We thank Ms. Danae Sharp and Ms. Sheena Daignault for technical assistance. We thank Dr. Atsushi Miyawaki, RIKEN, Wako-city, Japan, for providing the FUCCI constructs, Dr. Meenhard Herlyn and Ms. Patricia Brafford, The Wistar Institute, Philadelphia, for providing cell lines, the Imaging and Flow Cytometry Facility at the Centenary Institute for outstanding technical support. We thank Mr. Chris Johnson and Dr. Andrew Barlow for Volocity software technical support. N.K.H. is a Cameron fellow of the Melanoma and Skin Cancer Research Institute, Australia. K.A.B. is a fellow of the Cancer Institute New South Wales (13/ECF/1-39). W.W. is a fellow of the Cancer Institute New South Wales (11/CDF/3-39). This work was supported by project grants RG 09-08 and RG 13-06 (Cancer Council New South Wales), 570778 and 1051996 (Priority-driven collaborative cancer research scheme/Cancer Australia/Cure Cancer Australia Foundation), 08/RFG/1-27 (Cancer Institute New South Wales), and APP1003637 and APP1084893 (National Health and Medical Research Council).

1. Fucci Transdüksiyonu ve Hücre Kültürü <ol><li> Fucci iletimi <ol><li> Stabil Fucci ifade eden hücre hatları oluşturmak, daha önce 7 açıklandığı gibi lentivirüs ko-transdüksiyonunun kullanarak mKO2-hCdt1 (30-120) ve MAG-hGem (1-100) 15 oluşturur. Not: Fucci sistemi şimdi ticari olarak elde edilebilir. </li><li> Tek hücreli sıralama ile parlak floresan ile alt klonları oluşturun. Bir 96-yuvalı plaka içine flüoresan aktifleşmiş hücre sıralaması ile AG ve KO (sarı) hem pozitif Sıralama, tek hücreler, daha önce tarif edildiği 7,16. </li></ol></li><li> Melanom hücre kültürü <ol><li> Kültür C8161 insan melanoma hücresi, daha önce tarif edildiği 7,17. </li></ol></li></ol> 2. 3B küre formasyonu (daha önce tarif edilen 3,9) <ol><li> Agaroz plaka hazırlığı <ol><li> Hank dengeli tuz çözeltisi (HBSS) veya fosfat Buffere, 100 ml% 1.5 agaroz (ya da asal agar) çözündürünGirdap şeklinde karıştırarak 3-5 dakika süreyle mikrodalgada kaynatılarak d salin (PBS). Agaroz tamamen çözülmüş olduğundan emin olun. </li><li> Derhal bir çok kanallı pipet kullanarak, düz tabanlı 96 oyuklu doku kültürü plakası oyuk başına agaroz çözeltisi 100 ul dağıtmak. Not: Agaroz, kısa bir süre sonra ipuçları katılaşabilir birden fazla agaroz levhası yapmak, bu sorun, uçları plakalar arasında değiştirilmelidir üstesinden gelmek için. </li><li> En az 1 saat süre ile agaroz sertleşmeye düz bir yüzeye 96 oyuklu plaka bırakın. </li></ol></li><li> Agaroz üzerine Hücre hazırlanması ve bindirme <ol><li> T75 şişesi içinde% 80 karışacak hücreleri büyütün. HBSS, 10 ml ile yıkayınız. </li><li> Normal ortam, 10 ml% 0.05 tripsin / etilendiamintetraasetik asit (EDTA) ve tekrar süspansiyon 1.5 ml kullanarak hücreleri ayırın. </li><li> Hemasitometre 18 veya diğer otomatik sayım yöntemi kullanılarak hücre sayımı. </li><li> Normunda 25.000 hücre / ml&#39;lik nihai bir konsantrasyona kadar yeniden süspanse hücrelerinal ortamı. </li><li> Oyuk başına 5000 hücre nihai sayıda hücre süspansiyonu 200 ul agaroz kuyu Yerleşimi. </li><li> Hücre kültürü inkübatöründe (% 5 CO2 ve 37 ° C) geri plakaları üzerinde yaklaşık olarak 3 gün küreler oluşturma. Not: bir küremsi oluşturulması için geçen zaman, farklı hücre hatları arasında değişir. Bazı hücre çizgileri de bu yöntemi kullanarak sferoidler oluşturmazlar. </li><li> 4x objektif ve bir faz kontrast filtresi kullanılarak bir inverted mikroskop ile görüntü sfero morfolojisi. Başarılı bir şekilde sferoidler, kompakt, kabaca küre şeklindeki hücre agrega üretecek ve oyuk başına sadece bir küremsi olmalıdır oluşturan bir hücre çizgisi. Not: İsteğe bağlı: sferoidler oluşturmuşlardır sonra, bu büyüme ve invazyon 3,7,17 ​​ve daha fazla analiz için kolajen ya da diğer matris içine transplante edilebilir. Kollajen spher için yeterli çözünene kadar 37 ° C &#39;de 2 mg / ml kollajenaz 500 ul ile tedavi, kollajen sferoidler kaldırmak içinOID&#39;ler medya (yaklaşık 30 dakika) içine serbest gelmek. Yavaşça 1 ml pipet kullanarak parçacıklarının kaldırın. </li><li> Kesit için / görüntüleme (kollajen izole edilmiş ya da agaroz üzerinde 3-5 gün için büyütülmüştür olarak)% 10 nötr tamponlu formalin içinde düzeltme sferoidler (DİKKAT: Formol bir çeker ocak kullanılmalıdır), oda sıcaklığında en az 2 saat boyunca (RT) 4 ° C&#39;de ya da gece (O / N). Sferoidler birkaç gün 4 ° C&#39;de HBSS depolanabilir. </li></ol></li></ol> 3. Sfero Vibratome Kesit <ol><li> Mikrodalgada 500 ml&#39;lik bir cam şişeye HBSS 100 ml düşük erime noktasına sahip agaroz 5 g çözündürülür. Dönen bir orta ısı ayarını kullanın. DİKKAT: Basınç serbest böylece çözüm kaynar zaman gevşek kapağı tutun. Sıcak cam şişe tutarken yanık elleri korumak için koruyucu ısıya dayanıklı eldiven kullanın. </li><li> Agaroz hafifçe soğuyana kadar bekleyin - bu yüzden şişe elleri yakmadan dokundu edilebilir. </li><li> Approxima dökünbir Coulter sayacı fincan ya da benzeri plastik kalıp tabanına agaroz tely 2 mi. Hemen sıvı mümkün olan en küçük hacimde 1 ml pipet kullanılarak (bakınız bölüm 2.2.8) sabit sfero aspire. Agaroza sfero ekleyin. (10&#39;a kadar) bir kaç sferoidler fincan başına eklenebilir. </li><li> Agaroz 2 mi daha fazla parçacıklarının örtün. İkinci katman eklenmeden önce agaroz sertleşmesini önlemek için hızlı bir şekilde yapın. </li><li> Agaroz, en az 3 saat süreyle karanlıkta oda sıcaklığında sertleşmeye izin verin. Bu noktada bardak 2-3 4 ° C&#39;de kısa bir süre için muhafaza edilebilir HBSS ml su kaybını önlemek için üst üste. </li><li> Bardaktan agaroz çıkarın. O Vibratome metal blok üzerine oturur ve sferoidler agaroz üstüne yakın şekilde parçacıklarının içeren agaroz Trim. Sferoidler agaroz içindeki küçük beyaz nesneler olarak görülebilir. Süper blok agaroz tutkal. </li><li> Damıtılmış su ile doldurun ve Vibratome vibratome blok monte edin. Yı kurVibratome düşük hızda (ayar 2) ve yüksek titreşim (8 ayar) kullanarak 100 mikron bölümleri kesmek için. 16 ° kesme bıçağı açısını ayarlayın. , Vibratome aç vibratome ışığını açmak ve 100 mikron sfero kesitler kesilir kadar agaroz üst bölümleri kesmek. 