Name: isolation and characterization of a head and neck squamous cell carcinoma subpopulation having stem cell characteristics
Uploaded: 2016-05-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 28 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Characterization of a Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Subpopulation Having Stem Cell Characteristics at JoVE.com

We thank Thibault Andrieu and Sebastien Dussurgey from the Flow Cytometry Platform of UFR BioSciences Gerland-Lyon-Sud (UMS3444/US8) for their advice and help during our sorting. This work was achieved within the scientific framework of ETOILE and Labex-PRIMES (ANR-11LABX-0063).

모든 동물 절차는 동물 보호의 로컬 가이드 라인에 따라 수행 하였다. 이 연구의 모든 세부 사항은 CECCAPP, 프랑스 윤리위원회에 의해 승인되었다. 훽스트 (Hoechst) 염료 유출 분석에 의한 측면 인구 (SP) 1. 선택 <ol><li> 훽스트 33342 염료로 5 천만 세포를 염색. <ol><li> 한 &quot;훽스트 (Hoechst)&quot;라는 레이블이 붙은 튜브와 &quot;훽스트 및 베라파밀&quot;로 표시 한 두 개의 15 ml의에게 원뿔 바닥 멸균 튜브를 준비합니다. 멸균 5mm의 베라파밀 히드로 클로라이드 용액 10 ㎖를 준비한다. 줄기 세포 배양 배지 (CM)을 준비한다. <ol><li> 둘 베코 변성 이글 배지 (DMEM) : F12 (1 : 3, V : V) 하이드로 코르티손의 소 태아 혈청, 5 % (FCS), 0.04 ㎎ / ℓ CSC (CM-CSC)에 대한 CM을 제조하기 위해, 다음과 결합 페니실린 100 U / ㎖, 0.1 g / L의 스트렙토 마이신, 및 표피 성장 인자 (EGFR) 20 μg의 / L. </li></ol></li><li> 층류 후드에서 세포를 Trypsinize. 의 세척, 용지를 제거terile 인산 완충 식염수 (PBS)와 75 cm² 플라스크에 대한 트립신 EDTA 1 ㎖ (0.5 g / L)를 추가합니다. 37 ° C에서 3 분을 품어. 부모 세포주 사용 배양액을 첨가하여 반응을 정지. 세포 계수기를 사용하여 세포의 수를 계산. <ol><li> 부모 세포주 (CM-P)에 대한 CM을 준비하려면 10 % FCS, 0.4 밀리그램 / 하이드로 코르티손의 L, 페니실린 100 U / ㎖ 및 0.1 g / 스트렙토 마이신의 L)와 DMEM을 보충합니다. </li></ol></li><li> CM-P 10 7 세포 / ml를 수득하는 단계 1.1.2에서 수득 된 세포 현탁액을 희석. 제조 된 2 튜브에 세포 현탁액을 분할 : 튜브 &quot;훽스트 및 베라파밀&quot;튜브 &quot;훽스트&quot;4 ㎖ (4 × 10 7 세포)에 100 μL (10 6 세포)를 넣습니다. </li><li> 샘플 &quot;훽스트 및 베라파밀&quot;에서, 5 mM의 베라파밀 염산염 용액 (최종 농도 0.5 mM)을 10 μL를 추가하고 부드럽게 혼합한다. (0.1 g / L의 최종 농도) 1g / L 훽스트 용액 5 μl를 추가합니다. 샘플 &amp; #에서(34) 훽스트는 &quot;1g의 5 μl를 추가 / L 훽스트 10 6 세포 당 용액 (200 μL 총) 이제부터, 알루미늄 호일을 사용하여 직사광선 노출로부터 보호 샘플을 유지.. </li><li> 1 시간 30 분 동안 37 ℃ 수욕에있는 모든 튜브 부화. 정착에서 세포를 방지하기 위해 부드럽게 매 15 분을 섞는다. </li><li> 4 ℃에서 5 분 동안 250 XG에 원심 분리기 튜브. 상층 액을 제거하고 1X PBS의 2 mL로 각각의 펠렛을 재현 탁. </li><li> 4 ℃에서 5 분 동안 250 XG에 원심 분리기 튜브. 상층 액을 제거합니다. PBS에 희석 재현 탁 &quot;훽스트 및 베라파밀&quot;5 ㎎ / ℓ 요오드화 프로피 듐 (PI) 500 μL의 펠릿을 완충액 5 밀리그램 / PBS 완충액에 희석 된 L PI 4 ㎖ 중의 &quot;훽스트&quot;펠릿. </li><li> 흐름 cytometer에 샘플 이해를 위해 튜브에서 하나의 셀 집계를 제거하고 수집하기 위해 70 μm의 셀 스트레이너를 통해 샘플 솔루션을 전송합니다. 얼음에 샘플을 유지하고 알루미늄 호일을 사용하여 직사광선 노출로부터 보호 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 나는셀 정렬에 의해 훽스트 (Hoechst) 염료를 제외 사이드 인구의 solation. <ol><li> 상기 다음 매개 변수를 정렬 유동 세포 계측법에 훽스트 부정적인 세포 분리를 수행 UV 레이저 (355 nm의), 블루 훽스트 (BP를 450/50)과 빨간색 훽스트 필터 (BP를 610/20)와 UV 레이저 경로 2 감지기, 2 집. <ol><li> 첫째, 염색 및 사이토 설정 흐름에 대한 긍정적 인 제어 역할을 샘플 &quot;훽스트 (Hoechst)&quot;를 분석한다. </li><li> &quot;도트 플롯&quot;를 클릭, &quot;글로벌 워크 시트&quot;창에서 사이토 소프트웨어를 사용하여 (다섯 번째 오른쪽 그림 상단)와 글로벌 워크 시트의 차트를 만들 수 있습니다. 좌표에서 오른쪽 클릭으로, FSC-A (앞으로 분산)과 가로축에, SSC-A (측면 분산 형) (그림 1A)를 선택합니다. 같은 방식으로, SCC-H 도트 플롯 대 SSC-W를 만듭니다. 이 두 번째 도트 플롯에, P1 영역을 만들려면 &quot;다각형 게이트&quot;(열네번째 오른쪽 그림 상단) (그림 1B) (33)을 클릭합니다. 참고 : P1 영역이됩니다하나의 세포를 포함하고 이중선을 구별. </li><li> 옵션 : P1에 문 PI 대 FSC-A를 작성하여 PI를 양성 세포를 제외합니다. 이 점 플롯에서 PI 긍정적 인 죽은 세포를 제외 할 PI 부정적인 인구 (P2)을 선택합니다. </li><li> &quot;글로벌 워크 시트&quot;창에서 사이토 소프트웨어를 사용하여, &quot;도트 플롯&quot;을 클릭하고 글로벌 워크 시트의 차트를 만들 수 있습니다. 좌표에서 오른쪽 클릭으로, 블루 훽스트-A를 선택하고 가로축에, 빨간색 훽스트-A. 인구에 오른쪽 클릭으로 &quot;연락처보기 인구&quot;및 P1을 선택합니다. 이 점 플롯에서 영역 (P2) 세포의 주요 인구 (그림 1C)의 왼쪽에있는 사이드 암으로 나타나는 음의 Hoechst 염색 측면 인구 (SP) 셀을 선택하기를 만듭니다. </li></ol></li><li> 샘플 &quot;훽스트 (Hoechst)&quot;를 분석하고 10,000 이벤트를 수집합니다. SP에 인구를 나타내는 게이트 P2가 잘 배치되었는지 확인하기 위해 샘플을 분석 &quot;훽스트 및 베라파밀&quot;(10,000 건)SP 인구 (그림 1D)의 실종을 관찰합니다. </li><li> 1.1.1.1 제조 CM-CSC 1 ㎖를 함유하는 15 ㎖의 튜브 내의 SP 훽스트 염료 음성 세포를 수집한다. </li><li> 셀의 정렬이 끝나면, 원심 분리기에서 5 분 동안 250 XG에 세포 현탁액을, 상등액을 제거하고 CM-CSC 1 mL로 펠렛을 재현 탁. 세포 계수기를 사용하여 정렬 된 셀의 수를 계산하고, 배양 플라스크에 세포의 적절한 수를 전송할 수있다 (표 1 참조). CM-CSC를 추가하고 37 ° C, 5 % CO 2 분위기에서 품어. </li><li> 5 × 107 세포 (단계 3, &quot;세포 배양 방법&quot;참조)의 최소가 될 때까지이 통로의 최대 동일한 조건으로 배양 세포를 유지한다. </li></ol></li></ol> 측면 인구 조회 결과 순위에서 CD44 높은 / ALDH가 높은 하위 인구의 2 선택 <ol><li> ALDH 검출 키트 및 C와 SP 세포의 50 만 달러를 염색D44 항체. <ol><li> &quot;흠&quot;(튜브 A) &quot;CD44-APC&quot;(튜브 나) &quot;의 IgG1-APC&quot;(튜브 C), &quot;ALDH&quot;(튜브 라) &quot;ALDH 및 DEAB을 다음과 같이 일곱 15 ml의를 표시 멸균 튜브를 준비합니다 &quot;(튜브 전자),&quot;ALDH 및 CD44-APC &quot;(튜브 F),&quot;ALDH, DEAB 및 CD44-APC &quot;(튜브 g). 