Tầm quan trọng của môi trường vi mô trong tiến triển ung thư vú: Tái hiện quá trình hình thành khối u vú bằng cách sử dụng mô hình tế bào biểu mô vú người độc đáo và xét nghiệm nuôi cấy ba chiều

Biochemistry and Cell Biology - Tập 74 Số 6 - Trang 833-851 - 1996
Valerie M. Weaver1, Andrew H. Fischer, O. W. Peterson, Mina J. Bissell
1Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA

Tóm tắt

Matrigen ngoại bào (ECM) là một yếu tố quyết định trong việc phát triển mô và duy trì sự ổn định của nó. "Môi trường vi mô được thiết kế" trong các mô hình nuôi cấy và in vivo đã chỉ ra rằng ECM kiểm soát sự tăng trưởng, biệt hóa và apoptosis ở các tế bào biểu mô vú (MEC) của chuột và người thông qua một hệ thống thứ bậc các sự kiện phiên mã có liên quan đến sự tương tác phức tạp giữa các con đường tín hiệu hòa tan và vật lý. Hơn nữa, các nghiên cứu này đã chỉ ra rằng các con đường này chỉ đạo và bị ảnh hưởng bởi cấu trúc mô. Cấu trúc mô được điều hướng bởi các tương tác hợp tác giữa các tế bào và có thể được điều chỉnh bởi các yếu tố mô đệm. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi sự mất cấu trúc mô và các thay đổi trong các thành phần ECM liên quan đến sự xuất hiện và phát tán của các khối u vú, và sự ác tính liên quan đến những rối loạn trong sự kết dính tế bào, sự thay đổi của các phân tử kết dính và phản ứng mô đệm. Một số bằng chứng hiện nay hỗ trợ giả thuyết rằng quá trình bệnh sinh của ung thư vú được xác định (ít nhất một phần) bởi sự tương tác động lực giữa các tế bào biểu mô ống dẫn, môi trường vi mô và cấu trúc mô (acini). Do đó, để hiểu rõ các cơ chế liên quan đến sự hình thành ung thư, vai trò của môi trường vi mô (ECM cùng với các tế bào mô đệm) đối với cấu trúc mô cần phải được xem xét và nghiên cứu. Để đạt được mục tiêu này, chúng tôi đã thiết lập một mô hình MEC người độc đáo về quá trình hình thành khối u, mô hình này kết hợp với một xét nghiệm nuôi cấy ba chiều, tái hiện nhiều thay đổi di truyền và hình thái quan sát được ở ung thư vú in vivo. Hiện tại, chúng tôi đang sử dụng hệ thống này để hiểu vai trò của môi trường vi mô và cấu trúc mô trong sự tiến triển của ung thư vú.

Từ khóa

#matrigen ngoại bào #integrin #phân tử kết dính #ung thư vú #môi trường vi mô.

Tài liệu tham khảo

Adams J.C., 1993, Development, 117, 1183, 10.1242/dev.117.4.1183

Alford D., 1996, J. Mammary Gland Biol. Neoplasms, 1, 207, 10.1007/BF02013644

Band V., 1995, Semin. Cell Biol., 6, 185

Barcellos-Hoff M.H., 1989, Development, 105, 223, 10.1242/dev.105.2.223

Barnes R., 1991, Am. J. Pathol., 139, 245

Barsky S.H., 1982, Am. J. Pathol., 108, 276

Barsky S.H., 1983, Lab. Invest., 49, 140

Barsky S.H., 1994, Breast Cancer Res. Treat., 23, 8

Bartek J.J.B., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88, 3528

Berdichevsky F., 1991, Exp. Cell Res., 194, 267, 10.1016/0014-4827(91)90364-Z

Berdichevsky F., 1992, J. Cell Sci., 102, 437, 10.1242/jcs.102.3.437

Berdichevsky F., 1994, Mol. Cell. Differ., 2, 255

Bergstraesser L.M., 1994, Int. J. Oncol., 4, 915

Bernfield M., 1982, Dev. Biol., 90, 291, 10.1016/0012-1606(82)90378-5

Bemfield M., 1993, Development (Suppl.), 205

Birchmeier W., 1994, Biochim. Biophys. Acta, 1198, 11

Bissell M.J., 1982, J. Theor. Biol., 99, 31, 10.1016/0022-5193(82)90388-5

Blashke R.J., 1994, Methods Enzymol., 245, 535, 10.1016/0076-6879(94)45027-7

Borradori L., 1996, Curr. Opin. Cell. Biol., 8, 647, 10.1016/S0955-0674(96)80106-2

