Name: a mouse model to investigate the role of cancer-associated fibroblasts in tumor growth
Uploaded: 2020-12-22T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model to Investigate the Role of Cancer-Associated Fibroblasts in Tumor Growth at JoVE.com

يود المؤلفون أن يشكروا جميع أعضاء مختبر كولر على المدخلات المفيدة. كان H.A.C. باحث ميلتون إي كاسيل في مؤسسة ريتا ألين. نحن نعترف بالمعاهد الوطنية للصحة / NCI 1 R01 CA221296-01A1 ، NIH 1 R01 AR070245-01A1 ، جائزة العلوم لفريق تحالف أبحاث سرطان الجلد ، جائزة برنامج تكامل المختبرات السريرية لمعهد أبحاث السرطان ، مركز إيريس كانتور لصحة المرأة / منحة UCLA CTSI NIH UL1TR000124 ، لجنة تنسيق أبحاث السرطان بجامعة كاليفورنيا ، جائزة موضوع التمثيل الغذائي في كلية ديفيد جيفن للطب ، معهد العلوم الانتقالية السريرية ومركز جونسون الشامل للسرطان ، جوائز الابتكار من مركز أبحاث الخلايا الجذعية العريضة (روز هيلز وها جابا) ، جائزة من UCLA SPORE في سرطان البروستاتا (المعهد الوطني للسرطان التابع للمعاهد الوطنية للصحة تحت رقم الجائزة P50CA092131) ، جائزة الابتكار من مركز برود للخلايا الجذعية ، مركز إيلي وإيديث برود للطب التجديدي وأبحاث الخلايا الجذعية في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، برنامج التدريب على بيولوجيا الخلايا السرطانية (جائزة USHHS Ruth L. Kirschstein Institutional National Research Service # T32 CA009056) ، وبرنامج الأمراض الجلدية T32 في UCLA AR071307 ، وبرنامج تدريب UCLA Muscle Cell Biology و Pathophysiology and Therapeutics T32 5 T32 AF 65972.

تمت الموافقة على جميع التجارب الموصوفة من قبل لجنة رعاية الحيوان في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس.
ملاحظة: حدد الخلايا السرطانية والخلايا الليفية التي تتطابق مع الفئران المضيفة لسلالة الفأر. حدد الخلايا السرطانية والخلايا الليفية التي تتطابق مع جنس الفأر المضيف. الحصول عل...

في التجربة الموضحة في الشكل 1، أدى إدخال الخلايا الليفية الجلدية البشرية مع خلايا الورم الميلانيني A2058 البشرية إلى أورام أكبر مما كانت عليه عندما تم إدخال خلايا الورم الميلانيني بدون الخلايا الليفية المحقونة بشكل مشترك. يمكن اكتشاف هذا الاختلاف بسهولة بناء على حجم الورم و...