24 oyuklu bir plaka içerisinde HBSS kesilmiş sferoid bölümleri yerleştirin. </li><li> Görüntü analizi için orta bölümleri seçin. Cımbız kullanarak slayt üzerine bölüm düz transfer ederek slaytlar Mount bölümleri. Vakum yağ ile bir 10 ml&#39;lik bir şırınga gövdesi içinde doldurmak; slayt kenarları kapalı çalışan montaj medya önlemek ve lamel altında bölümüne mühür yardımcı olmak amacıyla bölümünün kenarlarında vakum gres ince bir çizgi ekleyin. Montaj orta ve bir lamel ile bölüm örtün. Oje ile lamel kenarları mühür. Mağaza görüntüleme önce 4 ° C&#39;de slaytlar. </li></ol> 4. Konfokal Resim Alma <ol><li> Bir 10X kullanarak bir orta Fucci küremsi bölümünün z-dilim görüntü almakveya 20X objektif olarak önceden 7 nitelendirdi. Çakışma ya da karışma Kusabira ORANGE2 ve Azami Green arasında meydana emin olun. Birden sfero bölümleri arasındaki görüntü analizi karşılaştırarak ise, lazer gücü ve diğer ayarları örnekler arasında aynı tutmak. </li></ol> Akış Sıralama için 5. Hoechst Dye Difüzyon Deneyi <ol><li> 15 ml tüp canlı parçacıklarının (agaroz tohumlama sonrası 3-5 gün) aktarın. Sferoidler yerçekimi tüpün dibine dinlendiriniz. Birkaç sferoidler tüp başına lekeli olabilir. Yaklaşık 20 sferoidler akış sitometrisi için yeterli hücre sayıları elde etmek için ihtiyaç duyulmaktadır. </li><li> Aşırı orta çıkarın ve normal ortam içinde seyreltilmiş 10 uM Hoechst 1 ml. Yaklaşık 1 saat boyunca 37 ° C&#39;de inkübe edin parçacıklarının. Inkübasyon sırasında bir veya iki kez parçacıklarının tekrar süspansiyon hafif iterek kullanın. Not: Kuluçka süresi Hoechst boya küremsi nüfuz ne kadar değiştirilmesi için değiştirilebilir. Bu göre değişirküremsi boyutu, yoğunluğu ve hücre çizgisi. Bazı büyük / yoğun küremsiler için% 100&#39;den daha az olan maksimum bir boya penetrasyonu olabilir. </li><li> Gravite çökelmesi ile 5 ml HBSS ile hafifçe sferoidler yıkayın. <ol><li> İsteğe bağlı: boya penetrasyonu görüntüleme için: 4 ° C&#39;de oda sıcaklığında veya O / N, en az 2 saat boyunca% 10 nötr tamponlu formalin ile parçacıklarının sabitleyin. , Vibratome bölümleri hazırlayın Yukarıdaki adımlarda 3 ve 4&#39;te açıklandığı gibi konfokal slaytlar ve görüntü üzerinde monte edin. </li></ol></li><li> Birbirinden sferoidler kırmak için her 10 dakikada bir iterek yaklaşık 30 dakika boyunca 37 ° C&#39;de% 0.05 tripsin / EDTA, 1 ml sitometrisi trypsinize sferoidler akışı için hücreleri hazırlamak için. Not: sferoitlerin tek bir hücre süspansiyonu içine almak zor koşullar optimize edilmesi gerekebilir. Bu işlemden sonra C8161 4 günlük küremsi Canlılık yaklaşık 95% &#39;dir. </li><li> Üreticilerin protokole göre bir yakın kızıl ötesi canlı / ölü boyası ile Leke hücreleri. Daha sonra, 1 ile düzeltmek HBSS ile yıkayınyaklaşık 30 dakika boyunca% 10 nötr tamponlu formalin mi. Hücreler akış analizden önce birkaç gün süreyle 4 ° C&#39;de HBSS depolanabilir. </li></ol> Hoechst Lekeli Fucci sferoidlerin 6. Akım Sitometri Analizi <ol><li> Sağlamak hücreler, bir hücre süzgecinden geçirilmesiyle clumped değildir. Hoechst 1-5 x 10 6 hücre / ml&#39;lik bir konsantrasyonda (% 5 fetal dana serumu ile PBS) buz gibi soğuk FACS yıkama Fucci sferoidler lekeli yeniden süspanse edin. Yuvarlak 5 ml alt tüpler numune 200 ul aktarın. </li><li> 6.1 açıklandığı gibi aşağıdaki tek renk kontrol örnekleri hazırlayın: un lekeli melanoma hücreleri; Yapışkan melanom hücrelerinin 1 saat boyunca 10 uM Hoechst ile boyandı; Azami Green, sadece melanoma hücreleri ifade edilmesi; ve Kusabira Turuncu yalnızca melanoma hücreleri sentezleyen. Not: Tek renkli kontrol haftalar ya da aylar boyunca 4 ° C &#39;de,% 0.1 sodyum azid ile yıkama formalin içinde sabitlenmiş ve FACS depolanabilir. </li><li> Run tek hücre süspansiyonları oDaha önce olduğu gibi uygun lazerler ve tek renkli / boyanmamış denetimleri ile analizör sitometri na akışı 7,16 nitelendirdi. </li><li> Aşağıdaki gibi dış sfero hücreleri vs iç analiz etmek gibi FlowJo gibi ticari sitometri yazılımını kullanın: <ol><li> İleri Dağınık Işık Yan Dağınık Işık (SSC) karşı (FSC) ana hücre popülasyonu üzerinde yolluk pislikleri temizleyin. </li><li> FSC vs FSC (Alan) (Yükseklik) kullanan tek hücreler üzerinde yolluk çiftleri kaldır </li><li> Canlı / ölü düşük nüfus yolluk canlı hücreler için Kapısı. </li><li> Hoechst &quot;dış&quot; hücreleri olarak Hoechst ile boyanmış yapışık hücrelere olumlu sinyale göre kapılı yüksek hücreler, tanımlayın. </li><li> &quot;Iç&quot; hücreleri gibi, un-boyanmış kumanda sinyaline dayalı kapılı Hoechst düşük ya da negatif hücreler, tanımlayın. </li><li> Iç ve dış nüfusta geçildikten sonra, hücreler daha da Fucci yeşil kırmızı (G1), sarı (erken S), (S / G2 / M) veya negatif (erken G1) için kapı olabilir. Not: Ctek renk kontrollerini kullanarak ompensation düzgün Fucci, kırmızı, sarı, yeşil ve negatif popülasyonları tanımlamak için gerekli olabilir. </li></ol></li><li> Deney optimize edilmiş ve Hoechst penetrasyon konfokal mikroskopi ile doğrulandıktan sonra, daha önce canlı hücre alt-popülasyonlarının daha fazla analiz için 7,16 tarif edildiği gibi bir akış hücre sıralayıcı üzerine sabitlenmesi hücrelere çalıştırın. </li></ol> Fucci Sfero Bölüm 7. Görüntü Analizi <ol><li> Açık yazılım, örneğin. Volocity, miktar tayini SADECE yapılandırmayı seçin. </li><li> Yeni bir kitaplık oluşturun. Kütüphaneye konfokal ham veri dosyası sürükleyerek yazılımı içine Fucci sfero konfokal görüntü dosyasını içe aktarın. Alternatif olarak, Dosya&gt; İçe Aktar komutunu kullanın. </li><li> Bir görüntü analizi protokolü oluşturmak için ölçümler sekmesine gidin. Protokol sürükleyip protokol penceresinde aşağıdaki gibi doğru sırayla uygun komutları bırakarak inşa edilmiştir. </li><li> Obj bulECTS yeşil kanal: find protokol penceresine (&#39;Bulma&#39; bulundu) komutu nesneleri sürükleyin (&#39;Processing&#39; bulunan) bir açık komutu protocol.Add bulmak nesneleri doğru kanal, daha sonra ayrı bir dokunaklı nesneleri seçmek Komut (&#39;Processing&#39; bulundu - Bu hücreleri ayıracak). Boyutu &lt;50 um Nesneleri Hariç Tut (&#39;Filtreleme&#39; bulundu - bu küçük hücresel olmayan nesneleri hariç tutar). Not: find eşiği, açık yineleme sayısını nesneleri değişkenler gibi, nesnelerin büyüklüğü ayrılacak ve nesne maskeleri görüntüyü eşleştirmek