Boudreau N., 1995, Mol. Cell. Differ., 3, 261

Boudreau N., 1996, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 93, 9309, 10.1073/pnas.93.8.3509

Braga V.M.M., 1995, Cell Adhes. Commun., 3, 201, 10.3109/15419069509081287

Briand P., 1987, Vitro Cell. Dev. Biol., 23, 181, 10.1007/BF02623578

Briand P., 1996, Cancer Res., 56, 2039

Cannistra S.A., 1995, Gynecol. Oncol., 58, 216, 10.1006/gyno.1995.1214

Chen L.H., 1989, Cell Regul., 1, 45, 10.1091/mbc.1.1.45

Clarke R., 1988, Cancer Res., 48, 4689

Clezardin P.L., 1993, Cancer Res., 53, 1421

Cress A.E., 1995, Cancer Metastasis Rev., 14, 219, 10.1007/BF00690293

D'Ardenne A.J., 1991, J. Pathol., 165, 213, 10.1002/path.1711650304

Dedhar S., 1995, Cancer Metastasis Rev., 24, 165, 10.1007/BF00690289

Denhardt D.T., 1994, J. Cell. Biochem., 56, 48, 10.1002/jcb.240560109

Dhawan J., 1994, Adv. Exp. Med. Biol., 358, 159, 10.1007/978-1-4615-2578-3_15

Dietrich C.U., 1995, Int. J. Cancer., 60, 49, 10.1002/ijc.2910600107

Drife J.O., 1986, Ann. N. Y. Acad. Sci., 58, 10.1111/j.1749-6632.1986.tb15993.x

D'Souza B., 1994, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 91, 7202, 10.1073/pnas.91.15.7202

Dupont W.D., 1993, Cancer, 71, 1258, 10.1002/1097-0142(19930215)71:4<1258::AID-CNCR2820710415>3.0.CO;2-I

