Name: an in vitro system to study tumor dormancy and the switch to metastatic growth
Uploaded: 2011-08-11T12:03:00
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Diese Arbeit wurde zum Teil durch die Interne Research Program des National Cancer Institute unterstützt.

1. Zellkultur Wartung der ruhenden und metastasierten Tumor-Zelllinien <ol><li> Wachsen ruhenden (D2OR / MCF7/K7M2-AS.46) und metastasierenden Tumorzellen (D2A1 / MDA-MB-231 / K7M2) in 10 cm Petrischalen mit Dulbecco modifiziertem Eagle-Medium (DMEM) hohen Glucose und 10% fötalem Rinderserum ( FBS) und Antibiotika. Sobald die Zellen 70-80% Konfluenz erreichen, um die folgenden Assays gehen. </li></ol> 2. Zellproliferationsassay ruhender (Ruhe) und metastasierten (wuchernde) Tumorzellen in einer ...

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	<li>Aguirre-Ghiso, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Models,+mechanisms+and+clinical+evidence+for+cancer+dormancy.">Models, mechanisms and clinical evidence for cancer dormancy.</a> Nat Rev Cancer. 7, 834-846 (2007).</li><li>Pantel, K., Woelfle, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micrometastasis+in+breast+cancer+and+other+solid+tumors.">Micrometastasis in breast cancer and other solid tumors.</a> J Biol Regul Homeost Agents. 18, 120-125 (2004).</li><li>Naumov, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ineffectiveness+of+doxorubicin+treatment+on+solitary+dormant+mammary+carcinoma+cells+or+late-developing+metastases.">Ineffectiveness of doxorubicin treatment on solitary dormant mammary carcinoma cells or late-developing metastases.</a> Breast Cancer Res Treat. 82, 199-206 (2003).</li><li>Klein, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Framework+models+of+tumor+dormancy+from+patient-derived+observations.">Framework models of tumor dormancy from patient-derived observations.</a> Curr Opin Genet Dev. , (2010).</li><li>Naumov, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistence+of+solitary+mammary+carcinoma+cells+in+a+secondary+site:+a+possible+contributor+to+dormancy.">Persistence of solitary mammary carcinoma cells in a secondary site: a possible contributor to dormancy.</a> Cancer Res. 62, 2162-2168 (2002).</li><li>Townson, J. L., Chambers, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dormancy+of+solitary+metastatic+cells.">Dormancy of solitary metastatic cells.</a> Cell Cycle. 5, 1744-1750 (2006).</li><li>Chambers, A. F., Groom, A. C., MacDonald, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissemination+and+growth+of+cancer+cells+in+metastatic+sites.">Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites.</a> Nat Rev Cancer. 2, 563-572 (2002).</li><li>Pantel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+expression+of+proliferation-associated+molecules+in+individual+micrometastatic+carcinoma+cells.">Differential expression of proliferation-associated molecules in individual micrometastatic carcinoma cells.</a> J Natl Cancer Inst. 85, 1419-1424 (1993).</li><li>Demicheli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumour+dormancy:+findings+and+hypotheses+from+clinical+research+on+breast+cancer.">Tumour dormancy: findings and hypotheses from clinical research on breast cancer.</a> Semin Cancer Biol. 11, 297-306 (2001).</li><li>Braun, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pooled+analysis+of+bone+marrow+micrometastasis+in+breast+cancer.">A pooled analysis of bone marrow micrometastasis in breast cancer.</a> N Engl J Med. 353, 793-802 (2005).</li><li>Pantel, K., Alix-Panabieres, C., Riethdorf, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+micrometastases.">Cancer micrometastases.</a> Nat Rev Clin Oncol. 6, 339-351 (2009).</li><li>Goss, P. E., Chambers, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+tumour+dormancy+offer+a+therapeutic+target.">Does tumour dormancy offer a therapeutic target.</a> Nat Rev Cancer. 10, 871-877 (2010).</li><li>Mendoza, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+metastasis+biology+and+therapy+in+real+time+in+the+mouse+lung.">Modeling metastasis biology and therapy in real time in the mouse lung.</a> J Clin Invest. 120, 2979-2988 (2010).</li><li>Naumov, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+human+tumor+dormancy:+an+angiogenic+switch+from+the+nonangiogenic+phenotype.">A model of human tumor dormancy: an angiogenic switch from the nonangiogenic phenotype.</a> J Natl Cancer Inst. 98, 316-325 (2006).</li><li>Barkan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metastatic+growth+from+dormant+cells+induced+by+a+col-I-enriched+fibrotic+environment.">Metastatic growth from dormant cells induced by a col-I-enriched fibrotic environment.</a> Cancer Res. 70, 5706-5716 (2010).</li><li>Barkan, D., Green, J. E., Chambers, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+matrix:+A+gatekeeper+in+the+transition+from+dormancy+to+metastatic+growth.">Extracellular matrix: A gatekeeper in the transition from dormancy to metastatic growth.</a> Eur J Cancer. , (2010).</li><li>Barkan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+metastatic+outgrowth+from+single+dormant+tumor+cells+by+targeting+the+cytoskeleton.">Inhibition of metastatic outgrowth from single dormant tumor cells by targeting the cytoskeleton.</a> Cancer Res. 68, 6241-6250 (2008).</li><li>Debnath, J., Muthuswamy, S. K., Brugge, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphogenesis+and+oncogenesis+of+MCF-10A+mammary+epithelial+acini+grown+in+three-dimensional+basement+membrane+cultures.">Morphogenesis and oncogenesis of MCF-10A mammary epithelial acini grown in three-dimensional basement membrane cultures.</a> Methods. 30, 256-268 (2003).</li><li>Morris, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammary+carcinoma+cell+lines+of+high+and+low+metastatic+potential+differ+not+in+extravasation+but+in+subsequent+migration+and+growth.">Mammary carcinoma cell lines of high and low metastatic potential differ not in extravasation but in subsequent migration and growth.</a> Clin Exp Metastasis. 12, 357-367 (1994).</li><li>Khanna, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+membrane-cytoskeleton+linker+ezrin+is+necessary+for+osteosarcoma+metastasis.">The membrane-cytoskeleton linker ezrin is necessary for osteosarcoma metastasis.</a> Nat Med. 10, 182-186 (2004).</li></ol>