kadar dışlamak için nesnelerin büyüklüğü elle optimize edilmelidir. </li><li> Kırmızı kanal nesneleri bulun: Kırmızı kanal için yukarıdaki gibi nesneleri bulmak Tekrar. Yeşil ve kırmızı protokoller ayrı ayrı ayarlanması gerekebilir. Not: çekirdekler G2 olmak nedeniyle, yeşil çekirdekler genellikle biraz daha büyüktür. </li><li> Bulunan nesneleri doğru onaylayın: Kırmızı onaylayın ve yeşil nesneleri maçkapatarak ve protokol tarafından bulundu kırmızı ve yeşil maskeleri görüntülerken (hide veya göstermek kanal komutunu kullanarak) yeşil ve kırmızı kanallarda görüntüde kırmızı ve yeşil çekirdekler. Görüşleri seçenekleri (Ölçümler&gt; Geri Bildirim seçenekleri) nesne maskelerine görünümünü değiştirmek için kullanılabilir. </li><li> Sarı nesneleri (erken S fazı hücreleri) bul: sarı hücreleri bulmak (&#39;birleştiren&#39; bulundu) komutu yeşil hücreler kırmızı bir Bilgisayar&#39;ı ekleyin. Herhangi bir küçük olmayan hücreli nesneler dışlamak için (&#39;Filtreleme&#39; bulundu &lt;50 mikron) boyutuna göre nesneleri hariç. </li><li> (G1 faz hücreleri) münhasıran kırmızı nesneleri bulun: (&#39;birleştiren&#39; bulunan) kırmızı hücrelerin sarı hücreler, sadece kırmızı çekirdekleri bulmak çıkartmak için. Oluşturulan küçük hücresel olmayan nesneleri kaldırmak için (&#39;Filtreleme&#39; bulundu) boyutu &lt;50 um, nesneleri hariç tut. </li><li> Münhasıran yeşil nesneleri (S / G2 / M faz hücreleri) bulun: sadece yeşil bulmak yeşil kanal için tekrarlayın. Hayırte: hala kalan hücresel olmayan nesneler varsa, bir filtre nüfus komutu sadece korumak için (&#39;Filtreleme&#39; bulundu) Özel yeşil veya özel kırmızı protokollere eklenebilir 0.25 daha büyük bir şekil faktörü ile nesneleri. Bu dairesel olmayan nesneleri kaldırır. </li><li> Sfero anahat bul: Bir bulmak kullanarak sfero anahat bulun (sfero kenarında daha hücreleri vardır hangisi) yeşil veya kırmızı kanalı (&#39;Bulma&#39; bulundu) komutu nesneleri. Bir çok alt eşik (find bulunan değişkenleri nesneleri) bireysel hücrelere kıyasla sfero anahat bulmak için kullanılan gerekecektir. <ol><li> Daha sonra nesneleri gürültü çıkarmak (&#39;Filtreleme&#39; bulunan) ince bir filtre kullanmak, daha sonra (&#39;Processing&#39; bulundu) nesneler delikleri doldurmak (&#39;Processing&#39; bulundu) nesneler katılmak için close komutunu kullanın. Son olarak, küçük nesneleri (sfero boyutuna bağlı olarak) &lt;30,000 um kaldırmak için boyutuna göre nesneleri dahil değildir. Not: Bu protokol sfero anahat doğru dek elle optimize edilmesi gerekecektir. Kullanılacak gerekecektir ancak bu genellikle daha az hassas bir sfero bölüm ve (&#39;birleştiren&#39; bulunan) bir ters komutu ile bir - bir aydınlık görüntü de kullanılabilir. </li></ol></li><li> Dan olması gereken asgari mesafeler görselleştirmek outline.To sfero kenarına hücre sentroidinden, sarı münhasıran yeşil ve münhasıran kırmızı toplumlarından (&#39;İlişkin&#39; bulundu) Tedbir mesafeleri: sfero anahat çekirdeklerin mesafeleri ölçmek En yakın sfero kenarına hücre, geribildirim seçenekleri (Ölçümler&gt; Geri Bildirim seçenekleri&gt; İlişkiler) &#39;de ilişkileri sekmesinde gösteri mesafelerde açın. </li><li> Protokolü kaydedin. Bu protokol Ölçümleri kullanılarak diğer görüntülere yeniden uygulanabilir&gt; protokol komutunu geri yükleyin. </li><li> Bir ölçümler öğe oluşturun (Ölçümler&gt; Ölçüm Item). Veri analizi kullanılarak analiz edilebilirfonksiyonlar. <ol><li> Ölçümler kalemindeki analiz sekmesine gidin. Analiz menüsüne gidin (Analiz&gt; Analiz) ve sfero kenarına (yeşil veya sarı kırmızı) hücre sentroidinden, sayı ile özetlenmiş ve nüfus tarafından düzenlenen minimum mesafeyi analiz. </li><li> Kenarından belirli bir mesafede bulunan hücrelerin sayısını saymak için bir filtre (Analiz&gt; Filtre) oluşturmak. Şekil 2&#39;de asgari mesafe için filtre (örn asgari mesafe 80 &quot;dış&quot; nüfus verir az olduğu) Hoechst penetrasyon dayanmaktadır. Alternatif olarak, daha fazla analiz için bir elektronik tabloya ihracat ham veri. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>LaBarbera, D. V., Reid, B. G., Yoo, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+multicellular+tumor+spheroid+model+for+high-throughput+cancer+drug+discovery.">The multicellular tumor spheroid model for high-throughput cancer drug discovery.</a> Expert opinion on drug discovery. 7, 819-830 (2012).</li><li>Beaumont, K. A., Mohana-Kumaran, N., Haass, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+Melanoma+In+Vitro+and+In+Vivo.">Modeling Melanoma In Vitro and In Vivo.</a> Healthcare. 2, 27-46 (2014).</li><li>Smalley, K. S., Lioni, M., Noma, K., Haass, N. K., Herlyn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+three-dimensional+tumor+microenvironment+models+for+anticancer+drug+discovery.">In vitro three-dimensional tumor microenvironment models for anticancer drug discovery.</a> Expert opinion on drug discovery. 3, 1-10 (2008).</li><li>Reid, B. G., 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=Live+multicellular+tumor+spheroid+models+for+high-content+imaging+and+screening+in+cancer+drug+discovery.">Live multicellular tumor spheroid models for high-content imaging and screening in cancer drug discovery.</a> Current chemical genomics and translational medicine. 8, 27-35 (2014).</li><li>Kunz-Schughart, L. A., Freyer, J. P., Hofstaedter, F., Ebner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+3-D+cultures+for+high-throughput+screening:+the+multicellular+spheroid+model.">The use of 3-D cultures for high-throughput screening: the multicellular spheroid model.</a> Journal of biomolecular screening. 9, 273-285 (2004).</li><li>Hirschhaeuser, F., 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=Multicellular+tumor+spheroids:+an+underestimated+tool+is+catching+up+again.">Multicellular tumor spheroids: an underestimated tool is catching up again.</a> Journal of biotechnology. 148, 3-15 (2010).</li><li>Haass, N. K., 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=Real-time+cell+cycle+imaging+during+melanoma+growth,+invasion,+and+drug+response.">Real-time cell cycle imaging during melanoma growth, invasion, and drug response.</a> Pigment cell &amp; melanoma research. 