Demonstration of subpopulations with differing cancer stem cell phenotypes in xenograft and in vitro models of colorectal liver metastases.

2013 ◽  
Vol 31 (4_suppl) ◽  
pp. 394-394
Author(s):  
Dominic E. Sanford ◽  
Andrew Giorgi ◽  
Brian D. Goetz ◽  
Roheena Z. Panni ◽  
William G. Hawkins ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Liver Metastases ◽  
In Vitro Models ◽  
Model Systems ◽  
Cell Populations ◽  
Tumor Initiating Cells ◽  
Distinct Cell

394 Background: Tumors are composed of heterogeneous cell populations, some of which demonstrate enhanced tumor-forming capabilities (so-called tumor initiating cells [TIC] or cancer stem cells). In colorectal cancer (CRC), CD133, 44, and 24 are cell surface markers that identify TIC. Therefore, we sought to determine if CRC liver metastases (CRC-LM) form xenografts (in vivo) and cell cultures (in vitro) with TIC markers. Methods: CRC-LM were grafted in NOD/SCID mice and passaged serially. Xenografts were mechanically dissociated and cultured under sphere forming conditions. Flow cytometry was performed for TIC phenotype. Results: 16 of 18 (89%) CRC-LM specimens formed tumors in mice. Xenografts formed EpCAM+ tumors and spheres. The frequency of CD133+, CD44+, and CD133+/CD44+ tumor cells were 55%, 33%, and 23%, respectively. There was a subpopulation of CD133+/CD44+ cells with elevated CD44 expression(CD44hi). This CD133+/CD44hi population was also CD24+; representing 5% of cells. Eight of eleven (73%) xenografts formed spheres in vitro. The frequency of CD133+, CD44+, and CD133+/CD44+ cells were 63%, 47%, and 26%, respectively. CD133+/CD44+/CD24+ cells made up 8% of sphere-forming cells. There was a non-significant trend towards increased frequency of CD133+, CD44+, and CD133/CD44 positive cells in the spheres compared to the xenografts. However, the percentage of CD133+/CD44+/CD24+ cells was significantly increased in spheres relative to xenografts (8% vs. 5%, respectively; p<0.05) (see Table). Conclusions: CRC-LM derived xenografts and spheres are composed of distinct cell populations with differing levels of TIC/cancer stem cells. Sphere cultures may enhance for the most enriched TIC population. Thus, xenografts and sphere cultures are important model systems to further study the importance of cancer stem cells in CRC progression and metastases. [Table: see text]

scholarly journals Targeting Folate Metabolism Is Selectively Cytotoxic to Glioma Stem Cells and Effectively Cooperates with Differentiation Therapy to Eliminate Tumor-Initiating Cells in Glioma Xenografts

2021 ◽  
Vol 22 (21) ◽  
pp. 11633
Author(s):  
Masashi Okada ◽  
Shuhei Suzuki ◽  
Keita Togashi ◽  
Asuka Sugai ◽  
Masahiro Yamamoto ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
High Sensitivity ◽  
Therapy Resistance ◽  
Folate Metabolism ◽  
Glioma Stem Cells ◽  
Tumor Initiating Cells ◽  
Dismal Prognosis

Glioblastoma (GBM) is one of the deadliest of all human cancers. Developing therapies targeting GBM cancer stem cells or glioma stem cells (GSCs), which are deemed responsible for the malignancy of GBM due to their therapy resistance and tumor-initiating capacity, is considered key to improving the dismal prognosis of GBM patients. In this study, we found that folate antagonists, such as methotrexate (MTX) and pemetrexed, are selectively cytotoxic to GSCs, but not to their differentiated counterparts, normal fibroblasts, or neural stem cells in vitro, and that the high sensitivity of GCSs to anti-folates may be due to the increased expression of RFC-1/SLC19A1, the reduced folate carrier that transports MTX into cells, in GSCs. Of note, in an in vivo serial transplantation model, MTX alone failed to exhibit anti-GSC effects but promoted the anti-GSC effects of CEP1347, an inducer of GSC differentiation. This suggests that folate metabolism, which plays an essential role specifically in GSCs, is a promising target of anti-GSC therapy, and that the combination of cytotoxic and differentiation therapies may be a novel and promising approach to effectively eliminate cancer stem cells.