Die zugrunde liegenden Mechanismen, die Tumorzellen verbreitet zu halten in einem Ruhezustand oder das Ergebnis in ihrem Übergang zu Metastasen noch weitgehend unbekannt. Dieses Phänomen war extrem schwierig, in menschlichen Patienten 4,12 und einigen präklinischen Modellen wurden entwickelt, um dieses Problem zu beheben studieren. Dennoch haben einige in-vivo-und ex-vivo-Modell für Tumor Dormanz charakterisiert worden (Übersicht in 1,12). Allerdings kann die in-vivo-Modellen...

<table border="1"><tbody><tr><th> Name des Reagenzes </th><th> Firma </th><th> Katalog-Nummer </th><th> Kommentare </th></tr><tr><td> DMEM high glucose </td><td> Invitrogen </td><td> 11965-118 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM niedrigen Blutzuckerwerten </td><td> Invitrogen </td><td> 11885-092 </td><td></td></tr><tr><td> Fötales Rinderserum (FBS) </td><td> Invitrogen </td><td> 10091-148 </td><td></td></tr><tr><td> Wachstumsfaktor-reduzierten 3-D Cultrex Basalmembran Extract </td><td> Trevigen Inc. </td><td></td><td> Protein-Konzentration zwischen 14-15mg/ml </td></tr><tr><td> D2.0R und D2A1 Zelllinien </td><td></td><td></td><td> 5,19 </td></tr><tr><td> K7M2 und K7M2AS1.46 Zellen </td><td></td><td></td><td> 20 </td></tr><tr><td> MCF-7 und MDA-MB-231 Brustkrebszellen </td><td> ATCC </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ein 8 Kammer Objektträger aus Glas-System </td><td> (Lab-Tek, Thermo Scientific) </td><td> 177402 </td><td></td></tr><tr><td> Zellzahl 96 wässrige Lösung Zellproliferation Assay-Kit </td><td> Promega </td><td> G3580 </td><td></td></tr><tr><td> Vectashield Eindeckmedium mit DAPI </td><td> Vector Laboratories Inc. </td><td> H-1200 </td><td></td></tr><tr><td> Normale Esel-Serum </td><td> Jackson ImmunoResearch </td><td> 017-000-121 </td><td></td></tr><tr><td> Elisa Plate Reader </td><td> Bio-Tec </td><td></td><td> Rekord 490nm </td></tr><tr><td> Konfokalen Mikroskop </td><td> Zeiss-LSM-510 </td><td></td><td> Vergrößerung x63 </td></tr></tbody></table>

