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Resumo

A formação do tubo de ensaio é usado para avaliar a atividade vascular das células tumorais.

Resumo

Ao longo dos últimas décadas, um ensaio de formação do tubo utilizando fator de crescimento reduzida Matrigel foi tipicamente utilizados para demonstrar a atividade angiogênica das células endoteliais vasculares in vitro 1-5. No entanto, a evidência crescente recentemente demonstrou que este ensaio não se limita a testar o comportamento vascular para as células endoteliais. Em vez disso, ele também tem sido utilizado para testar a capacidade de um número de células tumorais para desenvolver um fenótipo vascular 6-8. Esta capacidade foi coerente com seu comportamento vasculogênica identificados em animais xenotransplanted, um processo conhecido como mimetismo vasculogênica (VM) 9. Há uma infinidade de provas que demonstrem que VM mediada por células tumorais desempenha um papel vital no desenvolvimento do tumor, independente de angiogênese da célula endotelial 6, 10-13. Por exemplo, as células tumorais foram encontradas para participar na formação do sangue perfundido canal, vascular em amostras de tecido de melanoma e glioblastoma pacientes 8, 10, 11. Aqui, descrevemos neste ensaio rede tubular como uma ferramenta útil na avaliação da atividade vasculogênica de células tumorais. Descobrimos que algumas linhagens de células tumorais, como o melanoma B16F1 células, as células U87 glioblastoma, e câncer de mama MDA-MB-435 células são capazes de formar túbulos vascular, mas algumas não, como câncer de cólon HCT116 células. Além disso, este fenótipo vascular é dependente número de células banhado no Matrigel. Portanto, este ensaio pode servir como poderoso utilitário para a tela o potencial vascular de uma variedade de tipos de células, incluindo células vasculares, as células tumorais, bem como outras células.

Protocolo

1. A Matrigel-Based Assay formação do tubo para avaliar a atividade vasculogênica de células tumorais

  1. Preparação de células tumorais e células endoteliais microvasculares: células de tumor cerebral, como U87, células de melanoma B16F1, câncer de mama MDA-MB-435, e as células do cólon HCT116 foram cultivadas em DMEM suplementado com 10% FBS e penicilina / estreptomicina (todos da Invitrogen ). Células endoteliais microvasculares linhagem humana de células endoteliais (HMVECs) foram cultivados em meio EBM2 (Lonza) suplementado com 1 mg de hidrocortisona / ml e 1 ng / ml fator de crescimento epidérmico, 10% FBS e penicilina / estreptomicina. Células foram lavadas com PBS por três vezes e isolada com 0,05% de tripsina / EDTA (Invitrogen). Após a centrifugação com 2.000 rpm por 5 min, pellets de células foram lavadas novamente com PBS. Então, as células foram contadas peletizadas com um hemocitômetro.
  2. Preparação Matrigel: Uma alíquota de fator de crescimento reduzida Matrigel (BD Bioscience) foi aquecido em temperatura ambiente. Antes completamente descongelado, foi transferido para gelo e seu líquido foi mantido no gelo por pelo menos 10 min. Em seguida, 50 ul de Matrigel foi banhado com placas de 96 poços em um nível horizontal que permite a Matrigel para distribuir uniformemente, e incubado por 30 min a 37 ° C.
  3. Formação do tubo: Cells (1-2 x 10 4) foram re-suspensos com soro livre de DMEM para células tumorais ou EBM-2 para as células endoteliais, e colocado no topo da Matrigel. Se este ensaio foi utilizado para medir os efeitos de alguns agentes no desenvolvimento dos túbulos, esses agentes (estimuladores ou inibidores) foram adicionados ao meio isento de soro. Cada grupo continha condicional 4-6 poços.
  4. Imagem e análise de dados: Após a incubação a 37 ° C durante a noite, cada poço foi analisado diretamente sob um microscópio. Se túbulos eram necessários para a fixação, 100 ul de solução salina 10% baseada em formol foi gentilmente adicionado e dez minutos depois, estava pronto para análise. Sob um microscópio com contraste de fase 10x, túbulos em cada campo foram fotografadas e uma média de túbulos 3-5 campos aleatórios em cada poço foi contado.

2. Resultados representativos:

HMVECs foram utilizados como controle positivo, uma vez que estes túbulos foram desenvolvidos a partir clara corpos celulares alongadas que se unem para formar rede de polígono. Células B16F1, U87 e MDA-MB-435 desenvolvido túbulos vascular semelhantes aos formados por HMVECs, mas HCT116 células não (Figura 1). A formação do tubo celular dose-dependente foi testado em células U87. Como demonstrado na Figura 2, 10.000 células formadas túbulos descontinuado. Quando as células foram dobradas, uma sólida rede vascular foi comparável aos observados em HMVECs. Em contraste, as células menos de 5.000 não conseguiram formar um fenótipo vascular.

