摘要2022:ECM和介质渗透在乳腺癌三维建模中的重要性( Abstract 2022: Importance of ECM and media permeation in 3D modeling of breast cancer )

KF Goliwas LE Marshall K Yuan J Berry AR Frost

背景：三维(3D)培养是一种比二维培养更符合生理的体外细胞行为模型方法。癌症的三维建模在药物开发中具有特别重要的意义，在药物开发中预测体内有效性具有挑战性。三维结构不仅对肿瘤的正确建模很重要，而且周围微环境的反应，包括细胞外基质(ECM)和成纤维细胞，也是准确预测药物反应所必需的。三维培养的一个主要障碍是由于营养限制导致细胞活力丧失。在此，我们展示了我们的新型生物反应器系统延长三维培养活力的能力，以及ECM组成在乳腺癌建模中的重要性。方法：为进一步了解不同ECM对乳腺癌细胞和成纤维细胞三维排列的影响，采用3种不同的ECM：1）100%基底膜（BM,还原型生长因子Matrigel）稀释至9～12μg/ml,2）等体积的BM和I型胶原(50%BM+50%胶原）,3）10%的I型胶原，将MDA-MB-231(231)乳腺癌细胞单培养或与成纤维细胞（2：1）共培养3或7天。在大多数浸润性乳腺癌中，细胞聚集的形成是通过图像分析来评估的。在我们的灌注生物反应器系统中，250μm通道穿透3d共培养物（231个细胞和成纤维细胞（2：1）混合10%BM/I型胶原）。用Ki-67免疫染色法测定细胞增殖情况，比较3天或7天后固体共培养、灌注和非灌注共培养的增殖情况。结果：在3天和7天的单培养中，100%BM组的细胞聚集率明显高于50%BM组和10%BM组(P<0.002,方差分析）。与成纤维细胞3D共培养的结果相似(P<0.002,方差分析）。无通道（固体）的3D培养显示Ki-67标记指数随时间下降（1天65%，3天35%，7天8.5%）。而灌注和不灌注的3d共培养，随着时间的推移，Ki-67标记指数更为恒定（灌注3天和7天分别为49.6%和37.3%，不灌注3天和7天分别为37.4%和34.4%）。结论：用成纤维细胞和细胞外基质3D共培养建立乳腺癌模型，比2D单培养更好地再现了乳腺癌体内肿瘤-间质的相互作用。ECM的配方影响细胞排列，而BM的存在促进细胞聚集。与固体3D培养相比，我们的灌注生物反应器系统改善了细胞增殖，固体3D培养不能随时间持续生长。我们期望我们的3D培养系统的进一步完善将允许更准确地研究乳腺癌的肿瘤-间质相互作用和药物测试。引用格式：Kayla F.Goliwas,Lauren E.Marshall,Kun Yuan,Joel Berry,Andra R.Frost。ECM和介质渗透在乳腺癌三维建模中的重要性。[摘要]。载：美国癌症研究协会第105届年会论文集；2014年4月5日至9日；加州圣地亚哥。费城(PA)：AACR；2014年癌症判决；74（19补编）：摘要nr 2022。DOI:10.1158/1538-7445.AM2014-2022

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