염색 동안 4 ° C에서 모든 튜브와 시약을 보관하십시오. </li><li> 4.5 (키트에 포함) 버퍼 1 mL 및 CD44-APC (알로 피코) 항체 (: 100 희석 1) 45 μL와 버퍼 A를 준비합니다. 버퍼 (1) 100 ㎕와의 IgG1-APC 항체의 1 μL (: 100 희석 1)와 버퍼 B를 준비합니다. 버퍼 (1)의 4 ml의 키트의 시약에 20 ㎕의 완충액 C를 준비한다. </li><li> 107 세포 / ml의 이전 정렬 세포 (단계 1.2.5)의 세포 현탁액을 준비한다. A, B 및 C, 및 튜브 F 4 ㎖ (4 × 107 세포)를 튜브 세포 현탁액 100 μL (10 106 세포)를 추가한다. 순간 튜브 D, E와 g에서 세포를 넣지 마십시오. </li><li> 5 분 동안 250 XG에 세포를 포함하는 튜브를 원심 분리기. diethylaminobenzaldehyde의 5 μL (DEAB), 튜브 전자와 g에 ALDH 억제제를 추가 상층 액을 제거하고 튜브 A, B 및 버퍼 (1) 100 ㎕에 C에서 펠렛을 재현 탁. <ol><li> 4 ml의 시약 C와 즉시 F 튜브를 Resuspend 세포는 튜브 D, E와 g에 100 μl를 전송합니다. 30 분 동안 37 ℃ 수욕에있는 모든 튜브 부화 알루미늄 박을 사용하여 직접 노광으로부터 보호한다. 침강 세포를 방지하기 위해 15 분 후 가볍게 볼 텍싱하여 세포 현탁액을 혼합한다. </li></ol></li><li> 이 순간부터, 얼음에 튜브를 유지하고 알루미늄 호일을 사용하여 직사광선 노출로부터 보호. 원심 분리기 4 ° C에서 5 분 250 XG에 튜브가 뜨는을 제거합니다. </li><li> 4 mL 및 다른 관으로 버퍼 B. 100 ㎕와 버퍼 A. 재현 탁 관 C 100 ㎕와 b를 g 튜브에 재현 탁 튜브 F 1. 품어 10 분 4 °에서 버퍼의 100 μl를 추가;기음. </li><li> 원심 분리기 4 ° C에서 5 분 250 XG에 튜브가 뜨는을 제거합니다. 4 ℃에서 5 분 동안 250 XG에 다시 1 버퍼 1 ㎖ (튜브 F 4 ㎖) 및 원심 분리기로 한번 씻어. 뜨는을 제거합니다. 다시 일시 중지 4 mL 및 버퍼 (1) 1 ㎖에있는 다른 모든 튜브 튜브 F 펠렛을. </li><li> 사이토 흐름에 샘플 이해에 대한 적절한 튜브 단일 세포 집계를 제거하고 수집하기 위해 70 μm의 셀 스트레이너를 통해 샘플 솔루션을 전송합니다. </li></ol></li><li> 형광에 의한 CD44 고 / ALDH 높은 세포 인구의 격리 셀 정렬을 활성화. <ol><li> 수행 CD44 높은 / ALDH 상기 다음 매개 변수를 정렬 유동 세포 계측법에 정렬 높은 세포하십시오 FITC 필터 (30분의 530), 1과 블루 레이저 경로에 블루 레이저 (488 nm의)과 적색 레이저 (633 nm의), 1 검출기 APC에서 필터 (20분의 660), 2 집과 적색 레이저 경로 검출기. </li><li> 사이토 소프트웨어를 사용하여 점 플로 &quot;를 클릭t &quot;(다섯 번째 오른쪽 사진) 섹션 1.2.1.2에 기술 된 바와 같이, SSC-A 도트 플롯 대 FSC-A를 생성하는 세포 형태를 확인하고 SSC-H 대 SSC-W와 함께 단일 세포로 구성 인구를 선택 도트 플롯. </li><li> &quot;글로벌 워크 시트&quot;창에서 사이토 소프트웨어를 사용하여, &quot;도트 플롯&quot;을 클릭하고 글로벌 워크 시트의 차트를 만들 수 있습니다. 좌표에서 오른쪽 클릭으로, 이중 스테인드 인구를 선택하기 위해 APC-A 및 가로 좌표, FITC-A에를 선택합니다. ALDH 높은 세포 (그림 2A)을 선택 D와 E 튜브를 사용하여 게이트를 만듭니다. 참고 : 긍정적 인 세포 DEAB (그림 2B)로 처리 튜브 전자에서 사라집니다. <ol><li> 같은 차트에서 CD44 높은 세포 (그림 2C 및 2D)를 선택하기 위해 튜브 b와 c를 사용하여 제 2 게이트를 만들 수 있습니다. 양성 세포의 IgG1-APC를 포함하는 튜브에 사라진다. F와 G 튜브를 분석하고 CD44 높은 / ALDH을 &lt;포함하는 제 3 게이트를 만들SUP&gt; 높은 세포 (그림 2E 및 2 층). 주 : 양성 세포의 IgG1-APC (도 2d)를 포함하는 튜브에 존재하는 경우, 세포와 APC 염색 항체 사이의 상호 작용은 특정하지 않다. </li></ol></li><li> CM-CSC 1 ㎖를 함유하는 15 ㎖의 튜브에 높은 CD44 / ALDH에게 높은 세포를 수집한다. CM (19) 1 ㎖를 포함하는 15 ML 튜브에 저 또한 CD44 저 / ALDH를 수집합니다. 참고 : 단계 1.1.1.1에 기술 된 바와 같이 CM-CSC를 준비합니다. </li><li> 5 분 동안 250 XG에 세포 현탁액을 원심 분리하여 상층 액을 제거하고, CM-CSC 1 mL로 펠렛을 재현 탁. 정렬 된 셀의 수를 계산. </li></ol></li></ol> 3. 세포 배양 방법 <ol><li> 전술 한 바와 같이 셀의 두 분류 후에, 5 % CO 2, 37 ℃에서 CM-CSC와 적절한 배양 플라스크 (표 1)에 정렬 된 셀 플레이트. 18 ~ 24 시간 후,세포가 부착 된 경우 확인하고 배지를 변경합니다. 확대 식민지는 50 %의 합류보다 큰까지 3 일마다 배지를 변경합니다. </li><li> 문화 플라스크에서 세포를 Trypsinize하는 EDTA (표 1) - 트립신 0.5 g / L의 적절한 볼륨을 사용합니다. 37 ° C에서 세포에게 3-5 분을 품어. 트립신의 작용을 중지 CM-CSC (표 1)의 적절한 볼륨을 추가합니다. </li><li> 얻어진 세포와 판 CM-CSC와 175 cm² 문화 플라스크에 4 × 10 5 세포의 수를 계산합니다. 37 ° C에서 품어 5 % CO 2. 이 농도에서 24 시간의 배가 시간이 세포는 7 일 70 % 합류 할 것이다. </li><li> 그들은 3 구절을 시행하기 전에 시험 관내 또는 생체 내 실험에서 암줄 기세포를 사용합니다. </li></ol> 종양의 가능성과 CSC 특성 4. 확인 <ol><li> 종양 구 형성은 CD44 높은 / ALDH의 종양 가능성을 확인하기 위해높은 세포. <ol><li> 3.2에 기재된 바와 같이 세포를 Trypsinize. 5 분 동안 250 XG에 15 ML 튜브와 원심 분리기에 1 × 10 6 세포를 추가합니다. 뜨는을 제거하고 DMEM에서 펠렛 다시 일시 : F12 (3 : 1) rhEGF 처치의 매체 FCS 무료, 20 ng를 / ㎖, 헤파린 및 1 배 B27의 4 ㎎ / ℓ를. 37 ° C에서 6도 낮은 고정 플레이트 문화 플라스크에 세포를 품어 5 % CO 2. 주 : 사용을 DMEM : F12 (3 : 1) FCS의 5 %, 20 ng를 rhEGF 미 / ㎖, 4 밀리그램 / L 헤파린 및 1X B27 셀은 FCS없이 증가하지 않는 경우를 포함하는 매체. </li><li> (도 3a)를 파종 한 후 4 내지 10 일에서 광학 현미경으로 종양 형성 영역을 관찰한다. 참고 : 종양 구 직경이 35 개 이상의 μm의 수 있어야합니다. CD44 고 / ALDH 높은 세포는 CD44 저 / ALDH의 낮은에 비해 수와 크기면에서 더 빠르고 향상된 종양 구 형성을 표시합니다. </li></ol></li><li> 생체 내 종양 유발의 평가 후NOD-SCID 마우스에서 CD44 높은 / ALDH 높은 세포의 피하 주사. <ol><li> 정렬 후, 세 가지 농도 (104 세포 / ㎖, 105 세포 / ㎖, 10 6 세포 / ml)에서 PBS로 세포를 재 - 보류. 6 마우스의 우측 옆구리에 피하 영역 10 4 세포 / ㎖ (× 103 세포) 100 ㎕를 주입한다. 105 세포 / ㎖ (104 세포) 및 106 개 세포 / ㎖ (105 세포)를 위해 동일한 작업을 수행. 참고 : 10 3 세포를 테스트 할 수있는 것보다 낮은 희석. </li><li> 왼쪽 측면 지역에서 CD44 저 / ALDH 낮은 세포의 동일한 농도를 주입한다. 최대 10 주 동안 모니터 주입 된 마우스는 종양 진행 (19)을 볼 수 있습니다. </li></ol></li></ol>