داخل البيئة المكروية للورم ، أحد أبرز أنواع الخلايا هو الخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان (CAF) 1. يمكن أن تلعب هذه الخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان دورا مثبطا للورم 2,3. على سبيل المثال ، تفرز الخلايا الليفية المعبرة عن S100A الكولاجين الذي يمكن أن يغلف المواد المسرطنة ويحمي من تكوين السرطان4. علاوة على ذلك ، فإن استنفاد الخلايا الليفية العضلية الإيجابية α الملساء (SMA) في سرطان البنكرياس يسبب كبت المناعة ويسرع تطور سرطان البنكرياس2. يمكن أن تتطور CAFs أيضا مع الخلايا السرطانية وتعزز تطور الورم5،6،7،8. يمكن للخلايا الليفية توليف وإفراز بروتينات مصفوفة خارج الخلية تخلق بيئة معززة للورم8. يمكن أن تسبب بروتينات المصفوفة خارج الخلية هذه تصلبا ميكانيكيا للأنسجة ، وهو ما يرتبط بتطور الورم 9,10. يمكن أن تعمل المصفوفة خارج الخلية المودعة كحاجز مادي يمنع التسلل المناعي11. ارتبط ترسب المصفوفة بواسطة CAFs أيضا بغزو الورم حيث ثبت أن الفبرونيكتين الناتج عن CAFs يعزز غزو الورم12. تعزز CAFs تكوين الأوعية الدموية وتجند الخلايا المثبطة للمناعة إلى البيئة المكروية للورم عن طريق إفراز عامل النمو المحول β (TGF- β) ، وعامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF) ، والإنترلوكين -6 (IL-6) ، و CXC-chemokine ligand 12 (CXCL12) 13،14،15. نظرا لدورها المركزي في تعزيز نمو الورم ، فإن الخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان هي هدف ناشئ للعلاج المضاد للسرطان6،16،17،18.
يصف البروتوكول أدناه طريقة لاختبار كيفية تأثير الخلايا الليفية على نمو الأورام في نموذج فأر راسخ ومستخدم على نطاق واسع لنمو الورم. من أجل فهم أهمية الخلايا الليفية في البيئة المكروية للورم ، تم تعديل البروتوكول القياسي لإدخال الخلايا السرطانية في الفئران لمراقبة نموها ليشمل الخلايا الليفية مع إدخال الخلايا السرطانية. يمكن إدخال الخلايا السرطانية تحت الجلد أو داخل الأدمة. قد يؤدي الإدخال داخل الأدمة إلى أورام تنشأ من الجلد نفسه. تمثل الطعوم الخارجية التي يتم فيها حقن الخلايا السرطانية والخلايا الليفية في الفئران أداة منهجية مهمة لتشريح دور الخلايا الليفية والمجموعات الفرعية للخلايا الليفية وعوامل البروتين في القدرة على تعزيز نمو السرطان19،20،21. يتم توفير بروتوكول مفصل للحقن المشترك للخلايا السرطانية والخلايا الليفية في الفئران. يمكن استخدام هذه الطريقة لمقارنة وجود أو عدم وجود الخلايا الليفية ، لمقارنة الخلايا الليفية من مصادر مختلفة20 ، أو لمقارنة الخلايا الليفية مع وبدون التعبير عن بروتينات معينة19. بعد إدخال الخلايا السرطانية والخلايا الليفية ، يمكن مراقبة حجم الورم بمرور الوقت. في نهاية التجارب ، يمكن تشريح الأورام ووزنها. من خلال مراقبة نمو الورم بمرور الوقت ، يمكن تشريح أهمية العوامل المختلفة.
هناك طرق بديلة ممكنة لدراسة دور الخلايا الليفية في نمو الورم. على سبيل المثال ، هناك نماذج قائمة على Cre-loxed توفر خروجا مغلوطا خاصا بالأنسجة للجينات مع محركات يتم التعبير عنها بشكل تفضيلي في الخلايا الليفية. توفر هذه الأساليب أيضا فرصا للتحقيق في دور جينات ومسارات معينة في الخلايا الليفية لتطور الورم. بالمقارنة مع النهج القائمة على Cre-lox ، فإن البروتوكول المقدم سيمثل نهجا أسرع بكثير لمراقبة دور الخلايا الليفية لأنه سيتم مراقبة نمو الورم على مدى بضعة أسابيع فقط. كما أن النهج المقدم أقل تكلفة بشكل ملحوظ لأنه لا يتطلب توليد وإسكان مستعمرات الفئران المعدلة وراثيا. يمكن استخدام البروتوكول المقدم لاختبار تأثير ضربة قاضية للجينات المختلفة بسرعة باستخدام shRNAs بدلا من الحاجة إلى تطوير مستعمرات الفئران. كما أن النهج المقدم أكثر مرونة لأنه سيسمح بمقارنة أعداد مختلفة من الخلايا الليفية ، ونسب مختلفة من الخلايا السرطانية والخلايا الليفية ، وضربة قاضية للجينات المختلفة ، وحتى مقارنة الخلايا الليفية من مواقع أو أنواع الأنسجة المختلفة. سيكون لنهج Cre-lox ميزة أن الخلايا الليفية موجودة داخل الفئران في سياق فسيولوجي أكثر.
سيكون البروتوكول المذكور هنا ذا قيمة للعلماء الذين يسعون إلى مراقبة آثار الخلايا الليفية على نمو الورم بسرعة وفعالية من حيث التكلفة. هذا البروتوكول ذو قيمة خاصة للعلماء الذين يبحثون في مجموعات فرعية مختلفة من الخلايا الليفية أو الخلايا الليفية من مصادر مختلفة على نمو الورم على نمو الورم. إذا كان من المهم أن يحدث بدء الورم في سياق فسيولوجي ، فيجب النظر في نماذج الفئران المعدلة وراثيا.
هناك العديد من الطرق الممكنة لإجراء هذه التجارب. يمكن استخدام الفئران ذات الكفاءة المناعية كمضيفات ، مما يسمح بالتحقيق في تفاعلات الخلايا المناعية الليفية. بالنسبة لنماذج الفئران ذات الكفاءة المناعية ، يجب حقن خلايا سرطان الفئران والخلايا الليفية الجنينية للفأر (MEFs). يسمح استخدام MEFs أيضا للباحث بالاستفادة من مجموعة واسعة من سلالات الفئران بالضربة القاضية لاختبار وجود أو عدم وجود جين مهم. بدلا من ذلك ، يمكن استخدام الفئران التي تعاني من نقص المناعة لاختبار دور الخلايا الليفية البشرية في تعزيز نمو الأورام في الفئران المشتقة من الخلايا السرطانية البشرية. يمكن إجراء إدخال الخلايا السرطانية تحت الجلد أو بشكل تقويمي. بالنسبة للورم الميلانيني ، كما هو موضح أدناه ، يمكن حقن خليط الورم والخلايا الليفية داخل الأدمة للحقن التقويمي الذي يحاكي عن كثب الموقع داخل الجلد حيث قد يتطور الورم الميلانيني.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>26G Needles</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-826-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol swabs</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>326895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal clipper miniARCO with surgical blade #40</td>
			<td>WAHL Professional</td>
			<td>8787-450A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Athymic nude mice (NU/J)</td>
			<td>The Jackson labs</td>
			<td>002019</td>
			<td>These mice are immunocompromised and can be used for experiments in which human cells are introduced. Immunocompetent mice can also be used if mouse cancer cells and fibroblasts will be introduced.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cancer cells</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>ATCC&#174; CRL-11147&#8482;</td>
			<td>This is the catalog number for a primary human melanoma cell line. Other cancer cell types can also be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Culture Multi Flasks</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-826-95</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge for conical tubes capable of reaching 180 x g</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-432-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess Cell Counting Chamber</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C10228</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11965-118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>MT35010CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibroblasts&#160;</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>PCS-201-012</td>
			<td>We isolate fibroblasts from skin in our lab. This is a catalog number for an adult primary human dermal fibroblast cell line. MEFs and fibroblasts derived from other sites can also be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>NDC 11695-6776-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS USP grade for injection into mice</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-751-7476</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile 10 ml serological pipet</td>
			<td>Celltreat</td>
			<td>667210B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile 5 ml serological pipet</td>
			<td>Celltreat</td>
			<td>229005B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile 50 ml centrifuge tubes</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>28-108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Syringe Filters pore size 0.2 microns</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-740-61A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile tissue culture-grade Trypsin-EDTA</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15400054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile tissue-culture grade PBS</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-751-7476</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterle 25 ml serological pipet</td>
			<td>Celltreat</td>
			<td>667225B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC treated 100 x 20 mm dishes</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>25-202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC treated 150 x 20 mm dishes</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>25-203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC treated 60 x 15 mm dishes</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>25-260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan blue</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C10228</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model to investigate the role of cancer-associated fibroblasts in tumor growth

