Name: an in vitro system to study tumor dormancy and the switch to metastatic growth
Uploaded: 2011-08-11T12:03:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An In Vitro System to Study Tumor Dormancy and the Switch to Metastatic Growth at JoVE.com

Denna forskning stöds delvis av Interna forskningsprogram National Cancer Institute.

1. Cellodling underhåll av vilande och metastaserande tumör cellinjer <ol><li> Grow vilande (D2OR / MCF7/K7M2-AS.46) och metastaserande tumörceller (D2A1 / MDA-MB-231 / K7M2) i 10 plattor cm kulturen innehåller Dulbecco ändrade Eagles Medium (DMEM) höga glukos-och 10% fetalt bovint serum ( FBS) och antibiotika. När cellerna når 70-80% sammanflödet, fortsätta med följande analyser. </li></ol> 2. Celltillväxt analys av vilande (vilande) och metastaserande (förökar sig) tumörceller od...

<ol>
	<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>

Den underliggande mekanismer som upprätthåller sprids tumörceller i ett vilande tillstånd eller resultera i övergången till metastaserande tillväxt fortfarande till stor del okända. Detta fenomen har varit extremt svårt att studera hos människor 4,12 och några prekliniska modeller har utvecklats för att lösa detta problem. Ändå har några in vivo och ex vivo modellsystem för tumör dvala präglats (över 1,12). Kan dock in vivo-modeller för tumör dvala i...

<table border="1"><tbody><tr><th> Reagensets namn </th><th> Företag </th><th> Katalognummer </th><th> Kommentarer </th></tr><tr><td> DMEM höga glukos </td><td> Invitrogen </td><td> 11965-118 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM låga glukos </td><td> Invitrogen </td><td> 11885-092 </td><td></td></tr><tr><td> Fostrets bovint serum (FBS) </td><td> Invitrogen </td><td> 10091-148 </td><td></td></tr><tr><td> Tillväxtfaktor-reducerad 3-D Cultrex Basement Membrane Utdrag </td><td> Trevigen Inc. </td><td></td><td> Protein koncentration mellan 14-15mg/ml </td></tr><tr><td> D2.0R och D2A1 cellinjer </td><td></td><td></td><td> 5,19 </td></tr><tr><td> K7M2 och K7M2AS1.46 celler </td><td></td><td></td><td> 20 </td></tr><tr><td> MCF-7 och MDA-MB-231 bröstcancer cancerceller </td><td> ATCC </td><td></td><td></td></tr><tr><td> En 8 kammare glasskiva systemet </td><td> (Lab-TEK, Thermo Scientific) </td><td> 177.402 </td><td></td></tr><tr><td> Cell titer 96 Vattenlösning En standardlösning för cellproliferation test kit </td><td> Promega </td><td> G3580 </td><td></td></tr><tr><td> VECTASHIELD monteringsmedium med DAPI </td><td> Vector Laboratories Inc. </td><td> H-1200 </td><td></td></tr><tr><td> Normal åsna serum </td><td> Jackson ImmunoResearch </td><td> 017-000-121 </td><td></td></tr><tr><td> ELISA-läsare </td><td> Bio-Tec </td><td></td><td> Spela 490nm </td></tr><tr><td> Konfokalmikroskop </td><td> Zeiss-LSM-510 </td><td></td><td> Förstoring x63 </td></tr></tbody></table>

