Мы представляем здесь способ культивирования клеток для индукции мезенхимальных-эпителиальные переходы (MET) в клетках саркомы на основе комбинированного эктопической экспрессии микроРНК-200 членов семьи и grainyhead-типа 2 (GRHL2). Этот метод подходит для лучшего понимания биологического воздействия фенотипической пластичности на агрессивности рака и лечении.
Фенотипическая пластичность относится к явлению, в котором клетка транзиторна получить черты другого рода. Во время прогрессирования рака, фенотипическая пластичность дисков вторжения, распространение и метастазирование. В самом деле, в то время как большинство исследований фенотипической пластичности было в контексте эпителиальных полученных карцином, оказывается, саркомы, которые являются мезенхимальными по происхождению, также демонстрируют фенотипическую пластичность, с подмножеством сарком переживают феномен, который напоминает mesenchymal- эпителиальный переход (МЕТЫ). Здесь, мы разработали способ, включающий семейство микроРНК-200 и grainyhead-типа 2 (GRHL2), чтобы имитировать этот MET-подобный феномен, наблюдаемый в саркому пациента samples.We последовательно выразить GRHL2 и семейство микроРНК-200 клеток с помощью трансдукции и трансфекции, соответственно, , чтобы лучше понять молекулярные основы этих фенотипических переходов в клетках саркомы. Саркома клетки, экспрессирующие MIR-200s и GRHL2 продемонстрировал повышенную эпителиальной characteristИКС в морфологии клеток и изменения эпителиальных и мезенхимальных биомаркеров. Дальнейшие исследования с использованием этих методов могут быть использовано, чтобы лучше понять последствия фенотипических из МЕТ-подобных процессов на клетки саркомы, такие как миграция, инвазия, метастатическая склонность и устойчивость к терапии.
Фенотипическая пластичность относится к обратимому переходу между клеточными фенотипами, и обычно делится на два типа, эпителиально-к-мезенхимальный (ЕМТ) переходы и мезенхимальных-к-эпителиальные переходы (Met). Это фенотипическая пластичность играет важную роль в нормальных процессах многоклеточных организмов, такие как развитие и заживление ран 1; Однако, эти же пути и программа экспрессии генов также могут привести к болезни, такие как фиброз (обзор в 2, 3, 4) и карциноме метастазы (обзор в ссылках 5, 6, 7, 8). Во время метастазирования, например, ЕМТ нарушает полярность клеток, межклеточные взаимодействия, а также способствует инвазии 9, 10. Вместе EMT вкладs в фенотипическое состояние, что способствует распространению раковых клеток. Кроме того, ЕМТ также приводит к целому ряду других фенотипических изменений , которые ведут агрессивный фенотип, в то числе дерегуляции раковых клеток метаболизма 6, развития лекарственной устойчивости 11, 12, увеличенная способностью опухоли инициации 13, 14 и принимающей иммунное уклонение от 15.
Фенотипическая пластичность хорошо изучена в прогрессировании рака; Однако, саркомы также демонстрируют фенотипическую пластичность. Интересно, что кажется, как будто некоторые из тех же водителей фенотипической пластичности в карциномах также способствуют саркомам пластичности и агрессивности. Так , например, циркулирующие опухолевые клетки (CTCs) у пациентов с саркомой , как были показаны , чтобы выразить EpCAM, белок клеточной поверхности , которые , как правило , найденные на эпителиальные клетках 16. Аддиционно, 250 мягких тканей саркома образцы были классифицированы как эпителиальные-типа или мезенхимальные-как на основе экспрессии генов. Пациенты в эпителиального типа биомаркеров подписи имели лучший прогноз , чем у пациентов с мезенхимальной типа биомаркеров подписи 17. Это согласуется со многими карцином, в которых пациенты с более эпителиальных карцином , как имеют лучшие результаты по сравнению с пациентами с более мезенхимальных подобных опухолей 18.
В то время как некоторые саркомы отображения биомаркеров и экспрессии генов пути в соответствии с MET, молекулярные подкрепления этой фенотипической пластичности остаются мало изучены. Изучить механизмы и движущие MET саркомы мы разработали модель MET индукции с использованием двух факторов эпителиальных конкретным, микроРНК (микроРНК) -200 семьи и grainyhead типа 2 (GRHL2). В MIR-200s представляют собой семейство небольших некодирующих РНК, которые регулируют экспрессию генов путем связывания с 3'-UTRs в MESSENгер РНК и предотвращения перевода в белок. МикроРНК-200 семейство состоит из двух подгрупп – один, содержащий MIR-141 и MIR-200a, а другой в том числе MIR-200b, MIR-200c, и MIR-429. Члены семейства микроРНК-200 обогащены эпителиальных тканей, а потеря MIR-200s связан с метастазами в карцином 19. Семейство микроРНК-200 также подавляется в сарком мягких тканей по сравнению с нормальной тканью 20. Подобно MIR-200s, GRHL2 является ключевым регулятором , который имеет важное значение для развития эпителиальных 21. Фактор транскрипции GRHL2 действует в двух способах активируют эпителиальные гены, такие как E-кадгерин: 1) В эпителиальных клетках, GRHL2 непосредственно репрессирует главный регулятор ЕМТА, ZEB1 22; и 2) GRHL2 непосредственно активирует транскрипцию генов эпителиальных 23. Наши предыдущие исследования показали, что комбинированное выражение MIR-200s и GRHL2 в клетках саркомыиндуцирует МЕТ-подобный фенотип 24. Здесь мы представляем подробный протокол для создания модели ин витро MET индукции в клетках саркомы с помощью эктопической экспрессии микроРНК-200s и GRHL2.