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G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cancer+stem+cell+concept+in+progression+of+head+and+neck+cancer.">The cancer stem cell concept in progression of head and neck cancer.</a> J Oncol. 2009, 894064 (2009).</li><li>Zhang, P., Zhang, Y., Mao, L., Zhang, Z., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Side+population+in+oral+squamous+cell+carcinoma+possesses+tumor+stem+cell+phenotypes.">Side population in oral squamous cell carcinoma possesses tumor stem cell phenotypes.</a> Cancer Lett. 277 (2), 227-234 (2009).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+subpopulation+of+CD133(+)+cancer+stem-like+cells+characterized+in+human+oral+squamous+cell+carcinoma+confer+resistance+to+chemotherapy.">A subpopulation of CD133(+) cancer stem-like cells characterized in human oral squamous cell carcinoma confer resistance to chemotherapy.</a> Cancer Lett. 289 (2), 151-160 (2010).</li><li>Sun, S., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Head+neck+squamous+cell+carcinoma+c-Met&#8314;+cells+display+cancer+stem+cell+properties+and+are+responsible+for+cisplatin-resistance+and+metastasis.">Head neck squamous cell carcinoma c-Met&#8314; cells display cancer stem cell properties and are responsible for cisplatin-resistance and metastasis.</a> Int J Cancer. 129 (10), 2337-2348 (2011).</li><li>Chen, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aldehyde+dehydrogenase+1+is+a+putative+marker+for+cancer+stem+cells+in+head+and+neck+squamous+cancer.">Aldehyde dehydrogenase 1 is a putative marker for cancer stem cells in head and neck squamous cancer.</a> Biochem Biophys Res Commun. 385 (3), 307-313 (2009).</li><li>Lim, Y. 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W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cucurbitacin+I+suppressed+stem-like+property+and+enhanced+radiation-induced+apoptosis+in+head+and+neck+squamous+carcinoma--derived+CD44(+)ALDH1(+)+cells.">Cucurbitacin I suppressed stem-like property and enhanced radiation-induced apoptosis in head and neck squamous carcinoma--derived CD44(+)ALDH1(+) cells.</a> Mol Cancer Ther. 9 (11), 2879-2892 (2010).</li><li>Clay, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-marker+identification+of+head+and+neck+squamous+cell+carcinoma+cancer+stem+cells+with+aldehyde+dehydrogenase.">Single-marker identification of head and neck squamous cell carcinoma cancer stem cells with aldehyde dehydrogenase.</a> Head Neck. 32 (9), 1195-1201 (2010).</li><li>Meinelt, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Technical Bulletin: Standardizing Application Setup Across Multiple Flow Cytometers Using BD FACSDiva Version 6 Software. , (2012).</li><li>Zhou, L., Wei, X., Cheng, L., Tian, J., Jiang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD133,+one+of+the+markers+of+cancer+stem+cells+in+Hep-2+cell+line.">CD133, one of the markers of cancer stem cells in Hep-2 cell line.</a> Laryngoscope. 117 (3), 455-460 (2007).</li><li>Fukusumi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD10+as+a+novel+marker+of+therapeutic+resistance+and+cancer+stem+cells+in+head+and+neck+squamous+cell+carcinoma.">CD10 as a novel marker of therapeutic resistance and cancer stem cells in head and neck squamous cell carcinoma.</a> Br J Cancer. 111 (3), 506-514 (2014).</li><li>Shen, C., Xiang, M., Nie, C., Hu, H., Ma, Y., Wu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD44+as+a+molecular+marker+to+screen+cancer+stem+cells+in+hypopharyngeal+cancer.">CD44 as a molecular marker to screen cancer stem cells in hypopharyngeal cancer.</a> Acta Otolaryngol. 133 (11), 1219-1226 (2013).</li><li>Kanojia, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteomic+profiling+of+cancer+stem+cells+derived+from+primary+tumors+of+HER2/Neu+transgenic+mice.">Proteomic profiling of cancer stem cells derived from primary tumors of HER2/Neu transgenic mice.</a> Proteomics. 12 (22), 3407-3415 (2012).</li><li>Higgins, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+tumor+stem+cell+multipotency+correlates+with+nanog+expression+and+extent+of+passaging+in+human+glioblastoma+xenografts.">Brain tumor stem cell multipotency correlates with nanog expression and extent of passaging in human glioblastoma xenografts.</a> Oncotarget. 4 (5), 792-801 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

