Name: molecular profiling of the invasive tumor microenvironment in a 3-dimensional model of colorectal cancer cells and ex vivo fibroblasts
Uploaded: 2014-04-29T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts at JoVE.com

MB wordt ondersteund door subsidies van een MRC gemeenschap. KP en AHM worden ondersteund door subsidies van Wessex Medical Research en Cancer Research UK / RCS (Engeland) (C28503/A10013). Wij zijn dankbaar voor de steun van de Universiteit van Southampton Histochemistry Research Unit.

1. Vaststelling van primaire fibroblastculturen van Colonic Explantaten <ol><li> Monsters van normale humane colon mucosa weefsel direct van de chirurgische operatiekamer en schorsen 7-10 ml PBS aangevuld met 100 eenheden / ml penicilline, 100 pg / ml streptomycine, en 0,25 ug / ml Fungizone. </li><li> In het laboratorium, plaatst het monster in het midden van een 10-cm weefselkweek schotel en was 3 keer met PBS / Pen-Strep / Fungizone. Niet aspireren na de laatste wasbeurt. </li><li> Met steriele pincet en scalpel, s...

<ol>
	<li>Nystrom, M. L., Thomas, G. J., Stone, M., Mackenzie, I. C., Hart, I. R., Marshall, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+quantitative+method+to+analyse+tumour+cell+invasion+in+organotypic+culture.">Development of a quantitative method to analyse tumour cell invasion in organotypic culture.</a> J Pathol. 205 (4), 468-475 (2005).</li><li>Zhang, L., 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=miR-153+supports+colorectal+cancer+progression+via+pleiotropic+effects+that+enhance+invasion+and+chemotherapeutic+resistance.">miR-153 supports colorectal cancer progression via pleiotropic effects that enhance invasion and chemotherapeutic resistance.</a> Cancer Res. , (2013).</li><li>Bullock, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pleiotropic+actions+of+miR-21+highlight+the+critical+role+of+deregulated+stromal+microRNAs+during+colorectal+cancer+progression.">Pleiotropic actions of miR-21 highlight the critical role of deregulated stromal microRNAs during colorectal cancer progression.</a> Cell Death Dis. 20 (4), (2013).</li><li>Jenei, V., Nystrom, M. L., Thomas, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+invasion+in+an+organotypic+model.">Measuring invasion in an organotypic model.</a> Methods Mol Biol. 769, 223-232 (2011).</li><li>De Wever, O., Demetter, P., Mareel, M., Bracke, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stromal+myofibroblasts+are+drivers+of+invasive+cancer+growth.">Stromal myofibroblasts are drivers of invasive cancer growth.</a> Int J Cancer. 123 (10), 2229-2238 (2008).</li><li>Fries, 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=Evidence+of+fibroblast+heterogeneity+and+the+role+of+fibroblast+subpopulations+in+fibrosis.">Evidence of fibroblast heterogeneity and the role of fibroblast subpopulations in fibrosis.</a> Clin Immunol Immunopathol. 72 (3), 283-292 (1994).</li><li>Moutasim, K. 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=Betel-derived+alkaloid+up-regulates+keratinocyte+alphavbeta6+integrin+expression+and+promotes+oral+submucous+fibrosis.">Betel-derived alkaloid up-regulates keratinocyte alphavbeta6 integrin expression and promotes oral submucous fibrosis.</a> J Pathol. 223 (3), 366-377 (2011).</li><li>Winter, J., Jung, S., Keller, S., Gregory, R. I., Diederichs, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Many+roads+to+maturity:+microRNA+biogenesis+pathways+and+their+regulation.">Many roads to maturity: microRNA biogenesis pathways and their regulation.</a> Nat Cell Biol. 11 (3), 228-234 (2009).</li><li>Li, 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=Comparison+of+miRNA+expression+patterns+using+total+RNA+extracted+from+matched+samples+of+formalin-fixed+paraffin-embedded+(FFPE)+cells+and+snap+frozen+cells.">Comparison of miRNA expression patterns using total RNA extracted from matched samples of formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) cells and snap frozen cells.</a> BMC Biotechnol. 7 (36), (2007).</li><li>Szafranska, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accurate+molecular+characterization+of+formalin-fixed,+paraffin-embedded+tissues+by+microRNA+expression+profiling.">Accurate molecular characterization of formalin-fixed, paraffin-embedded tissues by microRNA expression profiling.</a> J Mol Diagn. 10 (5), 415-423 (2008).</li></ol>

Hier beschrijven we een methode om specifiek te isoleren en karakteriseren van tumorcellen die het vermogen om kanker geassocieerde stroma binnendringen in de vroegste stadia van metastatische progressie in een 3-dimensionale co-cultuur construct van epitheliale en stromale cellen verkregen. Co-cultuur modellen uit CRC epitheelcellen afgewisseld met een synthetisch stroma die ex vivo humane colon fibroblasten werden gebruikt om CRC invasie studeren in 3 dimensies. Deze fysiologisch ...