Саркомы являются редкими, но очень агрессивные раковые мезенхимной линии. Несмотря на их мезенхимальное происхождение, подмножество сарком, как представляется, пройти фенотипический переход к более эпителиальным подобным состояниям. Это МЕТ-подобный переключатель имеет прогностиче…
The authors have nothing to disclose.
JAS признает поддержку со стороны Института Дьюка рака, мочеполовой онкологической лаборатории Duke University и Университета Дьюка отдела ортопедии. HL была поддержана Национальным научным фондом (NSF) Центр теоретической биологической физики (НФС PHY-1427654) и NSF DMS-1361411, а также в качестве CPRIT (Профилактика рака и Научно-исследовательский институт Техас) Scholar в Cancer Research штата Техас в университете Райса. KEW была поддержана NIH F32 CA192630 MKJ и HL выгоду от полезных дискуссий с Мэри C Фарак-Carson, JN Onuchic Самир M Ханаш, Кеннет J Пиента и Дональд S Коффи.
Countess automated counter | Life technologies | AMQAX1000 | |
Countess cell counting chamber slides | Invitrogen | C10283 | |
SimpliAmp Thermal Cycler | Thermo Fisher | A24811 | |
Odyssey Fc | LI-COR Inc | ||
ViiA7 Real Time PCR System | Thermo Fisher | 4453536 | |
PCR microplate | Corning | 321-29-051 | |
KAPA SYBR Fast Universal qPCR Kit | KAPA Biosystems | KK4602 | |
Starting Block (PBS) Blocking Buffer | Thermo Fisher | 37538 | BSA-based blocking buffer |
Agarose General Purpose LE | Genesee Scientific | 20-102 | |
10X Tris/Glycine/SDS Buffer | Bio-Rad Laboratories Inc | 161-0732 | Running buffer |
10X Tris/Glycine Buffer | Bio-Rad Laboratories Inc | 161-0734 | Transfer buffer |
RIPA Buffer | Sigma Life Sciences | SLBG8489 | |
Amersham Protran 0.45 μm nitrocellulose | GE Healthcare Lifesciences | 10600012 | |
Quick-RNA MiniPrep Kit | Genesee Scientific | 11-358 | |
Laemmli Sample Buffer (4X) | Bio-Rad Laboratories Inc | 1610747 | |
Mini Trans-Blot Cell | Bio-Rad Laboratories Inc | 1703930 | |
Mini-Protean Tetra Cell | Bio-Rad Laboratories Inc | 1658005EDU | |
DPBS | Life technologies | 14190-144 | |
0.05% Trypsin-EDTA | Life technologies | 11995-065 | |
DMEM | Life technologies | 11995-065 | |
Lipofectamine RNAi Max | Thermo Fisher | 13778150 | |
Lipofectamine 2000 Ragents | Thermo Fisher | 11668019 | |
Penicillin Streptomycin | Life technologies | 15140-122 | |
miRVana miRNA mimic negative control #1 | Thermo Fisher | 4464058 | neg miRNA |
hsa-miR-200 mirVana miRNA mimic | Thermo Fisher | 4464066 | miR200A |
has-miR-200 mirVana miRNA mimic | Thermo Fisher | 4404066 | miR200B |
has-miR-200 mirVana miRNA mimic | Thermo Fisher | 4404066 | miR200C |
Opti-MEM | Life technologies | 11088-021 | serum-free media |
anti-Ecadherin antibody | BD Bioscience | 610182 | |
anti-beta actin | Santa Cruz Biotechnology | sc-69879 | |
anti-EpCam | Ab Serotec | MCA18706 | |
anti-ZO1 | Invitrogen | 402200 | |
IRDye 800W | LI-COR Inc | 925-32210 | |
IRDye 680 | LI-COR Inc | 926-32223 | |
anti-mouse AlexaFluor 647 | Thermo Fisher | A211241 | |
anti-rabbit AlexaFluor 647 | Thermo Fisher | ab150075 | |
Halt Protease and Phosphatesse Inhibitor | Thermo Fisher | 1861281 | |
Precision Plus Protein Dual Color | Bio-Rad Laboratories Inc | 161-0374 | |
Partec CellTrics | Sysmex | 04-004-2326 | 30 μm filter for flow |
GAPDH-F | IDT | AGCCACATCGCTCAGACAC | |
GAPDH-R | IDT | GCCCAATACGACCAAATCC | |
Ecadherin-F | IDT | TGGAGGAATTCTTGCTTTGC | |
Ecadherin-R | IDT | CGCTCTCCTCCGAAGAAAC | |
ZEB1-F | IDT | GCATACAGAACCCAACTTGAACGTC | |
ZEB1-R | IDT | CGATTACACCCAGACTGC | |
NOTCH-F | IDT | GGCAATCCGAGGACTATGAG | |
NOTCH-R | IDT | CTCAGAACGCACTCGTTGAT | |
nitro blue tetrazolium | Sigma | N5514 | |
hexadimethrine bromide | Sigma | H9268 | polybrene |
3 mL syringe | BD Bioscience | 309657 | |
Sterile syringe filter | VWR | 28145-505 | |
5mL polypropylene round-bottom tube | 352063 | flow cytometry tubes | |
High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit | Thermo Fisher | 4368814 | reverse transcription kit |
4% paraformaldyhyde | Santa Cruz Biotechnology | sc-281612 | |
Triton-X100 | Sigma | 93443 | |
bovine serum albumin | Sigma | A7906 |