يمكن أن تلعب الخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان (CAFs) دورا مهما في نمو الورم من خلال خلق بيئة دقيقة تعزز الورم. يمكن أن تكون نماذج دراسة دور CAFs في البيئة المكروية للورم مفيدة لفهم الأهمية الوظيفية للخلايا الليفية والخلايا الليفية من الأنسجة المختلفة والعوامل الوراثية المحددة في الخلايا الليفية. تعد نماذج الماوس ضرورية لفهم المساهمين في نمو الورم وتطوره في سياق الجسم الحي. هنا ، يتم توفير بروتوكول يتم فيه خلط الخلايا السرطانية مع الخلايا الليفية وإدخالها في الفئران لتطوير الأورام. يتم تحديد أحجام الورم بمرور الوقت وأوزان الورم النهائية ومقارنتها بين المجموعات. يمكن أن يوفر البروتوكول الموصوف مزيدا من التبصر في الدور الوظيفي ل CAFs في نمو الورم وتطوره.

تم استزراع خلايا سرطان الجلد البشرية A2058 والخلايا الليفية الجلدية البشرية الأولية في ظل ظروف معقمة. تم جمع الخلايا وغسلها ثلاث مرات باستخدام برنامج تلفزيوني. تم حقن الفئران التي تعاني من نقص المناعة (NU / J - سلالة Foxn1 عارية) تحت الجلد على جناح واحد مع 0.25 مليون خلية سرطان الجل...

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model to Investigate the Role of Cancer-Associated Fibroblasts in Tumor Growth at JoVE.com

A Mouse Model to Investigate the Role of Cancer-Associated Fibroblasts in Tumor Growth

يتم توفير بروتوكول للحقن المشترك للخلايا السرطانية والخلايا الليفية ومراقبة نمو الورم بمرور الوقت. يمكن استخدام هذا البروتوكول لفهم الأساس الجزيئي لدور الخلايا الليفية كمنظم لنمو الورم.