이 프로토콜은 다른 HNSCC 세포주에 적용되는 특정 세포주에서 CSC 추가의 성공적인 분리를위한 신뢰성있는 방법을 설명한다. 격리 된 머리와 목 암줄 기세포는 면역 결핍 마우스 (19)에 이식하여 체외 및 기능 검증에 더 분자 특성화 다음에 적합하다. 그러나 일부 수정 측면 인구 또는 부모 세포주에 존재하는 CD44 고 / ALDH 높은 비율에 따라 테스트 할 수 있습니?...

머리와 목 편평​​ 세포 암 (HNSCC)는 전 세계 공통의 악성 종양이며, 현재 치료의 발전에도 불구하고, 고급 질환 환자는 예후가있다. 환자의 전체 5 년 생존율은 수술, 화학 - 방사선 요법 - 및 대상을 포함한 치료 적 접근법의 조합에도 불구하고 약 30 %이다. 최근의 연구는 항암 치료 한 다음 암 줄기 같은 세포의 생존 (암줄 기세포)에 국소 재발과 원격 전이 때문이다. 유방, 뇌, 전립선, 폐, 결장, 췌장, 간, 피부 2- 등 다양한 고형 종양 줄기 세포 특성 (미분화 상태,자가 재생과 분화 능력 및 텔로 머라 제 활성)을 제시 세포의 존재를지지 축적 증거가있다 10. 그러나, 암줄 기세포의 기원은 11, 12 불분명 남아 있습니다. 그들은 정상적인 줄기 세포 3,13 또는 dedifferen의 악성 변환으로 인해 발생할 수있는암줄 기세포와 같은 기능 14, 15를 취득 종양 세포의 tiation. 따라서 암줄 기세포에 관한 독특한 경로를 이해하는 것은 조기 진단과 저항 HNSCC의 치료에 대한 통찰력을 제공 할 것입니다. 된 CSC는 종양 세포 16-19의 부피에 비해 종양의 재발을 초래 표준 화학 요법과 방사선 치료를 회피 내성 표현형을 갖고, 20 틈새 저산소에 지역화 된 것이 제안되어왔다. 다양한 요소 그러한 정지 성향 등 CSC 추가의 저항이, 강화 된 DNA 수리, 상향 조절 세포주기 제어 메커니즘 및 자유 라디칼 소거능 (21)을 설명하기 위해 제안되었다. 또한, 여러 가지 종양의 분자 경로 구체적 된 CSC (17)에서 활성화 될 수있다. 또한 대상-치료를위한 암줄 기세포의 지식을 개선하기 위해, 우리는 줄기 세포 관련 마커의 이질성에 때문에, 식별 및 암줄 기세포의 분리를위한 신뢰할 수있는 방법이 필요합니다암 (22)의 다양한 종류. HNSCC에서, 줄기 등을 종양 시작 세포와 같은 약물 유출 컨베이어 식 (23), CD44 높은, CD24 낮은 CD133 고, C-메트로 + 10, 24을 표현형으로 다른 CSC의 바이오 마커를 (발현하는 세포를 정렬하여 주 환자의 종양에서 고립 된, 25, 또는 ALDH 활성이 높은 26) 또는 CSC 속성이 squamospheres을 형성하는 주요 환자의 종양 양성. 그럼에도 squamospheres의 개수는 따라서 더 특성화 작은 샘플 크기 (27)을 연구주는 두 통로 후 급격히 감소한다. 따라서, 생체 외 분석이 잘 확립 된 세포주로부터 시작하는 CSC 추가의 기술을 개선하기 위해 실험을 설계하기 쉬운 해결책이다. 이 문서의 목적은 multiparametric 유세포 분석 A를 사용 HNSCC 세포주에서 암줄 기세포를 분리하는 방법을 제안하는 것이다차 셀 정렬. ALDH 활동 등 여러 암줄 기세포의 특성과의 상관 관계에서 CD44의 발현은, 사이드 인구 (SP) 표현형, 회전 타원체 형성 능력과 발암는 분리와 암줄 기세포의이 하위 집단의 특성을하는 데 사용됩니다. CD44, 세포 표면 당 단백질은 세포 부착 및 이동에 관여한다. CD44은 매우 머리와 목 암 모델 29-31에 포함 암줄 기세포 (28) 많은 고형 종양으로 표현된다. 또한, CD44 높은 세포는 10 수없는 생체 내에서 CD44 낮은 세포 반면, 이종 종양을 생성 할 수 있습니다. SP는 분석은 CSC 내에 과발현 막 수송 단백질의 ATP 결합 카세트 (ABC)를 통해 가정 훽스트 염료 22를 유출하는 세포의 미분 가능성에 기초한다. 이 분석은 대조 시료에서 베라파밀로 ABC 트랜스 포터 억제제의 사용을 포함한다. 알데히드 탈수소 효소 (ALDH)는 마지막 ret 레티놀 변환에 관여하는 세포 내 효소초기 줄기 세포 분화 25, 26시 inoic 산. 높은 ALDH 활동 쇼 HNSCC (26)의 줄기와 같은 세포의 행동과 ALDH 높은 세포의 매우 적은 수를 나타내는 세포는 생체 내 26,32에 종양을 생성 할 수 있습니다. 이러한 마커 및 속성의 조합이 성공적으로 베르트랑 전자 t의 알에 의해 사용되었다. 시험관 내에서 광자하려면 다음 암줄 기세포의 생체 내 탄소 이온 방사선 (19)의 저항을 연구. 그들의 결과는 명확하게 다양한 세포 마커 및 속성의 조합이 단일 마커 방법보다 HNSCC 암줄 기세포 집단에 대한 유용한 연구를위한 더 선택적인 것으로 나타났다.