Elliott B., 1992, Cell. Physiol., 152, 292, 10.1002/jcp.1041520210

Ferguson D.J.P., 1988, Cell Tissue Res., 252, 581, 10.1007/BF00216645

Foster C.S., 1983, Dev. Biol., 96, 197, 10.1016/0012-1606(83)90323-8

Friedrichs K., 1995, Cancer Res., 55, 901

Fujii H., 1996, Cancer Res., 56, 5260

Gamallo C.J.P., 1993, Am. J. Pathol., 142, 987

Glukhova M., 1995, Am. J. Pathol., 146, 706

Grant D.S., 1994, Pathol. Res. Pract., 190, 854, 10.1016/S0344-0338(11)80989-1

Gui G.P.H., 1995, Surgery, 117, 102, 10.1016/S0039-6060(05)80236-3

Gusterson B.A., 1984, Lab. Invest., 51, 82

Haslam S.Z., 1986, Cancer Res., 46, 310

Hauser I.A., 1993, J. Immunol., 151, 5172, 10.4049/jimmunol.151.10.5172

Hisaoka M., 1993, Differentiation, 53, 163, 10.1111/j.1432-0436.1993.tb00705.x

Hodivala K.J., 1994, J. Cell Biol., 124, 589, 10.1083/jcb.124.4.589

Hoscheutzky H., 1994, J. Cell Biol., 127, 1375, 10.1083/jcb.127.5.1375

Hotchin N.A., 1995, J. Cell Biol., 128, 1209, 10.1083/jcb.128.6.1209

Howlett A.R., 1993, Epithelial Cell Biol., 2, 79

Howlett A.R., 1994, J. Natl. Cancer Inst., 86, 1838, 10.1093/jnci/86.24.1838

Howlett A.R., 1995, J. Cell Sci., 108, 1945, 10.1242/jcs.108.5.1945

Hynes R.O., 1992, Cell, 69, 11, 10.1016/0092-8674(92)90115-S

Ingber D.E., 1994, Int. Rev. Cytol., 173, 173, 10.1016/S0074-7696(08)61542-9

Ingber D.E., 1995, Biomech., 28, 1471, 10.1016/0021-9290(95)00095-X

Jones J.L., 1992, J. Pathol., 167, 399406, 10.1002/path.1711670409

Kibbey M.C., 1994, Cancer Treat. Res., 71, 267, 10.1007/978-1-4615-2592-9_14

Kinch M.S., 1995, J. Cell. Biol., 130, 461, 10.1083/jcb.130.2.461

Koch M., 1991, Cell Res., 194, 297, 10.1016/0014-4827(91)90368-5

Lelievre S., 1996, Recent Frog. Hormone Res., 15, 417432

Leone A., 1993, Oncogen, 8, 2325

Leppa S., 1995, Cell Growth Differ., 6, 853

Lichtner R.B., 1995, Oncogene, 10, 1823

Lipponen P., 1994, J. Pathol., 174, 101, 10.1002/path.1711740206

Lochter A., 1995, Semin. Cancer Biol., 6, 165, 10.1006/scbi.1995.0017

Love S.M., 1996, Breast J., 2, 171, 10.1111/j.1524-4741.1996.tb00091.x

Lupu R., 1995, Sernin. Cancer Biol., 6, 135, 10.1006/scbi.1995.0016

MacDougall J.R., 1995, Cancer Metastasis Rev., 14, 351, 10.1007/BF00690603

Madsen M.W., 1992, Cancer Res., 52, 1210

Mainiero F., 1996, Cell Biol., 134, 241, 10.1083/jcb.134.1.241

Mariuzzi G.M., 1994, Pathol. Res. Pract., 190, 1056, 10.1016/S0344-0338(11)80901-5

Martins-Green M., 1995, Semin. Dev. Biol., 6, 149, 10.1016/S1044-5781(06)80024-1

Matsuyoshi N., 1992, J. Cell Biol., 118, 703, 10.1083/jcb.118.3.703

Meyer D., 1994, Proc. Natl. Acad. U.S.A., 91, 1064, 10.1073/pnas.91.3.1064

Miller F.R., 1993, J. Natl. Cancer Inst., 85, 1725, 10.1093/jnci/85.21.1725

Mintz B., 1981, Adv. Cancer Res., 34, 211, 10.1016/S0065-230X(08)60243-2

Mintz B., 1975, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 72, 3585, 10.1073/pnas.72.9.3585

Moyret C., 1994, Exp. Cell Res., 215, 380, 10.1006/excr.1994.1355

Murray J.S., 1993, J. Immunol., 150, 4270, 10.4049/jimmunol.150.10.4270

Narita T., 1996, Oncology, 53, 374, 10.1159/000227591

Natali P.G., 1992, Br. J. Cancer, 66, 318, 10.1038/bjc.1992.263

Neuenschwander S., 1996, J. Clin. Invest., 97, 2225, 10.1172/JCI118663

Nielsen K.V., 1989, Cancer Genet. Cytogenet., 39, 103, 10.1016/0165-4608(89)90236-7

Nielsen K.V., 1994, Cancer Genet. Cytogenet., 78, 189, 10.1016/0165-4608(94)90089-2

Ochiai A., 1994, Biochem. Biophys. Res. Commun., 205, 73, 10.1006/bbrc.1994.2631

Pekkel V., 1994, Breast Cancer Res. Treat., 32, 5

Oka H., 1993, Cancer Res., 53, 1696

Page D.L., 1978, J. Natl. Cancer Inst., 61, 1055

Peles E., 1992, Cell, 69, 205, 10.1016/0092-8674(92)90131-U

Petersen O.W., 1992, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 89, 9064, 10.1073/pnas.89.19.9064

Petersen O.W., 1995, Breast J., 1, 22, 10.1111/j.1524-4741.1995.tb00215.x

Pignatelli M., 1991, J. Pathol., 165, 25, 10.1002/path.1711650106

Poste G., 1980, Nature (London), 283, 139, 10.1038/283139a0

Richards J., 1982, Exp. Cell Res., 141, 433443, 10.1016/0014-4827(82)90231-2

Robinson S.D., 1991, Development, 113, 867, 10.1242/dev.113.3.867

Rohde-Schulz B., 1995, Invasion Metastasis, 15, 1

Ronnov-Jessen L., 1995, J. Clin. Invest., 95, 859, 10.1172/JCI117736

Ronnov-Jessen L., 1996, Physiol. Rev., 76, 69, 10.1152/physrev.1996.76.1.69

Rosen P.P., 1993, Cancer, 71, 3798, 10.1002/1097-0142(19930615)71:12<3798::AID-CNCR2820711203>3.0.CO;2-S