نموذج فأر للتحقيق في دور الخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان في نمو الورم

Cancer-associated fibroblasts (CAFs) can play an important role in tumor growth by creating a tumor-promoting microenvironment. Models to study the role ...

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Tumor Engraftment in a Xenograft Mouse Model of Human Mantle Cell Lymphoma

ورم انجرافتمينت في نموذج الفأر إكسينوجرافت من عباءة البشرية الخلية اللمفاوية

B lymphocytes are key players in immune cell circulation and they mainly home to and reside in lymphoid organs. While normal B cells only proliferate when ...

A Method to Define the Effects of Environmental Enrichment on Colon Microbiome Biodiversity in a Mouse Colon Tumor Model

أسلوب لتحديد آثار الإثراء البيئي في القولون ميكروبيومي التنوع البيولوجي في نموذج ورم القولون الماوس

Several recent studies have illustrated the beneficial effects of living in an enriched environment on improving human disease. In mice, environmental ...

Phosphopeptide Enrichment Coupled with Label-free Quantitative Mass Spectrometry to Investigate the Phosphoproteome in Prostate Cancer

تخصيب فوسفوبيبتيدي مقترنة بكمية خالية من تسمية الطيف الكتلي للتحقيق في فوسفوبروتيومي في سرطان البروستاتا

Phosphoproteomics involves the large-scale study of phosphorylated proteins. Protein phosphorylation is a critical step in many signal transduction ...

Digital Polymerase Chain Reaction Assay for the Genetic Variation in a Sporadic Familial Adenomatous Polyposis Patient Using the Chip-in-a-tube Format

بوليميريز الرقمية سلسلة من ردود الفعل المقايسة للتنوع الوراثي في مريض متفرقة مرجلات غدومي استخدام تنسيق رقاقة في أنبوب

The quantitative analysis of human genetic variation is crucial for understanding the molecular characteristics of serious medical conditions, such as ...

In Vivo Inhibition of MicroRNA to Decrease Tumor Growth in Mice

في تثبيط فيفو من MicroRNA لتقليل نمو الورم في الفئران

MicroRNAs (miRNAs) are important regulators of gene expression through their ability to destabilize mRNA and inhibit translation of target mRNAs. An ...

A 3D Spheroid Model as a More Physiological System for Cancer-Associated Fibroblasts Differentiation and Invasion In Vitro Studies

نموذج Spheroid 3D كنظام أكثر فسيولوجية للتمييز الليفي المرتبطة بالسرطان والغزو في الدراسات المختبرية

Defining the ideal model for an in vitro study is essential, mainly if studying physiological processes such as differentiation of cells. In the tumor ...

Isolation of Proximal Fluids to Investigate the Tumor Microenvironment of Pancreatic Adenocarcinoma

عزل السوائل القريبة للتحقيق في البيئة الدقيقة للورم من سرطان البنكرياس الغدي

Pancreatic adenocarcinoma (PDAC) is the fourth leading cause of cancer-related death, and soon to become the second. There is an urgent need of variables ...

Isolation of Primary Cancer-Associated Fibroblasts from a Syngeneic Murine Model of Breast Cancer for the Study of Targeted Nanoparticles

عزل الخلايا الليفية الأولية المرتبطة بالسرطان من نموذج مورين السينجيني لسرطان الثدي لدراسة الجسيمات النانوية المستهدفة

Cancer-associated fibroblasts (CAFs) are key actors in the context of the tumor microenvironment. Despite being reduced in number as compared to tumor ...

An Ex Vivo Brain Slice Model to Study and Target Breast Cancer Brain Metastatic Tumor Growth

An Ex Vivo Brain Slice Model to Study and Target Breast Cancer Brain Metastatic Tumor Growth

نموذج شريحة الدماغ خارج الجسم الحي لدراسة واستهداف سرطان الثدي نمو الورم النقيلي في الدماغ

Brain metastasis is a serious consequence of breast cancer for women as these tumors are difficult to treat and are associated with poor clinical ...

A Three-Dimensional Spheroid Model to Investigate the Tumor-Stromal Interaction in Hepatocellular Carcinoma

نموذج كروي ثلاثي الأبعاد للتحقيق في التفاعل الورمي-السترومالي في سرطان الكبد

The aggressiveness and lack of well-tolerated and widely effective treatments for advanced hepatocellular carcinoma (HCC), the predominant form of liver ...