scholarly journals STEM-26. SMALL MOLECULE DRUG CBL0137 INHIBITS THE FACT COMPLEX AND SENSITIZES GLIOBLASTOMA CANCER STEM CELLS TO RADIOTHERAPY

2020 ◽  
Vol 22 (Supplement_2) ◽  
pp. ii201-ii202
Author(s):  
Miranda Tallman ◽  
Abigail Zalenski ◽  
Amanda Deighen ◽  
Morgan Schrock ◽  
Sherry Mortach ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
High Rate ◽  
Orthotopic Model ◽  
In Vivo Models ◽  
Specific Cytotoxicity ◽  
Treatment Paradigm ◽  
Cancer Agent

Abstract Glioblastoma (GBM) is a malignant brain tumor with nearly universal recurrence. GBM cancer stem cells (CSCs), a subpopulation of radio- and chemo-resistant cancer cells capable of self-renewal, contribute to the high rate of recurrence. The anti-cancer agent, CBL0137, inhibits the FACT (facilitates chromatin transcription) complex leading to cancer cell specific cytotoxicity. Here, we show that CBL0137 sensitized GBM CSCs to radiotherapy using both in vitro and in vivo models. Treatment of CBL0137 combined with radiotherapy led to increased DNA damage in GBM patient specimens and failure to resolve the damage led to decreased cell viability. Using clonogenic assays, we confirmed that CBL0137 radiosensitized the CSCs. To validate that combination therapy impacted CSCs, we used an in vivo subcutaneous model and showed a decrease in the frequency of cancer stem cells present in tumors as well as decreased tumor volume. Using an orthotopic model of GBM, we confirmed that treatment with CBL0137 followed by radiotherapy led to significantly increased survival compared to either treatment alone. Radiotherapy remains a critical component of patient care for GBM, even though there exists a resistant subpopulation. Radio-sensitizing agents, including CBL0137, pose an exciting treatment paradigm to increase the efficacy of irradiation, especially by inclusively targeting CSCs.

scholarly journals STEM-20. RADIO-SENSITIZING GLIOBLASTOMA CANCER STEM CELLS BY INHIBITION OF FACT

2019 ◽  
Vol 21 (Supplement_6) ◽  
pp. vi237-vi238
Author(s):  
Miranda Montgomery ◽  
Abigail Zalenski ◽  
Amanda Deighen ◽  
Sherry Mortach ◽  
Treg Grubb ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Dna Damage ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Combination Therapy ◽  
High Rate ◽  
Primary Role ◽  
Cancer Cell Growth ◽  
Treatment Paradigm

Abstract Glioblastoma (GBM) has a particularly high rate of recurrence with a 5-year overall survival rate of approximately 5%. This is in part due to a sub-population of cancer stem cells (CSC), which are both radioresistant and chemotherapeutically resistant to conventional treatments. Here we investigated CBL0137, a small molecule form of curaxin, in combination with radiotherapy as a means to radiosensitize CSCs. CBL0137 sequesters FACT (facilitates chromatin transcription) complex to chromatin, which leads to activation of p53 and inhibition of NF-κB. This sequestering of FACT results in cytotoxicity especially within tumor cells and prevents FACT from performing its primary role as a histone chaperone, as well as inhibits its part in the DNA damage response pathway. We show that when combined with radiotherapy, CBL0137 administration limited the ability of CSCs to identify and repair damaged DNA. CSCs treated in vitro with CBL0137 and irradiation showed an increased inhibition of cancer cell growth and decreased viability compared to irradiation or drug alone. Combination therapy also showed more DNA damage in the CSCs than with either agent alone. Based on our in vitro evidence for the efficacy of combination therapy to target CSCs, we moved forward to test the treatment in vivo. Using a subcutaneous model, we show that the amount of CD133+ cells (a marker for GMB CSCs) was reduced in irradiation plus CBL0137 compared to either treatment alone. Survival studies demonstrated that irradiation plus CBL0137 compared to irradiation alone or CBL0137 alone increase lifespan. Here we show the ability of CBL0137, in combination with irradiation, to target patient GBM CSCs both in vitro and in vivo. This work establishes a new treatment paradigm for GBM that inclusively targets CSCs and may ultimately reduce tumor recurrence.