<table><tbody><tr><td>Fetal Calf Serum Gold</td><td>GE Healthcare</td><td>A15-151</td><td></td></tr><tr><td>Hydrocortisone water soluble</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H0396-100MG</td><td></td></tr><tr><td>Penicillin/Streptomycin 100x</td><td>Dominique Dutscher</td><td>L0022-100</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Gibco</td><td>61965-026</td><td></td></tr><tr><td>F12 Nut Mix (1x) + GlutaMAX-I</td><td>Gibco</td><td>31765-027</td><td></td></tr><tr><td>EGF</td><td>Promega</td><td>G5021</td><td>The solution must be prepared just before use because it is very unstable</td></tr><tr><td>Heparin</td><td>StemcellTM Technologies</td><td>7980</td><td></td></tr><tr><td>B-27 Supplement (50x), minus vitamin A</td><td>Gibco</td><td>12587-010</td><td></td></tr><tr><td>Hoechst 33342</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>14533</td><td>Corrosive, acute toxicity (oral, dermal, inhalation) category 4</td></tr><tr><td>Verapamil hydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>V-4629</td><td>Acute toxicity (oral, dermal, inhalation) category 3</td></tr><tr><td>Propidium Iodide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4170</td><td>Acute toxicity (oral, dermal, inhalation) category 4</td></tr><tr><td>ALDEFLUOR Kit</td><td>Stem Cell</td><td>1700</td><td></td></tr><tr><td>CD44-APC, human antibody</td><td>Miltenyi Biotech</td><td>130-095-177</td><td></td></tr><tr><td>IgG1-APC, human antibody</td><td>Miltenyi Biotech</td><td>130-093-189</td><td></td></tr><tr><td>Z1 coulter particle</td><td>Beckman Coulter</td><td>6605698</td><td></td></tr><tr><td>Optical microscope</td><td>Olympus&amp;nbsp;</td><td>CKX31</td><td></td></tr><tr><td>SQ20B cell line</td><td>Gift from the John Little&amp;rsquo;s Laboratory</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>FaDu cell line</td><td>ATCC</td><td>HTB-43</td><td></td></tr><tr><td>Low anchorage plates</td><td>Thermo Fischer Scientific</td><td>145383</td><td></td></tr><tr><td>BD FACSDiva software v8.0.1</td><td>BD Biosciences</td><td>-</td><td></td></tr></tbody></table>

isolation and characterization of a head and neck squamous cell carcinoma subpopulation having stem cell characteristics

두경부 편평 상피 세포 암 (HNSCC) 진행에 대한 이해의 진보에도 불구하고, 5 년 생존율 인해 국소 재발 및 원격 전이 낮은 유지된다. 이러한 재발을 설명하기위한 하나의 가설은 고유의 화학 치료 및 전파 저항을 제시 암 줄기 유사 세포 (CSC 추가)의 존재이다. 새로운 치료 전략을 개발하기 위하여, 표적 치료의 효과를 검증 실험 모델을 가지고 있으므로 된 CSC의 동정 및 분리를위한 신뢰성있는 방법이 필요하다. 이를 위해 정렬 형광 활성화 된 세포에 의해 수행되는 연속 된 두 셀 sortings (FACS)의 조합에 의존 HNSCC 인간 세포주에서 CSC 추가의 분리를위한 프로토콜을 제시한다. 첫 번째는 다른 사람의 사이에서 제외 따라서 카세트 (ABC) 트랜스 포터 단백질을 ATP가-바인딩 및 과발현하는 암줄 기세포의 특성을 기반으로, 같은 헥스 33342. 세포 같은 중요한 DNA 염료 번째로 정렬방법은 &quot;측면 인구&quot;(SP)로 식별됩니다. SP에 세포가 낮은 비율 부​​모 세포 (&lt;5 %)을 나타내는 바와 같이, 성장 단계는 제 2 셀 정렬 전에 수를 증가시키기 위해 필요하다. 다음 단계는 두 HNSCC 줄기 세포 특성은 세포 표면 마커 CD44 (고 CD44) 및 알데히드 탈수소 효소의 과발현 (ALDH 높음)의 높은 발현 수준을, 즉 보유 세포의 선택을 허용한다. 단일 마커의 사용 된 CSC, SP의 조합의 분리 수많은 제한 및 함정을 갖기 때문에, CD44 및 ALDH 마커는 생존 세포를 필요로 상기 분석 및 기능 분석을위한 된 CSC를 분리하는 유용한 도구를 제공 할 것이다. 암줄 기세포의 줄기 같은 특성은 마지막으로 tumorispheres의 형성과 β-catenin의 발현에 의해 시험 관내에서 확인되었다.