an in vitro system to study tumor dormancy and the switch to metastatic growth

Wiederauftreten von Brustkrebs folgt oft eine lange Latenzzeit, in denen es keine Anzeichen von Krebs und Metastasen können nicht klinisch manifest werden erst viele Jahre nach der Entfernung des Primärtumors und der adjuvanten Therapie. Eine wahrscheinliche Erklärung für dieses Phänomen ist, dass Tumorzellen Metastasen ausgesät, sind resistent gegen herkömmliche Therapien, und bleiben für längere Zeit 1-4 ruhend. Die Existenz der ruhenden Krebszellen an sekundären Standorten wurde bisher als Ruhestrom Einzelzellen, dass weder vermehren noch Apoptose 5-7 beschrieben. Darüber hinaus hat dieser Einzelzellen wurde gezeigt, dass aus dem Primärtumor in einem frühen Stadium der Progression der Erkrankung 8-10 verbreiten und aufzuhalten, in dem Patienten Knochenmark, Blut und Lymphknoten 1,4,11 Wachstum verhaftet. Daher das Verständnis der Mechanismen, die Ruhe-oder den Wechsel zu einem proliferativen Zustand zu regulieren ist entscheidend für die Entdeckung neuer Targets und Interventionen, um ein Rezidiv zu verhindern. Allerdings hat der Entschlüsselung der Mechanismen, die die Umstellung von Tumor Dormanz zu Metastasen durch den Mangel an verfügbaren Modell-Systeme behindert. in vivo und ex vivo Modellsystemen zu metastatischen Progression von Tumorzellen Studie wurden zuvor 1,12-14 beschrieben. Allerdings sind diese Modell-Systeme haben nicht in Echtzeit und in einem hohen Durchsatz Weise mechanistische Einblicke in das, was löst die Entstehung des einsamen ruhenden Tumorzellen als Metastasen wuchern zur Verfügung gestellt. Vor kurzem haben wir ein 3D-in vitro-System entwickelt, um die in vivo Wachstum Eigenschaften von Zellen, die entweder ruhend (D2.OR, MCF7, K7M2-AS.46) oder proliferative (D2A1, MDA-MB-231, K7M2) metastatischen Verhalten zeigen Modell in vivo. Wir haben gezeigt, dass Tumorzellen, Dormanz weisen in vivo an einem metastasierenden site Ruhe bleiben, wenn in einem 3-Dimension (3D) Basalmembran-Extrakt (BME) kultiviert, während Zellen hoch metastatischen in vivo leicht in 3D-Kultur vermehren, nachdem variable, aber relativ kurze Ruheperioden. Wichtig ist durch die Nutzung der 3D-in vitro-Modell-System haben wir gezeigt, zum ersten Mal, dass die ECM Zusammensetzung eine wichtige Rolle bei der Regulierung, ob ruhenden Tumorzellen führt zu einer proliferativen Zustand wechseln und haben bestätigt, diese in in-vivo-Studien 15-17 spielt. Daher bietet das Modell-System in diesem Bericht beschriebenen In-vitro-Methode zur Modellierung Tumor Dormanz und studieren den Übergang zu proliferative Wachstum durch die Mikroumgebung induziert.

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An In Vitro System to Study Tumor Dormancy and the Switch to Metastatic Growth

Eine modifizierte 3-D in vitro-System vorgestellt, bei der Wachstumseigenschaften von mehreren Tumorzelllinien in rekonstituierte Basalmembran mit dem ruhenden oder proliferative Verhalten der Tumorzellen in einer metastatischen sekundären Standort korrelieren<em&gt; In vivo</em&gt;.

Ein In Vitro System zur Tumor Vegetationsruhe und die Umstellung auf Metastasen Study

Recurrence of breast cancer often follows a long latent period in which there are no signs of cancer, and metastases may not become clinically apparent ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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