27, 764-776 (2014).</li><li>Lucas, K. 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=Modulation+of+NOXA+and+MCL-1+as+a+strategy+for+sensitizing+melanoma+cells+to+the+BH3-mimetic+ABT-737.">Modulation of NOXA and MCL-1 as a strategy for sensitizing melanoma cells to the BH3-mimetic ABT-737.</a> Clinical cancer research : an official journal of the American Association for Cancer Research. 18, 783-795 (2012).</li><li>Smalley, K. S., 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=Multiple+signaling+pathways+must+be+targeted+to+overcome+drug+resistance+in+cell+lines+derived+from+melanoma+metastases.">Multiple signaling pathways must be targeted to overcome drug resistance in cell lines derived from melanoma metastases.</a> Molecular cancer therapeutics. 5, 1136-1144 (2006).</li><li>Thoma, C. R., Zimmermann, M., Agarkova, I., Kelm, J. M., Krek, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+cell+culture+systems+modeling+tumor+growth+determinants+in+cancer+target+discovery.">3D cell culture systems modeling tumor growth determinants in cancer target discovery.</a> Advanced drug delivery reviews. 69-70, 29-41 (2014).</li><li>Santini, M. T., Rainaldi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+spheroid+model+in+tumor+biology.">Three-dimensional spheroid model in tumor biology.</a> Pathobiology : journal of immunopathology, molecular and cellular biology. 67, 148-157 (1999).</li><li>Sutherland, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+and+environment+interactions+in+tumor+microregions:+the+multicell+spheroid+model.">Cell and environment interactions in tumor microregions: the multicell spheroid model.</a> Science. 240, 177-184 (1988).</li><li>Haass, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+tumour+heterogeneity+in+melanoma+therapy:+how+do+we+address+this+in+a+novel+model+system?.">Dynamic tumour heterogeneity in melanoma therapy: how do we address this in a novel model system?.</a> Melanoma Manag. 2, 93-95 (2015).</li><li>Desoize, B., Jardillier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicellular+resistance:+a+paradigm+for+clinical+resistance.">Multicellular resistance: a paradigm for clinical resistance.</a> Critical reviews in oncology/hematology. 36, 193-207 (2000).</li><li>Sakaue-Sawano, A., 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=Visualizing+spatiotemporal+dynamics+of+multicellular+cell-cycle+progression.">Visualizing spatiotemporal dynamics of multicellular cell-cycle progression.</a> Cell. 132, 487-498 (2008).</li><li>Basu, S., Campbell, H. M., Dittel, B. N., Ray, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+of+specific+cell+population+by+fluorescence+activated+cell+sorting+(FACS).">Purification of specific cell population by fluorescence activated cell sorting (FACS).</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2010).</li><li>Smalley, K. S., 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=Up-regulated+expression+of+zonula+occludens+protein-1+in+human+melanoma+associates+with+N-cadherin+and+contributes+to+invasion+and+adhesion.">Up-regulated expression of zonula occludens protein-1 in human melanoma associates with N-cadherin and contributes to invasion and adhesion.</a> The American journal of pathology. 166, 1541-1554 (2005).</li><li>Wang, 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=Targeting+glutamine+transport+to+suppress+melanoma+cell+growth.">Targeting glutamine transport to suppress melanoma cell growth.</a> International journal of cancer. Journal international du cancer. 135, 1060-1071 (2014).</li><li>Lorenzo, 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=Live+cell+division+dynamics+monitoring+in+3D+large+spheroid+tumor+models+using+light+sheet+microscopy.">Live cell division dynamics monitoring in 3D large spheroid tumor models using light sheet microscopy.</a> Cell division. 6, 22 (2011).</li><li>Pampaloni, F., Ansari, N., Stelzer, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+deep+imaging+of+live+cellular+spheroids+with+light-sheet-based+fluorescence+microscopy.">High-resolution deep imaging of live cellular spheroids with light-sheet-based fluorescence microscopy.</a> Cell and tissue research. 352, 161-177 (2013).</li><li>Durand, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Hoechst+33342+for+cell+selection+from+multicell+systems.">Use of Hoechst 33342 for cell selection from multicell systems.</a> The journal of histochemistry and cytochemistry : official journal of the Histochemistry Society. 30, 117-122 (1982).</li><li>Laurent, J., 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=Multicellular+tumor+spheroid+models+to+explore+cell+cycle+checkpoints+in+3D.">Multicellular tumor spheroid models to explore cell cycle checkpoints in 3D.</a> BMC cancer. 13, 73 (2013).</li><li>LaRue, K. E., Khalil, M., Freyer, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microenvironmental+regulation+of+proliferation+in+multicellular+spheroids+is+mediated+through+differential+expression+of+cyclin-dependent+kinase+inhibitors.">Microenvironmental regulation of proliferation in multicellular spheroids is mediated through differential expression of cyclin-dependent kinase inhibitors.</a> Cancer research. 64, 1621-1631 (2004).</li><li>Kyle, A. H., Huxham, L. A., Baker, J. H., Burston, H. E., Minchinton, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+distribution+of+bromodeoxyuridine-labeled+cells+is+strongly+dose+dependent.">Tumor distribution of bromodeoxyuridine-labeled cells is strongly dose dependent.</a> Cancer research. 63, 5707-5711 (2003).</li><li>Minchinton, A. I., Tannock, I. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+penetration+in+solid+tumours.">Drug penetration in solid tumours.</a> Nature reviews. Cancer. 6, 583-592 (2006).</li><li>Giesbrecht, J. L., Wilson, W. R., Hill, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiobiological+studies+of+cells+in+multicellular+spheroids+using+a+sequential+trypsinization+technique.">Radiobiological studies of cells in multicellular spheroids using a sequential trypsinization technique.</a> Radiation research. 86, 368-386 (1981).</li></ol>