Organotypische co-culturen zijn tissue-engineered modellen die helpen bij de wederopbouw van de in vivo tumormicromilieu in 3-dimensies door naast elkaar maligne epitheliale en stromale cellen in een collageen gel met essentiële extracellulaire matrix componenten 1-3. Voornamelijk opgevat als meetmethode tumorinvasie, organotypics minder afhankelijk van in vivo diermodellen, en voorkomen dat de tekortkomingen van andere in vitro technieken zoals Transwell assays, waarbij binnendringende cellen kunstmatig gedwongen tot een mono-gedispergeerde toestand 2-4. De opname van stromale cellen in deze modellen, zoals fibroblasten, weerspiegelt de essentiële rol van de tumor micro reguleren kwaadaardige invasie en metastase 3-4, maar de fenotypische heterogeniteit van het stroma zodanig dat om de fysiologische relevantie van organotypische maximaliseren modellen, orgaan-specifieke, anatomisch correcte ex vivofibroblasten moeten worden opgenomen waar mogelijk 3,6. Organotypics zijn een veelzijdig platform om interactie tussen tumorcellen en stromale cellen te bestuderen en worden steeds meer gebruikt in nieuwe manieren om de impact op de tumor invasie van chemische remmers en gerichte gen 7,8 veranderingen te onderzoeken. Het bestuderen van de invasieve tumor marge is een bijzonder spannend vooruitzicht. In organotypische modellen vastgesteld colorectale kanker (CRC) cellijnen meestal een goed gestratificeerde epitheel laag en in dwarsdoorsnede, cellen die het vermogen om de extracellulaire matrix (ECM) binnendringen verworven zijn gemakkelijk te onderscheiden. In het licht van de micro-topografische heterogeniteit van tumoren en tumor geassocieerde stromale cellen in vivo, extraheren deze cellen via Laser microdissectie en het bestuderen ze afzonderlijk kunnen belangrijke biologische inzichten over het ontstaan ​​van colorectale kanker metastase onthullen hoe efficiënter kan gericht. Ikn de volgende methode, alle patiënten die weefselmonsters gaven schriftelijk toestemming, en de studie geschonken werd goedgekeurd door de instellingen regionale-ethische toetsingscommissie.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="634">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Colorectal cancer cell lines - example shown SW480</td>
			<td style="width:132px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">ATCC CCL-228</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Collagen</td>
			<td style="width:132px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">354265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Matrigel</td>
			<td style="width:132px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">354234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nylon membrane</td>
			<td style="width:132px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:119px;">VVLP01300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Metal grid</td>
			<td style="width:132px;">The Mesh Company</td>
			<td>WSS20-A4</td>
			<td>themeshcompany.com</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Laser microdissection platform</td>
			<td style="width:132px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:119px;">Leica AS LMD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Membrane mounted slides</td>
			<td style="width:132px;">Molecular devices</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cresyl Violet</td>
			<td style="width:132px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:119px;">1052350025</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

molecular profiling of the invasive tumor microenvironment in a 3-dimensional model of colorectal cancer cells and ex vivo fibroblasts

Binnenvallende colorectale kanker (CRC) cellen hebben het vermogen om los te breken uit hun zus cellen, infiltreren het stroma, en de vorm van de extracellulaire matrix (ECM) verworven. Karakteriseren van de biologie van deze fenotypisch verschillende groep cellen kan ons begrip van de vroege gebeurtenissen tijdens de metastatische cascade te verbeteren. Tumor invasie is een dynamisch proces vergemakkelijkt door bidirectionele interactie tussen kwaadaardige epitheel en kanker-geassocieerde stroma. Om cel-specifieke antwoorden te onderzoeken op de tumor stroma-koppeling die we hebben organotypische co-cultuur en laser micro-dissectie technieken gecombineerd. Organotypische modellen waarin belangrijke stromale bestanddelen zoals fibroblasten 3-dimentioanally samen gekweekt met kanker epitheelcellen, zeer manipuleerbaar experimentele instrumenten die invasie en kanker-stroma interacties kunnen worden onderzocht in het bijna physiological voorwaarden. Laser microdissectie (LMD) is een techniek die de chirurgische dissectie en extractie van de verschillende lagen in tumorweefsel, met micron-niveau nauwkeurig meebrengt. Door het combineren van deze technieken met genomic, transcriptomische en epigenetische profilering willen we een beter begrip van de moleculaire kenmerken van binnenvallende tumorcellen en stromale omliggende weefsel te ontwikkelen, en daarmee potentieel te onthullen nieuwe biomarkers en de mogelijkheden voor de ontwikkeling van geneesmiddelen in CRC.