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Figura 1. Formação do tubo induzida por HMVECs, U87, MDA-MB-435, e B16F1 células, mas não HCT116 células. Todas as células (2 x 10 4) foram carregados em Matrigel e incubados durante a noite. Túbulos foram fotografadas usando contraste de fase. HMVECs foram utilizados como controle positivo. Um representante de 3-5 campos foi mostrado. Bar: 100 mm.

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Figura 2. U87 celular induzida por túbulos em um número de células-dependente maneira. Números diferentes de células U87, conforme indicado nos cantos foram usados ​​para a formação do tubo. HMVECs foram usados ​​para um controle positivo. Bar: 100 mm.

Discussão

Para que este ensaio para o sucesso, a qualidade do Matrigel deve ser testada primeiro. Uma pequena amostra pode ser obtido a partir de BD Bioscience de pré-executar o teste usando HMVECs. Produtos de lote diferente pode exibir qualidades diferentes em que alguns lotes não fornecem uma condição ideal para a formação do tubo. Em segundo lugar, as bolhas devem ser evitados quando uma alíquota de Matrigel é carregado em placas de 96 poços, porque as bolhas podem interromper a formação de túbulos. Se pequenas bo...

Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Agradecimentos

Este trabalho foi financiado pelo NCI R01 CA120659 (RS).

Materiais

NameCompanyCatalog NumberComments
Nome do reagente Companhia Número de catálogo
DMEM Invitrogen 11995
FBS Invitrogen 16000-044
Do fator de crescimento reduzida Matrigel BD Bioscience 47743-720
EBM2 kit Lonza CC-3156
Nikon microscópio TS100 ECLIPSE Nikon

Referências

  1. Shao, R., Guo, X. Human microvascular endothelial cells immortalized with human telomerase catalytic protein: a model for the study of in vitro angiogenesis. Biochemical & Biophysical Research Communications. 321, 788-794 (2004).
  2. Ribeiro, M. J. Hemostatic properties of the SV-40 transfected human microvascular endothelial cell line (HMEC-1). A representative in vitro model for microvascular endothelium. Thromb Res. 79, 153-1561 (1995).
  3. Ades, E. W. HMEC-1: establishment of an immortalized human microvascular endothelial cell line. J Invest Dermatol. 99, 683-690 (1992).
  4. Shao, R. Acquired expression of periostin by human breast cancers promotes tumor angiogenesis through up-regulation of vascular endothelial growth factor receptor 2 expression. Molecular & Cellular Biology. 24, 3992-4003 (2004).
  5. Shao, R. YKL-40, a secreted glycoprotein, promotes tumor angiogenesis. Oncogene. 28, 4456-4468 (2009).
  6. Basu, G. D. A novel role for cyclooxygenase-2 in regulating vascular channel formation by human breast cancer cells. Breast Cancer Research. 8, R69-R69 (2006).
  7. Scavelli, C. Vasculogenic mimicry by bone marrow macrophages in patients with multiple myeloma. Oncogene. 27, 663-674 (2008).
  8. El Hallani, S. A new alternative mechanism in glioblastoma vascularization: tubular vasculogenic mimicry. Brain. 133, 973-982 (2010).
  9. Maniotis, A. J. Vascular channel formation by human melanoma cells in vivo and in vitro: vasculogenic mimicry. American Journal of Pathology. 155, 739-752 (1999).
  10. Hendrix, M. J., Seftor, E. A., Hess, A. R., Seftor, R. E. Vasculogenic mimicry and tumour-cell plasticity: lessons from melanoma. Nature Reviews Cancer. 3, 411-421 (2003).
  11. Folberg, R. Tumor cell plasticity in uveal melanoma: microenvironment directed dampening of the invasive and metastatic genotype and phenotype accompanies the generation of vasculogenic mimicry patterns. American Journal of Pathology. 169, 1376-1389 (2006).
  12. Liu, C. Prostate-specific membrane antigen directed selective thrombotic infarction of tumors. Cancer Research. 62, 5470-5475 (2002).
  13. Sood, A. K. The clinical significance of tumor cell-lined vasculature in ovarian carcinoma: implications for anti-vasculogenic therapy. Cancer Biology & Therapy. 1, 661-664 (2002).
  14. Shirakawa, K. Hemodynamics in vasculogenic mimicry and angiogenesis of inflammatory breast cancer xenograft. Cancer Research. 62, 560-566 (2002).
  15. Ruf, W. Differential role of tissue factor pathway inhibitors 1 and 2 in melanoma vasculogenic mimicry. Cancer Research. 63, 5381-5389 (2003).
  16. Seftor, R. E. Cooperative interactions of laminin 5 gamma2 chain, matrix metalloproteinase-2, and membrane type-1-matrix/metalloproteinase are required for mimicry of embryonic vasculogenesis by aggressive melanoma. Cancer Research. 61, 6322-6327 (2001).
  17. Shirakawa, K. Vasculogenic mimicry and pseudo-comedo formation in breast cancer. International Journal of Cancer. 99, 821-828 (2002).

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