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

Авторы выражают благодарность всем сотрудникам лаборатории Коллера за полезный вклад. H.A.C. был стипендиатом Милтона Э. Касселя из Фонда Риты Аллен. Мы признаем NIH / NCI 1 R01 CA221296-01A1, NIH 1 R01 AR070245-01A1, Научную премию Альянса по исследованию меланомы, Награду за программу интеграции клинических лабораторий Института исследований рака, Центр женского здоровья Айрис Кантор / Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе Грант CTSI NIH UL1TR000124, Координационный комитет по исследованию рака Калифорнийского университета, Тематическая премия Медицинской школы Дэвида Геффена за метаболизм, Институт клинических трансляционных наук и Комплексный онкологический центр Йонссона, Награды за инновации от Исследовательского центра широких стволовых клеток (Роуз-Хиллз и Ха-Габа), награда от Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе SPORE в области рака предстательной железы (Национальный институт рака Национальных институтов здравоохранения под номером P50CA092131), награда за инновации от Центра широких стволовых клеток, Центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток Эли и Эдит Броуд в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Учебная программа по биологии опухолевых клеток (USHHS Ruth L. Kirschstein Institutional National Research Service Award # T32 CA009056), программа дерматологии T32 в UCLA AR071307 и Программа обучения биологии, патофизиологии и терапии мышечных клеток Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе T32 5 T32 AF 65972.

Все описанные эксперименты были одобрены Комитетом по уходу за животными Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
ПРИМЕЧАНИЕ: Выберите раковые клетки и фибробласты, которые соответствуют мышам-хозяевам для мышиного штамма. Выберите раковые клетки и фибробласты, к...

В эксперименте, показанном на рисунке 1, одновременное введение дермальных фибробластов человека с клетками меланомы человека A2058 привело к более крупным опухолям, чем когда клетки меланомы были введены без совместно введенных фибробластов. Эта разница может быть легк?...

В микроокружении опухоли одним из наиболее заметных типов клеток является связанный с раком фибробласт (CAF)1. Эти фибробласты, связанные с карциномой, могут играть опухолевую роль 2,3. Например, фибробласты, экспрессирующие S100A, секретируют коллагены, которые могут инкапсулировать канцерогены и защищать от образования карциномы4. Кроме того, истощение α-гладкомышечного актина (СМА)-положительных миофибробластов при раке поджелудочной железы вызывает иммуносупрессию и ускоряет прогрессирование рака поджелудочной железы2. CAF также могут развиваться совместно с раковыми клетками и способствовать прогрессированию опухоли 5,6,7,8. Фибробласты могут синтезировать и секретировать белки внеклеточного матрикса, которые создают среду, способствующую развитию опухоли8. Эти белки внеклеточного матрикса могут вызывать механическую жесткость ткани, что связано с прогрессированием опухоли 9,10. Депонированный внеклеточный матрикс может действовать как физический барьер, который ингибирует иммунную инфильтрацию11. Матричное осаждение CAF также было связано с инвазией опухоли, поскольку было показано, что фибронектин, генерируемый CAF, способствует инвазииопухоли 12. CAF способствуют ангиогенезу и рекрутируют иммуносупрессивные клетки в микроокружение опухоли, секретируя трансформирующий фактор роста-β (TGF-β), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), интерлейкин-6 (IL-6) и CXC-хемокиновый лиганд 12 (CXCL12)13,14,15. Из-за их центральной роли в стимулировании роста опухоли фибробласты, связанные с раком, являются новой мишенью для противораковой терапии 6,16,17,18.
В приведенном ниже протоколе описывается метод проверки того, как фибробласты влияют на рост опухолей в хорошо зарекомендовавшей себя и широко используемой мышиной модели роста опухоли. Чтобы понять важность фибробластов в микроокружении опухоли, стандартный протокол введения раковых клеток мышам для мониторинга их роста был изменен, чтобы включить фибробласты с введением раковых клеток. Раковые клетки могут быть введены подкожно или внутрикожно. Внутрикожное введение приведет к опухолям, которые возникают из самой кожи. Ксенотрансплантаты, в которых раковые клетки и фибробласты совместно вводят мышам, представляют собой важный методологический инструмент для анализа роли фибробластов, субпопуляций фибробластов и белковых факторов в способности стимулировать рост рака 19,20,21. Приведен подробный протокол совместной инъекции раковых клеток и фибробластов мышам. Этот метод может быть использован для сравнения наличия или отсутствия фибробластов, для сравнения фибробластов из разных источников20 или для сравнения фибробластов с экспрессией специфических белков19 и без нее. После введения раковых клеток и фибробластов размер опухоли можно контролировать с течением времени. По окончании экспериментов опухоли могут быть препарированы и взвешены. Наблюдая за ростом опухоли с течением времени, можно проанализировать важность различных факторов.
Возможны альтернативные подходы к изучению роли фибробластов в опухолевом росте. В качестве примера можно привести модели на основе Cre-loxed, которые обеспечивают тканеспецифический нокаут генов с драйверами, экспрессируемыми преимущественно в фибробластах. Такие подходы также дают возможность исследовать роль специфических генов и путей в фибробластах для прогрессирования опухоли. По сравнению с подходами, основанными на крелоксе, представленный протокол будет представлять собой значительно более быстрый подход к мониторингу роли фибробластов, поскольку рост опухоли будет контролироваться всего за несколько недель. Предлагаемый подход также значительно дешевле, поскольку он не требует создания и размещения колоний генетически модифицированных мышей. Предоставленный протокол может быть использован для быстрого тестирования эффекта нокдауна различных генов с использованием шРНК вместо необходимости развития колоний мышей. Представленный подход также является более гибким, поскольку он позволяет сравнивать различное количество фибробластов, различные соотношения раковых клеток и фибробластов, нокдаун разных генов и даже сравнение фибробластов из разных участков ткани или видов. Подход Cre-lox будет иметь то преимущество, что фибробласты присутствуют у мышей в более физиологическом контексте.
Протокол, представленный здесь, будет полезен для ученых, которые стремятся быстро и экономически эффективно отслеживать влияние фибробластов на рост опухоли. Этот протокол особенно ценен для ученых, исследующих различные подмножества фибробластов или фибробластов из разных источников по росту опухоли по росту опухоли. Если важно, чтобы инициация опухоли происходила в физиологическом контексте, то следует рассмотреть генно-инженерные модели мышей.
Существует несколько возможных подходов к проведению этих экспериментов. Иммунокомпетентные мыши могут быть использованы в качестве хозяев, что позволит исследовать взаимодействие фибробластов и иммунных клеток. Для иммунокомпетентных моделей мышей необходимо вводить раковые клетки мыши и эмбриональные фибробласты мыши (MEF). Использование MEF также позволяет исследователю использовать широкий спектр нокаутных штаммов мышей для проверки наличия или отсутствия интересующего гена. В качестве альтернативы, мыши с иммунодефицитом могут быть использованы для проверки роли человеческих фибробластов в стимулировании роста опухолей у мышей, которые происходят из раковых клеток человека. Введение раковых клеток может быть выполнено подкожно или ортотопически. Для меланомы, как описано ниже, смесь опухоли и фибробластов может быть введена внутрикожно для ортотопической инъекции, которая более точно имитирует место в коже, где будет развиваться меланома.