HNSCC 셀 라인에서 암줄 기세포의 분리 때문에 부모 세포주에서 암줄 기세포의 매우 낮은 비율의 두 개의 연속 정렬이 필요합니다. 첫 번째 분류는 약물 유출 수송에 의한 훽스트 (Hoechst) 염료를 제외 할 암줄 기세포의 능력에 근거했다. 이 분류 전체 세포 인구 (그림 1) 1-5 %를 인수 결과. 의 Hoechst 염색 부정적인 셀 정렬하는 동안, SSC-A 도트 플롯 (그림 1A)</s...

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Isolation and Characterization of a Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Subpopulation Having Stem Cell Characteristics

Understanding the role of cancer stem-like cells in tumor recurrence and resistance to therapies has become a topic of great interest in the last decade. This article describes the isolation and characterization of the sub-population of cancer stem-like cells from head and neck squamous carcinoma cell lines (HNSCC).

머리와 목 편평​​ 상피 세포 암의 모집단 갖는 줄기 세포 특성의 분리 및 특성

Despite advances in the understanding of head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC) progression, the five-year survival rate remains low due to local ...

isolation-characterization-head-neck-squamous-cell-carcinoma

Research

JoVE Journal

Medicine

8.5K 조회수.  Université de Lyon. Understanding the role of cancer stem-like cells in tumor recurrence and resistance to therapies has become a topic of great interest in the last decade. This article describes the isolation and characterization of the sub-population of cancer stem-like cells from head and neck squamous carcinoma cell lines (HNSCC).

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Establishment of Cancer Stem Cell Cultures from Human Conventional Osteosarcoma

The current improvements in therapy against osteosarcoma (OS) have prolonged the lives of cancer patients, but the survival rate of five years remains poor when metastasis has occurred. The Cancer Stem Cell (CSC) theory holds that there is a subset of tumor cells within the tumor that have stem-like characteristics, including the capacity to maintain the tumor and to resist multidrug chemotherapy. Therefore, a better understanding of OS biology and pathogenesis is needed in order to advance the development of targeted therapies to eradicate this particular subset and to reduce morbidity and mortality among patients. Isolating CSCs, establishing cell cultures of CSCs, and studying their biology are important steps to improving our understanding of OS biology and pathogenesis. The establishment of human-derived OS-CSCs from biopsies of OS has been made possible using several methods, including the capacity to create 3-dimensional stem cell cultures under nonadherent conditions. Under these conditions, CSCs are able to create spherical floating colonies formed by daughter stem cells; these colonies are termed &#34;cellular spheres&#34;. Here, we describe a method to establish CSC cultures from primary cell cultures of conventional OS obtained from OS biopsies. We clearly describe the several passages required to isolate and characterize CSCs.

The presence of cancer stem cells (CSCs) in bone sarcomas has recently been linked to their pathogenesis. In this article, we present the isolation of CSCs from primary cell cultures obtained from human biopsies of conventional osteosarcoma (OS) using the ability of CSCs to grow under nonadherent conditions.

암의 설립은 인간 기존의 골육종에서 세포 배양 줄기

The current improvements in therapy against osteosarcoma (OS) have prolonged the lives of cancer patients, but the survival rate of five years remains ...

연구

암 연구학

Isolation and Characterization of Tumor-initiating Cells from Sarcoma Patient-derived Xenografts

The existence and importance of tumor-initiating cells (TICs) have been supported by increasing evidence during the past decade. These TICs have been shown to be responsible for tumor initiation, metastasis, and drug resistance. Therefore, it is important to develop specific TIC-targeting therapy in addition to current chemotherapy strategies, which mostly focus on the bulk of non-TICs. In order to further understand the mechanism behind the malignancy of TICs, we describe a method to isolate and to characterize TICs in human sarcomas. Herein, we show a detailed protocol to generate patient-derived xenografts (PDXs) of human sarcomas and to isolate TICs by fluorescence-activated cell sorting (FACS) using human leukocyte antigen class I (HLA-1) as a negative marker. Also, we describe how to functionally characterize these TICs, including a sphere formation assay and a tumor formation assay, and to induce differentiation along mesenchymal pathways. The isolation and characterization of PDX TICs provide clues for the discovery of potential targeting therapy reagents. Moreover, increasing evidence suggests that this protocol may be further extended to isolate and characterize TICs from other types of human cancers.

We describe a detailed protocol for the isolation of tumor-initiating cells from human sarcoma patient-derived xenografts by fluorescence-activated cell sorting, using human leukocyte antigen-1 (HLA-1) as a negative marker, and for the further validation and characterization of these HLA-1-negative tumor-initiating cells.

육종 환자 유래 이종이식에서 종양 을 발하는 세포의 격리 및 특성화

The existence and importance of tumor-initiating cells (TICs) have been supported by increasing evidence during the past decade. These TICs have been ...

Therapy Testing in a Spheroid-based 3D Cell Culture Model for Head and Neck Squamous Cell Carcinoma

Current treatment options for advanced and recurrent head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) enclose radiation and chemo-radiation approaches with or without surgery. While platinum-based chemotherapy regimens currently represent the gold standard in terms of efficacy and are given in the vast majority of cases, new chemotherapy regimens, namely immunotherapy are emerging. However, the response rates and therapy resistance mechanisms for either chemo regimen are hard to predict and remain insufficiently understood. Broad variations of chemo and radiation resistance mechanisms are known to date. This study describes the development of a standardized, high-throughput in vitro assay to assess HNSCC cell line&#39;s response to various therapy regimens, and hopefully on primary cells from individual patients as a future tool for personalized tumor therapy. The assay is designed to being integrated into the quality-controlled standard algorithm for HNSCC patients at our tertiary care center; however, this will be subject of future studies. Technical feasibility looks promising for primary cells from tumor biopsies from actual patients. Specimens are then transferred into the laboratory. Biopsies are mechanically separated followed by enzymatic digestion. Cells are then cultured in ultra-low adhesion cell culture vials that promote the reproducible, standardized and spontaneous formation of three-dimensional, spheroid-shaped cell conglomerates. Spheroids are then ready to be exposed to chemo-radiation protocols and immunotherapy protocols as needed. The final cell viability and spheroid size are indicators of therapy susceptibility and therefore could be drawn into consideration in future to assess the patients&#39; likely therapy response. This model could be a valuable, cost-efficient tool towards personalized therapy for head and neck cancer.

We describe the evolution of a spheroid-based, three-dimensional in vitro model that enables us to test the current standard of experimental therapy regimens for head and neck squamous cell carcinoma on cell lines, aiming at evaluating therapy susceptibility and resistance on primary cells from human specimens in the future.

