Three-dimensional cancer-bone metastasis model using ex-vivo co-cultures of live calvarial bones and cancer cells.
Three-dimensional cancer-bone metastasis model using ex-vivo co-cultures of live calvarial bones and cancer cells.
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DOI：
10.1016/j.biomaterials.2011.10.046
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发表时间：
2012-02
期刊：
影响因子：
14
通讯作者：
Salih, Erdjan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Curtin, Paul;Youm, Helen;Salih, Erdjan
关键词：
研究癌症-骨转移的主要限制之一是缺乏适当的离体模型，该模型可以在确定的条件下使用，以模拟体内活骨微环境对癌症-骨相互作用的反应。我们开发并利用了一个三维（3D）癌症-骨转移模型，该模型使用的是在滚轴管系统中存在癌细胞的自由漂浮的活小鼠颅骨骨器官。在缺氧和特定骨重塑阶段（即骨吸收系统）下的共培养中，癌细胞对骨的“内壁侧”表现出显著的亲和力和特异性，癌细胞在骨内壁侧定植和增殖。这与常驻干细胞/祖细胞向破骨细胞和骨吸收的分化是同步的。相比之下，在骨形成条件下，该模型揭示了不同的病理生理，其中乳腺癌细胞继续诱导破骨细胞骨吸收，而前列腺癌细胞导致成骨细胞骨形成。目前的3D模型被用来证明其应用于涉及化学和生化扰动的研究，在缺乏和存在癌细胞和细胞反应。我们用该模型的广泛通用性和多方面应用的例子来描述原理证明，这为正在进行的癌症-骨转移领域的研究增加了另一个维度。
One of the major limitations of studying cancer-bone metastasis has been the lack of an appropriate ex-vivo model which can be used under defined conditions that simulates closely the in vivo live bone microenvironment in response to cancer-bone interactions. We have developed and utilized a three-dimensional (3D) cancer-bone metastasis model using free floating live mouse calvarial bone organs in the presence of cancer cells in a roller-tube system. In such co-cultures under hypoxia and a specifically defined bone remodeling stage, viz., resorption system, cancer cells showed a remarkable affinity and specificity for the “endosteal side” of the bone where they colonize and proliferate. This was concurrent with differentiation of resident stem/progenitor cells to osteoclasts and bone resorption. In contrast, under bone formation conditions this model revealed different pathophysiology where the breast cancer cells continued to induce osteoclastic bone resorption whereas prostate cancer cells led to osteoblastic bone formation. The current 3D model was used to demonstrate its application to studies involving chemical and biochemical perturbations in the absence and presence of cancer cells and cellular responses. We describe proof-of-principle with examples of the broad versatility and multi-faceted application of this model that adds another dimension to the ongoing studies in the cancer-bone metastasis arena.
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DOI：
10.1073/pnas.0808932106
发表时间：
2009-01-13
影响因子：
11.1
作者：
Fischbach, Claudia;Kong, Hyun Joon;Mooney, David J.
通讯作者：
Mooney, David J.
影响因子：
64.8
作者：
Radisky, DC;Levy, DD;Bissell, MJ
通讯作者：
Bissell, MJ
DOI：
10.1152/ajpcell.2001.280.2.c280
发表时间：
2001-02-01
影响因子：
5.5
作者：
Otto, CM;Baumgardner, JE
通讯作者：
Baumgardner, JE
影响因子：
7.8
作者：
Lochter, A;Galosy, S;Muschler, J;Freedman, N;Werb, Z;Bissell, MJ
通讯作者：
Bissell, MJ
影响因子：
6.2
作者：
Käkönen, SM;Mundy, GR
通讯作者：
Mundy, GR