Roskelley C.D., 1994, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 19, 378

Roskelley C.D., 1995, Curr. Opin. Cell Biol., 7, 736, 10.1016/0955-0674(95)80117-0

Rossen K., 1994, Acta Dermato-Venereol., 74, 101, 10.2340/0001555574106109

Rudland P.S., 1989, Vitro Cell Dev. Biol., 25, 23, 10.1007/BF02624407

Russo J., 1978, J. Natl. Cancer Inst., 78, 413418

Sakakura T., 1982, Dev. Biol., 91, 202, 10.1016/0012-1606(82)90024-0

Sapino A.P., 1988, Int. Int. J. Cancer, 41, 707, 10.1002/ijc.2910410512

Sapino A., 1990, Acta Histochem. Suppl., 40, 81

Sastry S.K., 1996, Cell Biol., 133, 169, 10.1083/jcb.133.1.169

Schor S.L., 1985, J. Cell Sci., 73, 235, 10.1242/jcs.73.1.235

Schor S.L., 1988, J. Cell Sci., 90, 391, 10.1242/jcs.90.3.391

Shaw L.M., 1996, Cancer Res., 56, 959

Shearer M., 1992, Int. J. Cancer, 51, 602, 10.1002/ijc.2910510417

Silberstein G.B., 1990, J. Cell Biol., 110, 2209, 10.1083/jcb.110.6.2209

Silberstein G.B., 1992, Dev. Biol., 152, 354, 10.1016/0012-1606(92)90142-4

Snedeker S.M., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88, 276, 10.1073/pnas.88.1.276

Sommers C.L., 1996, J. Mammary Gland Biol. Neoplasms, 1, 219, 10.1007/BF02013645

Sommers C.L., 1994, Cancer Res., 54, 3544

Stampfer M.R., 1985, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 82, 2394, 10.1073/pnas.82.8.2394

Stampfer M.R., 1993, Cancer Surv., 18, 7

Stoker A.W., 1990, Curr. Opin. Cell Biol., 2, 864, 10.1016/0955-0674(90)90085-S

Stoker W., 1990, J. Cell Biol., 111, 217, 10.1083/jcb.111.1.217

Strange R., 1992, Development, 115, 498, 10.1242/dev.115.1.49

Streuli C.H., 1991, J. Cell Biol., 115, 1383, 10.1083/jcb.115.5.1383

Sympson C.J., 1994, J. Cell Biol., 125, 681, 10.1083/jcb.125.3.681

Sympson C.J., 1995, Semin. Cancer. Biol., 6, 159, 10.1006/scbi.1995.0022

Takeichi M., 1993, Curr. Opin. Cell Biol., 5, 806, 10.1016/0955-0674(93)90029-P

Talhouk R.S., 1992, J. Cell Biol., 118, 1271, 10.1083/jcb.118.5.1271

Taylor-Papadimitriou J., 1989, J. Cell Sci., 94, 403413, 10.1242/jcs.94.3.403

Topper Y.J., 1980, Physiol. Rev., 60, 1049, 10.1152/physrev.1980.60.4.1049

Visscher D.W., 1993, J. Cell. Biochem. Suppl., 176, 114, 10.1002/jcb.240531122

Warren S.L., 1987, Mol. Cell. Biol., 7, 1326, 10.1128/MCB.7.4.1326

Wazier D.E., 1994, Mol. Cell. Biol., 14, 2468, 10.1128/MCB.14.4.2468

Wazier D.E., 1995, J. Cell Biol., 92, 3687

Weaver V.M., 1995, Semin. Cancer Biol., 6, 175, 10.1006/scbi.1995.0021

Wesseling J., 1995, J. Cell Biol., 129, 255, 10.1083/jcb.129.1.255

Yang J., 1980, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 77, 2088, 10.1073/pnas.77.4.2088

Yang Y., 1995, J. Cell Biol., 131, 215, 10.1083/jcb.131.1.215

Yeo T.-K., 1991, Am. J. Pathol., 138, 1437

Zhang S.Z., 1994, Cancer Lett., 85, 233, 10.1016/0304-3835(94)90280-1

Zutter M.M., 1990, Am. J. Pathol., 137, 863

Zutter M.M., 1993, Am. J. Pathol, 142, 1439

Zutter M.M., 1995, F'roc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 92, 7411, 10.1073/pnas.92.16.7411