머리와 목 편평 상피 세포 암에 대 한 회전 타원 체 기반 3D 셀 문화 모델에서 테스트 하는 치료

Current treatment options for advanced and recurrent head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) enclose radiation and chemo-radiation approaches with ...

Intramucosal Inoculation of Squamous Cell Carcinoma Cells in Mice for Tumor Immune Profiling and Treatment Response Assessment

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a debilitating and deadly disease with a high prevalence of recurrence and treatment failure. To develop better therapeutic strategies, understanding tumor microenvironmental factors that contribute to the treatment resistance is important. A major impediment to understanding disease mechanisms and improving therapy has been a lack of murine cell lines that resemble the aggressive and metastatic nature of human HNSCCs. Furthermore, a majority of murine models employ subcutaneous implantations of tumors which lack important physiological features of the head and neck region, including high vascular density, extensive lymphatic vasculature, and resident mucosal flora. The purpose of this study is to develop and characterize an orthotopic model of HNSCC. We employ two genetically distinct murine cell lines and established tumors in the buccal mucosa of mice. We optimize collagenase-based tumor digestion methods for the optimal recovery of single cells from established tumors. The data presented here show that mice develop highly vascularized tumors that metastasize to regional lymph nodes. Single-cell multiparametric mass cytometry analysis shows the presence of diverse immune populations with myeloid cells representing the majority of all immune cells. The model proposed in this study has applications in cancer biology, tumor immunology, and preclinical development of novel therapeutics. The resemblance of the orthotopic model to clinical features of human disease will provide a tool for enhanced translation and improved patient outcomes.

Here we present a reproducible method for developing an orthotopic murine model of head and neck squamous cell carcinoma. Tumors demonstrate clinically relevant histopathological features of the disease, including necrosis, poor differentiation, nodal metastases, and immune infiltration. Tumor-bearing mice develop clinically relevant symptoms including dysphagia, jaw displacement, and weight loss.

종양 면역 프로 파일링에 대 한 쥐 및 치료 반응 평가에 편평 세포 암 종 세포의 intramucosal 접종

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a debilitating and deadly disease with a high prevalence of recurrence and treatment failure. To develop ...

Obtaining Cancer Stem Cell Spheres from Gynecological and Breast Cancer Tumors

Cancer stem cells (CSC) are a small population with self-renewal and plasticity which are responsible for tumorigenesis, resistance to treatment and recurrent disease. This population can be identified by surface markers, enzymatic activity and a functional profile. These approaches per se are limited, due to phenotypic heterogeneity and CSC plasticity. Here, we update the sphere-forming protocol to obtain CSC spheres from breast and gynecological cancers, assessing functional properties, CSC markers and protein expression. The spheres are obtained with single-cell seeding at low density in suspension culture, using a semi-solid methylcellulose medium to avoid migration and aggregates. This profitable protocol can be used in cancer cell lines but also in primary tumors. The tridimensional non-adherent suspension culture thought to mimic the tumor microenvironment, particularly the CSC-niche, is supplemented with epidermal growth factor and basic fibroblast growth factor to ensure CSC signaling. Aiming for robust identification of CSC, we propose a complementary approach, combining functional and phenotypic evaluation. Sphere-forming capacity, self-renewal and sphere projection area establish CSC functional properties. Additionally, characterization comprises flow cytometry evaluation of the markers, represented by CD44+/CD24- and CD133, and Western blot, considering ALDH. The presented protocol was also optimized for primary tumor samples, following a sample digestion procedure, useful for translational research.

The aim of this methodology is to identify cancer stem cells (CSC) in cancer cell lines and primary human tumor samples with the sphere-forming protocol, in a robust manner, using functional assays and phenotypic characterization with flow cytometry and Western blot.

부인과 및 유방암 종양에서 암 줄기 세포 구체 획득

Cancer stem cells (CSC) are a small population with self-renewal and plasticity which are responsible for tumorigenesis, resistance to treatment and ...

Isolation of Stem-like Cells from 3-Dimensional Spheroid Cultures

Despite advances in adult stem cell research, identification and isolation of stem cells from tissue specimens remains a major challenge. While resident stem cells are relatively quiescent with niche restraints in adult tissues, they enter the cell cycle in anchor-free three-dimensional (3D) culture and undergo both symmetric and asymmetric cell division, giving rise to both stem and progenitor cells. The latter proliferate rapidly and are the major cell population at various stages of lineage commitment, forming heterogeneous spheroids. Using primary normal human prostate epithelial cells (HPrEC), a spheroid-based, label-retention assay was developed that permits the identification and functional isolation of the spheroid-initiating stem cells at a single cell resolution.
HPrEC or cell lines are two-dimensionally (2D) cultured with BrdU for 10 days to permit its incorporation into the DNA of all dividing cells, including self-renewing stem cells. Wash out commences upon transfer to the 3D culture for 5 days, during which stem cells self-renew through asymmetric division and initiate spheroid formation. While relatively quiescent daughter stem cells retain BrdU-labeled parental DNA, the daughter progenitors rapidly proliferate, losing the BrdU label. BrdU can be substituted with CFSE or Far Red pro-dyes, which permit live stem cell isolation by FACS. Stem cell characteristics are confirmed by in vitro spheroid formation, in vivo tissue regeneration assays, and by documenting their symmetric/asymmetric cell divisions. The isolated label-retaining stem cells can be rigorously interrogated by downstream molecular and biologic studies, including RNA-seq, ChIP-seq, single cell capture, metabolic activity, proteome profiling, immunocytochemistry, organoid formation, and in vivo tissue regeneration. Importantly, this marker-free functional stem cell isolation approach identifies stem-like cells from fresh cancer specimens and cancer cell lines from multiple organs, suggesting wide applicability. It can be used to identify cancer stem-like cell biomarkers, screen pharmaceuticals targeting cancer stem-like cells, and discover novel therapeutic targets in cancers.

Using human primary prostate epithelial cells, we report a novel biomarker-free method of functional characterization of stem-like cells by a spheroid-based label-retention assay. A step-by-step protocol is described for BrdU, CFSE, or Far Red 2D cell labeling; three-dimensional spheroid formation; label-retaining stem-like cell identification by immunocytochemistry; and isolation by FACS.

3차원 스페로이드 배양에서 줄기와 같은 세포의 분리

Despite advances in adult stem cell research, identification and isolation of stem cells from tissue specimens remains a major challenge. While resident ...