We hebben de bovenstaande methode toegepast om meerdere combinaties van CRC cellijnen en stromale cellen. Een voorbeeld hier gepresenteerd is SW480 epitheliale CRC cellijnen met primaire menselijke ex vivo colon fibroblasten. 3-dimensionale co-kweken worden geconstrueerd (Figuur 1), onderworpen aan microscopie en laser capture microdissectie (figuur 2), en microRNA (miRNA) profilering (figuur 3) geanalyseerd voor vergelijking van differentieel tot expressie miR...

Watch this Scientific Journal Video about Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts at JoVE.com

Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts

Moleculaire profilering van laser gemicrodissecteerde cellen en stroma van synthetische, weefselengineering darmkanker modellen vertegenwoordigt een nieuwe benadering en manipuleerbaar te karakteriseren en ontleden de kenmerkende biologie op het grensvlak tussen tumorcellen aan de voorzijde en invasieve kanker geassocieerd stromacellen.

Molecular Profiling van de invasieve tumor micro in een 3-dimensionaal model van colorectale kanker cellen en<em&gt; Ex vivo</em&gt; Fibroblasts

Invading colorectal cancer (CRC) cells have acquired the capacity to break free from their sister cells, infiltrate the stroma, and remodel the ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Molecular Profiling of the Invasive Tumor Microenvironment in a 3-Dimensional Model of Colorectal Cancer Cells and Ex vivo Fibroblasts

Modeling and Imaging 3-Dimensional Collective Cell Invasion

Modeling and Imaging 3-Dimensionale Collectief 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 ...

Screening for Melanoma Modifiers using a Zebrafish Autochthonous Tumor Model

Screening op Melanoom Modifiers het gebruik van een zebravis Autochtone tumormodel

Genomic studies of  human cancers have yielded a wealth of information about genes that are altered  in tumors1,2,3. A challenge arising from these ...

Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

Leef Imaging van de Drug antwoorden in de tumor micro-omgeving in muismodellen van Kanker van de Borst

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional ...

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 Hoge-resolutie<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging techniek om de Dynamic Response van intracraniële structuren om tumorgroei en Therapeutics Studie

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

Initiation of Metastatic Breast Carcinoma by Targeting of the Ductal Epithelium with Adenovirus-Cre: A Novel Transgenic Mouse Model of Breast Cancer

Initiatie van gemetastaseerd borstcarcinoom door Targeting van de Ductaal Epitheel met adenovirus-Cre: A Novel transgeen muismodel van de Breast Cancer

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in ...

An Ex vivo Model to Study Hormone Action in the Human Breast

An Ex vivo Model to Study Hormone Action in the Human Breast

Een<em&gt; Ex vivo</em&gt; Model naar Hormoon Actie studie in de menselijke borst

The study of hormone action in the human breast has been hampered by lack of adequate model systems. Upon in vitro culture, primary mammary epithelial ...

Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Three-Dimensional 3D Tumor Spheroid Invasion Assay

Driedimensionale (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Studeren alvleesklier- Stamcel Kenmerken voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingsstrategieën

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Isolation and Propagation of Circulating Tumor Cells from a Mouse Cancer Model

Isolatie en Voortplanting van circulerende tumorcellen uit een muis Cancer

Cancer metastasis is the foremost cause of cancer-associated deaths. Recent studies have shown that circulating tumor cells (CTCs) are important in cancer ...

A Brain Tumor/Organotypic Slice Co-culture System for Studying Tumor Microenvironment and Targeted Drug Therapies

Een hersentumor / organotypische Slice Co-cultuur voor het bestuderen tumor micro en Gerichte Drug therapieën

Brain tumors are a major cause of cancer-related morbidity and mortality. Developing new therapeutics for these cancers is difficult, as many of these ...