungskapazität zeigen wahrscheinlich eine hohe Tumorigenität, wenn sie in immundefizizizizizizizizizizide Mäuse10,11,12injiziert werden. Koloniebildung Assay wird dann verwendet, um die Radiosensitivität von Zellen zu bewerten, die bestimmt, wie viele die Fähigkeit verloren haben, Nachkommen zu erzeugen, die die Kolonie nach einer Dosis von Strahlungbilden 13.
HINWEIS: Die Schritte werden unter der angegebenen Temperatur durchgeführt. Für Schritte, in denen die Temperatur nicht erwähnt wird, führen Sie unter Raumtemperatur (18–25 °C) aus. Das Zellkulturmedium sollte bei 4 °C gelagert werden, und andere Reagenzien sollten gemäß den Anleitungen des Herstellers gelagert werden. Medium sollte auf 37 °C vorgewärmt werden, bevor es den Zellen zugesetzt wird.
1. Zellsortierung
2. Kugelformationstest
HINWEIS: Der Kugelbildungstest wird angewendet, um die Selbsterneuerungskapazität von Zellen zu bestimmen. Zellen mit Selbsterneuerungskapazität könnten in diesem serumfreien halbfesten Medium Sphären bilden, die durch Wachstumsfaktoren ergänzt werden. Alle Schritte sollten in einem biologischen Sicherheitsschrank oder einer laminaren sauberen Bank durchgeführt werden. Um eine Kontamination zu vermeiden, werden Antibiotika (Penicillin und Streptomycin) empfohlen, dem Kulturmedium nach der Sortierung zuzugeführt zu werden.
3. Koloniebildung Assay
HINWEIS: Der Koloniebildungstest wird angewendet, um die Radiosensitivität von Zellen zu bestimmen. Die Strahlung kann über einen Linearbeschleuniger für die Strahlentherapie abgegeben werden. Das Zellbestrahlungssystem für den Laboreinsatz kann auch verwendet werden, wenn das Gerät verfügbar ist. Die Schritte 3.1, 3.2.3 und 3.2.6 sollten in einem biologischen Sicherheitsschrank oder einer laminaren reinigungsbank durchgeführt werden. Um eine Kontamination zu vermeiden, werden Antibiotika (Penicillin und Streptomycin) empfohlen, dem Kulturmedium nach der Sortierung zuzugeführt zu werden.
Die Zellen wurden sortiert (Abbildung 1A). Einige Marker können unterschiedliche Populationen aufweisen und sind leicht zu tororieren. Einige Marker weisen jedoch nur hohe und niedrige Ausdrucksmuster auf, anstatt deutliche positive und negative Populationen zu zeigen. In dieser Situation ist eine Isotypkontrolle sehr wichtig für die Gating. Die Expression von 2 x 1 in sortierten Zellen wird durch qPCR validiert. Die Expression von CACNA2D1, dem Gen, das die Kodierung von 2 ,1 , i...
Dieses Protokoll beschreibt Methoden zur Untersuchung der Radiosensitivität von CSCs in Krebszelllinien in vitro. In dieser Studie ist die Expression von 2 x 1 in NSCLC-Zelllinien kontinuierlich. Daher basiert Gating auf einer Isotypkontrolle. Vor der Sortierung sollte der Ausdruck 2 x 1 in mehreren Zelllinien durch Durchflusszytometrie untersucht und durch QPCR oder Western Blot validiert werden. Es wird empfohlen, die Expression der sortierten, 2,1-hohen und 2-1-niedrigen Zellen durch Durchflusszytometrie, durch Beoba...
Die Autoren erklären keinen Interessenkonflikt.
Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (81402535 und 81672969) und dem National Key Research and Development Project (2016YFC0904703) unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.5% Trypsin-EDTA (10X), no phenol red | Thermo Fisher | 15400054 | Dilute in to 0.05% (1X) with autoclaved distilled water |
1B50-1 | This antibody is produced and friendly supplied by Laboratory of Carcinogenesis and Translational Reseach (Ministry of Education/Beijing), Department of Cell Biology, Peking University Cancer Hospital and Institute. See reference 10. Alternatively, commercial antibody of calcium channel α2δ1 subunit can be used (ABCAM, ab2864) (Yu, et al., Am J Cancer Res, 2016; 6(9): 2088-2097) | ||
4% formaldehyde solution | Solarbio | G2160 | |
A549 | ATCC | RRID: CVCL_0023 | |
B27 | Thermo Fisher | 17504044 | |
Biological Safety Cabinet | Thermo Fisher | 1336 | |
Centrifuge | Eppendorf | 5910R | |
DMEM/F-12 | Thermo Fisher | 12500062 | |
EGF Recombinant Human Protein | Thermo Fisher | PHG0311 | |
Fetal bovine serum | Thermo Fisher | 16140071 | |
FGF-Basic (AA 1-155) Recombinant Human Protein | Thermo Fisher | PHG0261 | |
Flow cytometer/cell sorter | BD | FACSARIA III | |
H1299 | ATCC | RRID: CVCL_0060 | |
H1975 | ATCC | RRID: CVCL_1511 | |
Lightning-Link Fluorescein Kit | Innova Biosciences | 310-0010 | |
linear accelerator | VARIAN | CLINAC 600C/D | |
Methyl cellulose | Sigma Aldrich | M7027 | |
Penicillin-Streptomycin, Liquid | Thermo Fisher | 15140122 | |
Phosphate buffered saline | Solarbio | P1020 | |
RPMI-1640 | Thermo Fisher | 11875093 | |
SYBRGREEN | TOYOBO | QPK-201 | |
TRIzol | Thermo Fisher | 15596026 | |
Violet crystal staining solution | Solarbio | G1062 |
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