Patient Derived Cell Culture and Isolation of CD133+ Putative Cancer Stem Cells from Melanoma

Despite improved treatments options for melanoma available today, patients with advanced malignant melanoma still have a poor prognosis for progression-free and overall survival. Therefore, translational research needs to provide further molecular evidence to improve targeted therapies for malignant melanomas. In the past, oncogenic mechanisms related to melanoma were extensively studied in established cell lines. On the way to more personalized treatment regimens based on individual genetic profiles, we propose to use patient-derived cell lines instead of generic cell lines. Together with high quality clinical data, especially on patient follow-up, these cells will be instrumental to better understand the molecular mechanisms behind melanoma progression.
Here, we report the establishment of primary melanoma cultures from dissected fresh tumor tissue. This procedure includes mincing and dissociation of the tissue into single cells, removal of contaminations with erythrocytes and fibroblasts as well as primary culture and reliable verification of the cells' melanoma origin.
Recent reports revealed that melanomas, like the majority of tumors, harbor a small subpopulation of cancer stem cells (CSCs), which seem to exclusively fuel tumor initiation and progression towards the metastatic state. One of the key markers for CSC identification and isolation in melanoma is CD133. To isolate CD133+ CSCs from primary melanoma cultures, we have modified and optimized the Magnetic-Activated Cell Sorting (MACS) procedure from Miltenyi resulting in high sorting purity and viability of CD133+ CSCs and CD133- bulk, which can be cultivated and functionally analyzed thereafter.

Patient Derived Cell Culture and Isolation of CD133+ Putative Cancer Stem Cells from Melanoma

This article describes the preparation of freshly obtained melanoma tissue into primary cell cultures, and how to remove contaminations of erythrocytes and fibroblasts from the tumor cells. Finally, we describe how CD133+ putative melanoma stem cells are sorted from the CD133- bulk using Magnetic Activated Cell Sorting (MACS).

환자 유래 세포 배양 및 CD133의 절연<sup&gt; +</sup흑종에서&gt; Putative 암 줄기 세포

Despite improved treatments options for melanoma available today, patients with advanced malignant melanoma still have a poor prognosis for ...

의학

Isolation and Functional Assessment of Human Breast Cancer Stem Cells from Cell and Tissue Samples

Breast cancer stem cells (BCSCs) are cancer cells with inherited or acquired stem cell-like characteristics. Despite their low frequency, they are major contributors to breast cancer initiation, relapse, metastasis and therapy resistance. It is imperative to understand the biology of breast cancer stem cells in order to identify novel therapeutic targets to treat breast cancer. Breast cancer stem cells are isolated and characterized based on expression of unique cell surface markers such as CD44, CD24 and enzymatic activity of aldehyde dehydrogenase (ALDH). These ALDHhighCD44+CD24- cells constitute the BCSC population and can be isolated by fluorescence-activated cell sorting (FACS) for downstream functional studies. Depending on the scientific question, different in vitro and in vivo methods can be used to assess the functional characteristics of BCSCs. Here, we provide a detailed experimental protocol for isolation of human BCSCs from both heterogenous populations of breast cancer cells as well as primary tumor tissue obtained from breast cancer patients. In addition, we highlight downstream in vitro and in vivo functional assays including colony forming assays, mammosphere assays, 3D culture models and tumor xenograft assays that can be used to assess BCSC function.

This experimental protocol describes the isolation of BCSCs from breast cancer cell and tissue samples as well as the in vitro and in vivo assays that can be used to assess BCSC phenotype and function.

세포 및 조직 샘플에서 인간 유방암 줄기 세포의 분리 및 기능 평가

Breast cancer stem cells (BCSCs) are cancer cells with inherited or acquired stem cell-like characteristics. Despite their low frequency, they are major ...

Isolation of Cancer Stem Cells From Human Prostate Cancer Samples

The cancer stem cell (CSC) model has been considerably revisited over the last two decades. During this time CSCs have been identified and directly isolated from human tissues and serially propagated in immunodeficient mice, typically through antibody labeling of subpopulations of cells and fractionation by flow cytometry. However, the unique clinical features of prostate cancer have considerably limited the study of prostate CSCs from fresh human tumor samples. We recently reported the isolation of prostate CSCs directly from human tissues by virtue of their HLA class I (HLAI)-negative phenotype. Prostate cancer cells are harvested from surgical specimens and mechanically dissociated. A cell suspension is generated and labeled with fluorescently conjugated HLAI and stromal antibodies. Subpopulations of HLAI-negative cells are finally isolated using a flow cytometer. The principal limitation of this protocol is the frequently microscopic and multifocal nature of primary cancer in prostatectomy specimens. Nonetheless, isolated live prostate CSCs are suitable for molecular characterization and functional validation by transplantation in immunodeficient mice.

The isolation of cancer stem cells (CSCs) directly from human tissues is requisite for their biological characterization. This manuscript describes a methodology for the isolation of prostate CSCs from human tissues, while also providing tips on troubleshooting difficult steps.

인간의 전립선 암 샘플에서 암 줄기 세포의 분리

The cancer stem cell (CSC) model has been considerably revisited over the last two decades. During this time CSCs have been identified and directly ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor initiation, metastasis and resistance to radio- and chemotherapy. Here we describe a specific methodology for culturing primary human pancreatic CSCs as tumor spheres in anchorage-independent conditions. Cells are grown in serum-free, non-adherent conditions in order to enrich for CSCs while their more differentiated progenies do not survive and proliferate during the initial phase following seeding of single cells. This assay can be used to estimate the percentage of CSCs present in a population of tumor cells. Both size (which can range from 35 to 250 micrometers) and number of tumor spheres formed represents CSC activity harbored in either bulk populations of cultured cancer cells or freshly harvested and digested tumors 1,2. Using this assay, we recently found that metformin selectively ablates pancreatic CSCs; a finding that was subsequently further corroborated by demonstrating diminished expression of pluripotency-associated genes/surface markers and reduced in vivo tumorigenicity of metformin-treated cells. As the final step for preclinical development we treated mice bearing established tumors with metformin and found significantly prolonged survival. Clinical studies testing the use of metformin in patients with PDAC are currently underway (e.g., NCT01210911, NCT01167738, and NCT01488552). Mechanistically, we found that metformin induces a fatal energy crisis in CSCs by enhancing reactive oxygen species (ROS) production and reducing mitochondrial transmembrane potential. In contrast, non-CSCs were not eliminated by metformin treatment, but rather underwent reversible cell cycle arrest. Therefore, our study serves as a successful example for the potential of in vitro sphere formation as a screening tool to identify compounds that potentially target CSCs, but this technique will require further in vitro and in vivo validation to eliminate false discoveries.

Pancreatic cancer stem cells (CSCs) can be expanded in vitro using the anchorage-independent sphere culture technique, which represents a powerful tool to study CSC biology and can serve as the first step to develop novel CSC-targeting therapies. Here the methodology for expanding, analyzing and targeting of pancreatic CSCs is provided.

머리와 목 편평 상피 세포 암의 모집단 갖는 줄기 세포 특성의 분리 및 특성

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