<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

Ассоциированные с раком фибробласты (CAF) могут играть важную роль в росте опухоли, создавая микроокружение, способствующее развитию опухоли. Модели для изучения роли CAF в микроокружении опухоли могут быть полезны для понимания функциональной важности фибробластов, фибробластов из разных тканей и специфических генетических факторов в фибробластах. Мышиные модели необходимы для понимания факторов, способствующих росту и прогрессированию опухоли в контексте in vivo. Здесь предусмотрен протокол, в котором раковые клетки смешиваются с фибробластами и вводятся мышам для развития опухолей. Размеры опухоли с течением времени и конечная масса опухоли определяются и сравниваются между группами. Описанный протокол может дать более полное представление о функциональной роли CAF в росте и прогрессировании опухоли.

Клетки меланомы человека A2058 и первичные дермальные фибробласты человека культивировали в стерильных условиях. Клетки собирали и трижды промывали ПБС. Мышам с иммунодефицитом (штамм NU/J - Foxn1 nude) вводили подкожно на один фланг только 0,25 миллиона клеток меланомы A2058. На д?...

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

Предусмотрен протокол для совместного введения раковых клеток и фибробластов и мониторинга роста опухоли с течением времени. Этот протокол может быть использован для понимания молекулярной основы роли фибробластов как регуляторов роста опухоли.

Мышиная модель для исследования роли связанных с раком фибробластов в росте опухоли

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

Опухоль приживления в гранулы ксенотрансплантата мыши модель человека Мантия клеточная лимфома

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

Метод для определения последствий экологических обогащения на биоразнообразие Микрофлора толстой кишки в мышиной модели опухоли толстой кишки

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

Phosphopeptide обогащения, в сочетании с Label бесплатно количественного масс-спектрометрии для расследования Phosphoproteome рака простаты

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

Assay цифровой полимеразной цепной реакции для генетической вариации в спорадических семейное аденоматозное Polyposis пациента, используя формат чип в трубе

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

В Vivo ингибирование микроРНК для уменьшения роста опухоли у мышей

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

3D сфероидная модель как более физиологическая система для рака связанных фибробластов дифференциации и вторжения в vitro исследований

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

Выделение проксимальных жидкостей для исследования микроокружения опухоли аденокарциномы поджелудочной железы

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

Выделение первичных связанных с раком фибробластов из сингенной мышиной модели рака молочной железы для изучения целевых наночастиц

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

Модель среза мозга Ex Vivo для изучения и нацеливания на метастатический рост опухоли головного мозга рака молочной железы

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

Трехмерная сфероидная модель для исследования опухоле-стромального взаимодействия при гепатоцеллюлярной карциноме

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