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は、MRCの交わりから助成金によってサポートされています。 KPとAHMはウェセックス医学研究および癌研究イギリス/ RCS（イングランド）（C28503/A10013）からの助成金によってサポートされています。我々はサウサンプトン組織化学研究ユニットの大学の支援に感謝しています。

結腸外植片からの初代線維芽細胞培養の1。設立<ol><li>外科手術室から直接、正常なヒト結腸粘膜組織のサンプルを得るし、PBS 7-10中に一時停止し、100単位/ mlペニシリン、100μg/ mlのストレプトマイシン、および0.25μg/ mlのファンギゾンを補った。 </li><li>研究室では、10cmの組織培養皿の中央に試料を置き、PBS /ペンストレプトマイシン/ファンギゾンで3回洗浄する。最後の洗浄の後に吸引しな?...

<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>

ここでは、特に上皮細胞および間質細胞の3次元共培養構築物における転移性進行の最も初期の段階で癌関連間質に侵入する能力を獲得した腫瘍細胞を分離し、特性化する方法について説明します。 ex vivoでのヒト結腸繊維芽細胞を含有する合成基質と並置CRC上皮細胞からなる共培養モデルは3次元でCRC浸潤を研究するために使用した。 インビボ条件の...

器官型共培養物は、必須の細胞外マトリックス成 ​​分1〜3を含むコラーゲンゲルにおける悪性上皮細胞および間質細胞を並置することによって3次元での生体内腫瘍微小環境を再構築するのを助ける組織工学モデルである。主に腫瘍浸潤を測定する方法として考えられ、organotypics インビボ動物モデルへの依存を低減し、そのような浸潤細胞が単分散状態2-4に人為的に強制されたトランスウェルアッセイのような他のインビトロ技術の欠点を回避する。線維芽細胞などのこれらのモデルにおける間質細胞の封入は、悪性の浸潤および転移3-4の調節における腫瘍微小環境の重要な役割を反映し、しかし、間質の表現型の異質性は、例えば、ある器官の生理的関連性を最大にするためにモデル、臓器の特定、解剖学的に正確なex vivoで可能な限り3,6線維芽細胞が含まれるべきである。 Organotypicsは、腫瘍細胞および間質細胞の間の相互作用を研究するための汎用プラットフォームであり、ますます化学的阻害剤および標的化遺伝子改変7,8の腫瘍浸潤に及ぼす影響を調べるために新規な方法で使用されている。浸潤性腫瘍マージンを研究することは、特にエキサイティングな見通しである。器官型モデルでは、確立された結腸直腸癌（CRC）細胞株は、典型的には、井戸重層上皮層を生成し、断面において、細胞外マトリックス（ECM）を浸潤する能力を獲得した細胞が容易に識別可能である。 インビボでの腫瘍および腫瘍関連間質細胞の確立マイクロ地形異質、レーザーマイクロダイセクションを使用して、これらの細胞を抽出し、分離して、それらを研究に照らして、大腸癌転移の起源に関する重要な生物学的な洞察を明らかにすることができるとどのようにそれがより効率的になることがあり対象とした。私N以下の方法論、組織サンプルを寄付し、すべての患者が書面によるインフォームドコンセントを提供し、研究は教育機関、地域研究倫理委員会によって承認された。

<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

大腸がんに侵入（CRC）細胞は、姉妹細胞から自由になる間質に浸透し、細胞外マトリックス（ECM）を改造する能力を獲得している。細胞のこの表現型が異なるグループの生物学を特徴づけることは、実質的に転移カスケード時に初期事象の我々の理解を向上させることができます。 腫瘍浸潤、悪性上皮と癌関連間質間の双方向の相互作用によって促進さ動的なプロセスである。腫瘍間質界面での細胞特異的応答を調べるために、我々は器官共培養し、レーザーマイクロダイセクション技術を組み合わせている。 線維芽細胞などのキーの間質成分が、がん上皮細胞と共培養3 - dimentioanallyである、器官のモデルは、近pHの検討が浸潤や癌間質の相互作用を可能にする、高度に操作可能な実験的なツールですysiological条件。 レーザーマイクロダイセクション（LMD）は、ミクロンレベルの精度で腫瘍組織内の様々な階層の外科解剖と抽出を伴う手法である。 ゲノム、トランスクリプトームおよびエピジェネティックなプロファイリングでこれらの技術を組み合わせることで、我々は、腫瘍細胞に侵入し、間質組織、周囲の分子特性をよく理解できるようにする、そうすることで、潜在的に、CRCにおける薬剤開発のための新規バイオマーカーと機会を明らかにすることを目指しています。

我々は、CRC細胞株及び間質細胞の複数の組み合わせに対して、上記の方法を適用した。ここで紹介する一つの例は、一次ヒトex vivoで結腸線維芽細胞と上皮SW480 CRC細胞株である。 3次元共培養物は、浸潤性腫瘍前線におけるセル間の差次的に発現されるmiRNAの比較のために顕微鏡およびレーザーキャプチャーマイクロダイセクション（ 図2）に供した（ 図1）は ?...

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

合成からのレーザーマイクロダイセクション細胞や間質、組織工学大腸癌モデルの分子プロファイリングは、浸潤性前面に腫瘍細胞および癌関連の間質細胞との間の界面に特徴的な生物学を特徴付け、分析する新規かつ操作可能なアプローチを表しています。

大腸癌細胞の3次元モデルにおける侵襲性腫瘍微小環境の分子プロファイリングと<em&gt;生体外</em&gt;線維芽細胞

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

モデリングとイメージング、3次元の集団細胞浸潤

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

ゼブラ土着腫瘍モデルを用いたメラノーマの修飾のためのスクリーニング

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

乳癌のマウスモデルにおいて腫瘍微小環境における薬剤応答のイメージングを生きる

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

新規高分解能<em生体内で&gt;</em腫瘍増殖と治療に頭蓋内構造物の動的応答を研究する&gt;イメージング技術

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

乳癌の新規トランスジェニックマウスモデル：アデノ-Creを持つ乳管上皮の標的とすることにより、転移性乳癌の開始

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

アン<em&gt;エクスビボ</emヒト乳癌でホルモンの作用を研究するために&gt;モデル

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

三次元（3D）腫瘍スフェロイド浸潤アッセイ

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

新しい治療戦略を開発するための膵臓癌幹細胞特性を研究

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

マウス癌モデルからの循環腫瘍細胞の単離と伝播

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

腫瘍微小環境と標的薬物療法研究のための脳の腫瘍/器官スライス共培養系

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