PerkinElmer contributed to the costs of publication.

Yarı otomatik bir görüntü analiz sferoid iç G1 tutuklandı bölgeyi tanımladık ve dış tabakalar çoğalan. Bu yöntem, bir optik bölümünde kullanılarak canlı küremsiler de kullanılabilir, ya da sabit küremsi bölümlerde, bu farklı bölgelerde hücre döngüsü, ancak (immünofloresan ile) belirteç ekspresyonu, hücre ölümü veya hücre morfolojisi, sadece değişiklikleri tespit etmek. Farklı sfero bölgeler içinde hücre motilitesi de sayısal olabilir - hücre izleme görüntü analizi aşamas?...

Çok hücreli 3D sferoidler ancak birçok katı kanser için bir in vitro model olarak daha yaygın hale gelmiş ancak son zamanlarda, on bir tümör modeli olarak bilinmektedir. Bunlar giderek daha karmaşık, pahalı ve zaman alıcı in vivo modellerde ve basit, düşük maliyetli 2D tek tabakalı modeli 1-6 arasında bir ara ürün olarak yüksek verimli ilaç keşif ekranlarında kullanılmaktadır. 2B kültüründe çalışmalar genellikle in vivo olarak çoğaltılması mümkün değildir. Birçok kanser tiplerinin Sferoid modelleri büyüme karakteristiklerine, ilaç duyarlılığı, ilaç nüfuzu, hücre-hücre etkileşimi, katı tümörler 6-11, in vivo görülür oksijen ve besin maddeleri ve nekroz gelişiminin kısıtlı durumu taklit etmek mümkündür. Sferoidler sfero 7 periferisinde bir nekrotik çekirdeği, bu çekirdeği soran sakin ya da G1 tutuklandı bölge ve çoğalan hücreleri geliştirme. Bu bölgelerin gelişimiHücre yoğunluğu, proliferasyon hızı ve küremsi 12 boyutuna bağlı olarak değişebilir. Bu farklı alt bölgelerde görülen hücresel heterojenite kanser tedavisi direnci 13,14 katkıda bulunabileceği öne sürülmüştür. Bu nedenle, bu bölgelerdeki hücrelerin analiz yeteneği ayrı anlayış tümör ilaç yanıtları için çok önemlidir. Hücre döngüsünün 15 farklı aşamalarında bozulmuş olan Cdt1 ve geminin floresan etiketleme, - ve yeşil (AG Azami Green) - floresan ubikitinasyon hücre döngüsü göstergesi (Fucci) sistemi kırmızı (KO Kusabira Turuncu) dayanmaktadır. Böylece hücre çekirdekleri erken S sarı, G1 kırmızı ve S / G2 / M fazında yeşil görünür. Biz burada iki tamamlayıcı yöntemler tarif hem hücreler G1 tutuklandı merkezi veya dış proliferatin ikamet olup olmadığını belirlemek için görüntüleme yazılımı veya tahlil sitometri bir boya difüzyon akışı kullanımı ile birlikte, hücre döngüsünü belirlemek için Fucci kullanarakg halkası ve sfero kenarından tek tek hücrelerin mesafe. Ve / veya hedeflenen terapilerin mevcudiyetinde uzun bir süre için durması G1 kalması mümkün ve yeniden olabilir Bu yöntemler, biz sfero merkezinde hipoksik bölgelerinde bu melanoma hücreleri göstermiştir önceki yayında, geliştirilmiştir daha elverişli şartlar ortaya çıktığında 7 hücre döngüsü girin.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Hoechst 33342</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>H3570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>agarose low melting point</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>16520-050</td>
			<td>For sectioning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>noble agar&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A5431</td>
			<td>For making spheroids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>agarose for spheroids</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP1356-100</td>
			<td>For making spheroids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.05% trypsin/EDTA</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>25300-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>14175-103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% formalin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>HT5014-1CS</td>
			<td>CAUTION: Harmful, corrosive. Use Personal Protective Equipment, do &#160;not breath fumes (open in a fume cupboard).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>live/dead near IR</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>L10119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vibratome</td>
			<td>Technical Products International, Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>coulture cup</td>
			<td>Thermo-Fisher Scientific</td>
			<td>SIE936</td>
			<td>Mold for sectioning spheroids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hemocytometer</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z359629</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well tissue culture plate</td>
			<td>Invitro</td>
			<td>FAL353072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>collagenase</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C5138&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>confocal microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>TCS SP5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow cytometer analyser</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>LSRFortessa</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>volocity</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td></td>
			<td>Imaging software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>flowjo</td>
			<td>Tree Star</td>
			<td></td>
			<td>Flow cytometry software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaccuum grease</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z273554</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting media</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FUCCI (commercial constructs)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>P36238</td>
			<td>Transient transfection only</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer 70 um</td>
			<td>In Vitro</td>
			<td>FAL352350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round bottom 5 mL tubes (sterile)</td>
			<td>In Vitro</td>
			<td>FAL352003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round bottom 5 mL tubes (non-sterile)</td>
			<td>In Vitro</td>
			<td>FAL352008</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