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

Återfall av bröstcancer följer ofta en lång latent period då det inte finns några tecken på cancer och metastaser kan inte bli kliniskt uppenbar förrän många år efter avlägsnande av den primära tumören och adjuvant behandling. En trolig förklaring till detta fenomen är att tumörcellerna har seedade metastaser, är resistent mot konventionell behandling, och förblir vilande under lång tid 1-4. Förekomsten av vilande cancerceller på gymnasienivå platser har tidigare beskrivits som vilande ensamma celler som varken föröka sig eller genomgå apoptos 5-7. Dessutom har dessa ensliga celler visat att sprida från den primära tumören i ett tidigt skede av 8-10 sjukdomsutveckling och uppehålla tillväxt greps i patienternas benmärg, blod och lymfkörtlar 1,4,11. Därför att förstå mekanismer som reglerar dvala eller byta till en proliferativ tillstånd är kritiskt för att upptäcka nya mål och insatser för att förhindra återfall i sjukdomen. Har dock reda ut mekanismer som reglerar övergången från tumören dvala av metastaserande tillväxten hämmats av bristen på tillgängligt modellsystem. in vivo och ex vivo modellsystem för att studera metastaserande utvecklingen av tumörceller har beskrivits tidigare 1,12-14. Men dessa modellsystem har inte lämnat i realtid och i en hög genomströmning sätt mekanistiska insikter i vad som utlöser uppkomsten av solitära vilande tumörceller att föröka sig som metastaserad sjukdom. Vi har nyligen utvecklat en 3D in vitro-system för att modellera in vivo-tillväxten egenskaper hos celler som uppvisar antingen vilande (D2.OR, MCF7, K7M2-AS.46) eller proliferativ (D2A1, MDA-MB-231, K7M2) metastaserande beteende in vivo. Vi visade att tumörceller som uppvisar dvala in vivo vid en metastatisk plats förblir vilande vid odling i en 3-dimension (3D) basalmembranet extrakt (BME), medan celler mycket metastaserande in vivo lätt förökar sig i 3D-kulturen efter variabel, men relativt korta perioder av inaktivitet. Viktigt genom att utnyttja 3D in vitro modellsystem vi visade för första gången att ECM sammansättning spelar en viktig roll i regleringen om vilande tumörceller kommer att byta till en proliferativ stat och har bekräftat detta i in vivo-studier 15-17. Därför ger den modell som beskrivs i denna rapport ett in vitro-metod för att modellera tumör dvala och studera övergången till proliferativ tillväxt framkallas av mikromiljö.

Watch this Scientific Journal Video about An In Vitro System to Study Tumor Dormancy and the Switch to Metastatic Growth at JoVE.com

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

En modifierad 3-D för in vitro-system presenteras där tillväxt egenskaper av flera tumörcellinjer i rekonstituerade basalmembranet korrelerar med den vilande eller proliferativ beteende tumörceller med spridning sekundär plats<em&gt; In vivo</em&gt;.

En In Vitro Systemet studerar tumör Vilande och övergången av metastaserande tillväxt

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

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

Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System

Använda transkraniell magnetisk stimulering för att studera mänskliga neuromuskulära systemet

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade.  While ...

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

Mätning och behandling av Suppression i Amblyopi

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel Högupplöst<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging teknik för att studera dynamiska svaret för intrakraniell Structures till tumörtillväxt och Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mammary Fat Pad of Mice to Study Tumor Growth.

Orthotopic Injektion av bröstcancerceller i juverfett Pad av möss att studera tumörtillväxt.

Breast cancer growth can be studied in mice using a plethora of models. Genetic manipulation of breast cancer cells may provide insights into the ...

Establishment of a Human Multiple Myeloma Xenograft Model in the Chicken to Study Tumor Growth, Invasion and Angiogenesis

Inrättande av en människa multipelt myelom xenograftmodell i Chicken att studera tumörtillväxt, invasion och Angiogenes

Multiple myeloma (MM), a malignant plasma cell disease, remains incurable and novel drugs are required to improve the prognosis of patients. Due to the ...

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

In vivo och ex vivo Approaches att studera äggstockscancer Metastatisk Colonization av Milky Spot Structures i Peritoneal Fett

High-grade serous ovarian cancer (HGSC), the cause of widespread peritoneal metastases, continues to have an extremely poor prognosis; fewer than 30% of ...

Injection of Syngeneic Murine Melanoma Cells to Determine Their Metastatic Potential in the Lungs

Injektion av syngena murina melanomceller för att bestämma deras metastatisk potential i lungorna

Approximately 90% of human cancer deaths are linked to metastasis.  Despite the prevalence and relative harm of metastasis, therapeutics for treatment or ...

Using Retinal Imaging to Study Dementia

Med hjälp av Retinal Imaging att studera demens

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central ...

Surgical Labyrinthectomy of the Rat to Study the Vestibular System

Kirurgiska Labyrinthectomy av råttan att studera det vestibulära systemet

To study the vestibular system or the vestibular compensation process, a number of methods have been developed to cause vestibular damage, including ...

A Clinical Trial Assessing the Safety, Efficacy, and Delivery of Olive-Oil-Based Three-Chamber Bags for Parenteral Nutrition

En klinisk prövning som bedömer säkerhet, effekt och leverans av Olivoljebaserade tre kammar påsar för parenteral nutrition

Limited evidence exists to precisely estimate efficacy and safety differences between parenteral nutrition (PN) prepared using olive-oil-based ...