imaging- and flow cytometry-based analysis of cell position and the cell cycle in 3d melanoma spheroids

Three-dimensional (3D) tumor spheroids are utilized in cancer research as a more accurate model of the in vivo tumor microenvironment, compared to traditional two-dimensional (2D) cell culture. The spheroid model is able to mimic the effects of cell-cell interaction, hypoxia and nutrient deprivation, and drug penetration. One characteristic of this model is the development of a necrotic core, surrounded by a ring of G1 arrested cells, with proliferating cells on the outer layers of the spheroid. Of interest in the cancer field is how different regions of the spheroid respond to drug therapies as well as genetic or environmental manipulation. We describe here the use of the fluorescence ubiquitination cell cycle indicator (FUCCI) system along with cytometry and image analysis using commercial software to characterize the cell cycle status of cells with respect to their position inside melanoma spheroids. These methods may be used to track changes in cell cycle status, gene/protein expression or cell viability in different sub-regions of tumor spheroids over time and under different conditions.

Tümör parçacıklarının üretilmesi için çeşitli yöntemler bu protokol hücreleri agar veya agaroz 3,7,9 kültürlenir yapışmayan bir büyüme yöntemi kullanır vardır. 1 agar üzerinde 3 gün sonra, bir C8161 melanoma sfero bir örneğini göstermektedir. C8161 sferoidler 500 çaplı normal büyüklükte sferoidler oluştururlar - 600 mikron 3 gün sonra (= 565, SD = 19, n = 3 ortalama). Sferoidler oluşturacak diğer melanoma hücre hatları şunlardır: WM793, ...

Watch this Scientific Journal Video about Imaging- and Flow Cytometry-based Analysis of Cell Position and the Cell Cycle in 3D Melanoma Spheroids at JoVE.com

Imaging- and Flow Cytometry-based Analysis of Cell Position and the Cell Cycle in 3D Melanoma Spheroids

We describe two complementary methods using the fluorescence ubiquitination cell cycle indicator (FUCCI) and image analysis or flow cytometry to identify and isolate cells in the inner G1 arrested and outer proliferating regions of 3D spheroids.

Imaging- ve Sitometrisi tabanlı Hücre Pozisyonu Analizi ve 3D Melanom küresellerde Hücre Döngüsü

Three-dimensional (3D) tumor spheroids are utilized in cancer research as a more accurate model of the in vivo tumor microenvironment, compared to ...

imaging-flow-cytometry-based-analysis-cell-position-cell-cycle-3d

Research

JoVE Journal

Medicine

12.9K Görüntüleme.  The Centenary Institute. We describe two complementary methods using the fluorescence ubiquitination cell cycle indicator (FUCCI) and image analysis or flow cytometry to identify and isolate cells in the inner G1 arrested and outer proliferating regions of 3D spheroids. 

Video: Imaging- and Flow Cytometry-based Analysis of Cell Position and the Cell Cycle in 3D Melanoma Spheroids

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Oral Skuamöz Hücre Karsinomu Ortotopik Fare Modeli Tümör Hücre Invasion Multi-foton Görüntüleme

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Tıp

Modeling and Imaging 3-Dimensional Collective Cell Invasion

A defining characteristic of cancer malignancy is invasion and metastasis 1. In some cancers (e.g. glioma 2), local invasion into surrounding healthy tissue is the root cause of disease and death. For other cancers (e.g. breast, lung, etc.), it is the process of metastasis, in which tumor cells move from a primary tumor mass, colonize distal sites and ultimately contribute to organ failure, that eventually leads to morbidity and mortality 3. It has been estimated that invasion and metastasis are responsible for 90&#37; of cancer deaths 4. As a result, there has been intense interest in identifying the molecular processes and critical protein mediators of invasion and metastasis for the purposes of improving diagnosis and treatment 5.
A challenge for cancer scientists is to develop invasion assays that sufficiently resemble the in vivo situation to enable accurate disease modeling 6. Two-dimensional cell motility assays are only informative about one aspect of invasion and do not take into account extracellular matrix (ECM) protein remodeling which is also a critical element. Recently, research has refined our understanding of tumor cell invasion and revealed that individual cells may move by elongated or rounded modes 7. In addition, there has been greater appreciation of the contribution of collective invasion, in which cells invade in strands, sheets and clusters, particularly in highly differentiated tumors that maintain epithelial characteristics, to the spread of cancer 8.
We present a refined method 9 for examining the contributions of candidate proteins to collective invasion 10. In particular, by engineering separate pools of cells to express different fluorescent proteins, it is possible to molecularly dissect the activities and proteins required in leading cells versus those required in following cells. The use of RNAi provides the molecular tool to experimentally disassemble the processes involved in individual cell invasion as well as in different positions of collective invasion. In this procedure, mixtures of fluorescently-labeled cells are plated on the bottom of a Transwell insert previously filled with Matrigel ECM protein, then allowed to invade "upwards" through the filter and into the Matrigel. Reconstruction of z-series image stacks, obtained by confocal imaging, into three-dimensional representations allows for visualization of collectively invading strands and analysis of the representation of fluorescently-labeled cells in leading versus following positions.

Models of tumor cell invasion into three-dimensional extracellular matrix better reflect the in vivo situation than two-dimensional motility assays. Using matrix invasion assays combined with confocal imaging of fluorescently-labeled cells, detailed information on invasion modes and the distinct contributions of leading versus following cells can be obtained.

Modelleme ve Görüntüleme 3-Boyutlu Toplu Hücre Invasion

A defining characteristic of cancer malignancy is invasion and metastasis 1. In some cancers (e.g. glioma 2), local invasion into surrounding healthy ...

Processing of Primary Brain Tumor Tissue for Stem Cell Assays and Flow Sorting

Brain tumors are typically comprised of morphologically diverse cells that express a variety of neural lineage markers. Only a relatively small fraction of cells in the tumor with stem cell properties, termed brain tumor initiating cells (BTICs), possess an ability to differentiate along multiple lineages, self-renew, and initiate tumors in vivo. We applied culture conditions originally used for normal neural stem cells (NSCs) to a variety of human brain tumors and found that this culture method specifically selects for stem-like populations. Serum-free medium (NSC) allows for the maintenance of an undifferentiated stem cell state, and the addition of bFGF and EGF allows for the proliferation of multi-potent, self-renewing, and expandable tumorspheres.
To further characterize each tumor's BTIC population, we evaluate cell surface markers by flow cytometry. We may also sort populations of interest for more specific characterization. Self-renewal assays are performed on single BTICs sorted into 96 well plates; the formation of tumorspheres following incubation at 37 &deg;C indicates the presence of a stem or progenitor cell. Multiple cell numbers of a particular population can also be sorted in different wells for limiting dilution analysis, to analyze self-renewal capacity. We can also study differential gene expression within a particular cell population by using single cell RT-PCR.
The following protocols describe our procedures for the dissociation and culturing of primary human samples to enrich for BTIC populations, as well as the dissociation of tumorspheres. Also included are protocols for staining for flow cytometry analysis or sorting, self-renewal assays, and single cell RT-PCR.

The identification of brain tumor initiating cells (BTICs), the rare cells within a heterogeneous tumor possessing stem cell properties, provides new insights into human brain tumor pathogenesis. We have refined specific culture conditions to enrich for BTICs, and we routinely use flow cytometry to further enrich these populations. Self-renewal assays and transcript analysis by single cell RT-PCR can subsequently be performed on these isolated cells.

Sıralama Kök Hücre Tahliller ve Akış Primer Beyin Tümörü Doku İşleme

Brain tumors are typically comprised of morphologically diverse cells that express a variety of neural lineage markers. Only a relatively small fraction ...

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).

Hasta Türetilen Hücre Kültürü ve CD133 İzolasyonu<sup&gt; +</supMelanom dan&gt; sağlayan olası Kanser Kök Hücreleri

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

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases in children and adults. These antibodies have been used to guide diagnosis and treatment. Cell-based assays have improved the detection of antibodies in patient serum. They are based on the surface expression of brain antigens on eukaryotic cells, which are then incubated with diluted patient sera followed by fluorochrome-conjugated secondary antibodies. After washing, secondary antibody binding is then analyzed by flow cytometry. Our group has developed a high-throughput flow cytometry live cell-based assay to reliably detect antibodies against specific neurotransmitter receptors. This flow cytometry method is straight forward, quantitative, efficient, and the use of a high-throughput sampler system allows for large patient cohorts to be easily assayed in a short space of time. Additionally, this cell-based assay can be easily adapted to detect antibodies to many different antigenic targets, both from the central nervous system and periphery. Discovering additional novel antibody biomarkers will enable prompt and accurate diagnosis and improve treatment of immune-mediated disorders.

Over the recent years, live cell-based assays have been used successfully to detect antibodies against surface and conformational antigens. Here, we describe a method using high-throughput flow cytometry enabling the analysis of large cohorts of patients. Detection of novel antibodies will improve diagnosis and treatment of immune-mediated disorders.

İnsan Serum içinde N-metil-D-aspartat reseptör ya da dopamin-2 reseptör antikorları algılamak üzere yüksek verimli Flow Cytometry hücre bazlı bir deneyde

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Adaptation of Semiautomated Circulating Tumor Cell (CTC) Assays for Clinical and Preclinical Research Applications

The majority of cancer-related deaths occur subsequent to the development of metastatic disease. This highly lethal disease stage is associated with the presence of circulating tumor cells (CTCs). These rare cells have been demonstrated to be of clinical significance in metastatic breast, prostate, and colorectal cancers. The current gold standard in clinical CTC detection and enumeration is the FDA-cleared CellSearch system (CSS). This manuscript outlines the standard protocol utilized by this platform as well as two&#160;additional adapted protocols that describe the detailed process of user-defined marker optimization for protein characterization of patient CTCs and a comparable protocol for CTC capture in very low volumes of blood, using standard CSS reagents, for studying in vivo preclinical mouse models of metastasis. In addition, differences in CTC quality between healthy donor blood spiked with cells from tissue culture versus patient blood samples are highlighted. Finally, several commonly discrepant items that can lead to CTC misclassification errors are outlined. Taken together, these protocols will provide a useful resource for users of this platform interested in preclinical and clinical research pertaining to metastasis and CTCs.

Adaptation of Semiautomated Circulating Tumor Cell CTC Assays for Clinical and Preclinical Research Applications

Circulating tumor cells (CTCs) are prognostic in several metastatic cancers. This manuscript describes the gold standard CellSearch system (CSS) CTC enumeration platform and highlights common misclassification errors. In addition, two&#160;adapted protocols are described for user-defined marker characterization of CTCs and CTC enumeration in preclinical mouse models of metastasis using this technology.

Klinik ve Klinik Öncesi Araştırma Uygulamaları Tümör Hücre (CTC) Tahliller Sirkülasyon semiautomated adaptasyon

The majority of cancer-related deaths occur subsequent to the development of metastatic disease. This highly lethal disease stage is associated with the ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to image cellular events in an intact animal. Additionally, the ability to induce physiological disease states such as stroke in vivo increases its utility. The technique described herein allows for physiological assessment of cellular responses within the CNS following a stroke and can be adapted for other pathological conditions being studied. The technique presented uses laser excitation of the photosensitive dye Rose Bengal in vivo to induce a focal ischemic event in a single blood vessel. 
The video protocol demonstrates the preparation of a thin-skulled cranial window over the somatosensory cortex in a mouse for the induction of a Rose Bengal photothrombotic event keeping injury to the underlying dura matter and brain at a minimum. Surgical preparation is initially performed under a dissecting microscope with a custom-made surgical/imaging platform, which is then transferred to a confocal microscope equipped with an inverted objective adaptor. Representative images acquired utilizing this protocol are presented as well as time-lapse sequences of stroke induction. This technique is powerful in that the same area can be imaged repeatedly on subsequent days facilitating longitudinal in vivo studies of pathological processes following stroke.

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Here, we describe a semi-invasive optical microscopy approach for the induction of a Rose Bengal photothrombotic clot in the somatosensory cortex of a mouse in vivo. The technical aspects of the imaging procedure are described from induction of a photothrombotic event to application and data collection.

Konfokal Optik Görüntüleme ile Rose Bengal Fototromboz<em&gt; In Vivo</em&gt;: Tek Gemi İnme Bir Model

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...

A Flow Cytometry-based Assay for Measuring Mitochondrial Membrane Potential in Cardiac Myocytes After Hypoxia/Reoxygenation

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment elevated myocardial infarction. However, reperfusion per se can result in further cardiomyocyte death, a phenomenon known as reperfusion injury. The opening of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP), with the decrease of the mitochondrial membrane potential (MMP), or mitochondrial depolarization, is universally recognized as the final step of reperfusion injury and is responsible for mitochondrial and cardiomyocyte death. JC-1 is a lipophilic cationic dye that accumulates in mitochondria depending on the value of MMP. The higher the MMP is, the more JC-1 accumulates in the mitochondria. The increasing amounts of JC-1 in mitochondria can be reflected by a fluorescence emission shift from green (~530 nm) to red (~590 nm). Therefore, the reduction of the red/green fluorescence intensity ratio can indicate the depolarization of mitochondria. Here, we take advantage of JC-1 to measure MMP, or the opening of mPTP in human cardiac myocytes after hypoxia/reoxygenation, detected by flow cytometry.

Here, we present a protocol that uses JC-1 dye to assess the mitochondrial membrane potential of cells after being exposed to hypoxia/reoxygenation with or without a protective agent.

Kardiyak miyositler mitokondrial membran potansiyeli hipoksi/Reoxygenation sonra ölçmek için akış sitometresi tabanlı tahlil

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment ...

Flow Cytometry Analysis of Immune Cell Subsets within the Murine Spleen, Bone Marrow, Lymph Nodes and Synovial Tissue in an Osteoarthritis Model

Osteoarthritis (OA) is one of the most prevalent musculoskeletal diseases, affecting patients suffering from pain and physical limitations. Recent evidence indicates a potential inflammatory component of the disease, with both T-cells and monocytes/macrophages potentially associated with the pathogenesis of OA. Further studies postulated an important role for subsets of both inflammatory cell lineages, such as Th1, Th2, Th17, and T-regulatory lymphocytes, and M1, M2, and synovium-tissue-resident macrophages. However, the interaction between the local synovial and systemic inflammatory cellular response and the structural changes in the joint is unknown. To fully understand how T-cells and monocytes/macrophages contribute towards OA, it is important to be able to quantitively identify these cells and their subsets simultaneously in synovial tissue, secondary lymphatic organs and systemically (the spleen and bone marrow). Nowadays, the different inflammatory cell subsets can be identified by a combination of cell-surface markers making multi-color flow cytometry a powerful technique in investigating these cellular processes. In this protocol, we describe detailed steps regarding the harvest of synovial tissue and secondary lymphatic organs as well as generation of single cell suspensions. Furthermore, we present both an extracellular staining assay to identify monocytes/macrophages and their subsets as well as an extra- and intra-cellular staining assay to identify T-cells and their subsets within the murine spleen, bone marrow, lymph nodes and synovial tissue. Each step of this protocol was optimized and tested, resulting in a highly reproducible assay that can be utilized for other surgical and non-surgical OA mouse models.

Here, we describe a detailed and reproducible flow cytometry protocol to identify monocyte/macrophage and T-cell subsets using both extra- and intracellular staining assays within the murine spleen, bone marrow, lymph nodes and synovial tissue, utilizing an established surgical model of murine osteoarthritis.

Bir Osteoartrit Modelinde Minör Dalak, Kemik İliği, Lenf Düğümleri ve Sinovyal DokuDaki İmmün Hücre Alt Kümelerinin Akış Sitometri Analizi

Osteoarthritis (OA) is one of the most prevalent musculoskeletal diseases, affecting patients suffering from pain and physical limitations. Recent ...

Imaging and Analysis of Oil Red O-Stained Whole Aorta Lesions in an Aneurysm Hyperlipidemia Mouse Model

Apolipoprotein E (Apoe)- or low density lipoprotein receptor (Ldlr)-deficient hyperlipidemic mice are the two most commonly used models for atherosclerosis research. They are used to study the impact of a various genetic factors and different cell types on atherosclerotic lesion formation and as well as test the development of new therapies. Isolation, excision of the whole aorta, and quantification of Oil Red O-stained atherosclerotic lesions are basic morphometric methods used to evaluate atherosclerotic burden. The goal of this protocol is to describe an optimized, step-by-step surgical method to dissect, perfuse-fix, isolate, stain, image and analyze atherosclerotic lesions in mouse aortas with Oil Red O. Because atherosclerotic lesions can form anywhere in the entire aortic tree, this whole aorta Oil Red O staining method has the advantage of evaluating lipid-laden plaques in the entire aorta and all branches in a single mouse. In addition to Oil Red O staining, fresh isolated whole aortas can be used for variety of in vitro and in vivo experiments and cell isolations.

This protocol provides a step-by-step procedure to analyze atherosclerotic burden in mice. Investigators can use this protocol to compare the abundance, location, and size of atherosclerotic lesions in different animals.