scholarly journals Targeting specificity of dendritic cells on breast cancer stem cells: in vitro and in vivo evaluations

2015 ◽  
pp. 323 ◽  
Author(s):  
Phuc Pham ◽  
Sinh Nguyen ◽  
Viet Pham ◽  
Ngoc Phan ◽  
Huyen Nguyen ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Dendritic Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Breast Cancer Stem Cells

scholarly journals Genome-wide CRISPR-Cas9 screen identified KLF11 as a druggable suppressor for sarcoma cancer stem cells

2021 ◽  
Vol 7 (5) ◽  
pp. eabe3445
Author(s):  
Yicun Wang ◽  
Jinhui Wu ◽  
Hui Chen ◽  
Yang Yang ◽  
Chengwu Xiao ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Negative Feedback ◽  
Direct Interaction ◽  
Therapy Resistance ◽  
Negative Regulator ◽  
Chemotherapy Response ◽  
Genome Wide

Cancer stem cells (CSCs) are involved in tumorigenesis, recurrence, and therapy resistance. To identify critical regulators of sarcoma CSCs, we performed a reporter-based genome-wide CRISPR-Cas9 screen and uncovered Kruppel-like factor 11 (KLF11) as top candidate. In vitro and in vivo functional annotation defined a negative role of KLF11 in CSCs. Mechanistically, KLF11 and YAP/TEAD bound to adjacent DNA sites along with direct interaction. KLF11 recruited SIN3A/HDAC to suppress the transcriptional output of YAP/TEAD, which, in turn, promoted KLF11 transcription, forming a negative feedback loop. However, in CSCs, this negative feedback was lost because of epigenetic silence of KLF11, causing sustained YAP activation. Low KLF11 was associated with poor prognosis and chemotherapy response in patients with sarcoma. Pharmacological activation of KLF11 by thiazolidinedione effectively restored chemotherapy response. Collectively, our study identifies KLF11 as a negative regulator in sarcoma CSCs and potential therapeutic target.

scholarly journals The role of ProMyelocytic Leukemia (PML) protein in breast cancer and breast cancer stem cells

2018 ◽  
Author(s):  
Νικολέτα-Νίκη Σαχίνη
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Promyelocytic Leukemia ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Forkhead Box ◽  
Forkhead Box M1

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί την πιο συχνή μορφή καρκίνου στις γυναίκες. Πρόκειται για μια ετερογενή ασθένεια όσον αφορά το φαινότυπό της και το γενετικό της υπόβαθρο. Καρκινικά χαρακτηριστικά, όπως ο ρυθμός πολλαπλασιασμού, η διεισδυτικότητα, η μεταστατικότητα, η ανθεκτικότητα στα φάρμακα και συγκεκριμένες ογκογόνες μεταλλαγές διαφέρουν μεταξύ περιπτώσεων καρκίνου του μαστού. Τέτοιου είδους ετερογένεια (ενδο-ογκική και δι-ογκική) μεταξύ των όγκων προκύπτει από στοχαστικές γενετικές και επιγενετικές αλλαγές οι οποίες προσδίδουν κληρονομήσιμες φαινοτυπικές και λειτουργικές διαφορές μεταξύ των καρκινικών κυττάρων. Παρ’ όλο που υπάρχουν θεραπευτικά σχήματα που αντιμετωπίζουν επιτυχώς την ασθένεια, η ετερογενής της φύση την καθιστά δύσκολο θεραπευτικό στόχο. Επομένως, η κατανόηση των παθογενετικών και μοριακών μηχανισμών οι οποίοι διέπουν τη νόσο και τους διαφορετικούς υποτύπους της είναι απαραίτητη για την ανακάλυψη νέων φαρμακευτικών στόχων και το σχεδιασμό εξατομικευμένης θεραπείας.Η πρωτεΐνη της προμυελοκυτταρικής λευχαιμίας (PML) περιγράφεται συνήθως ως ογκοκατασταλτικός παράγοντας λόγω των προ-αποπτωτικών, ανασταλτικών του κυτταρικού κύκλου και προγηραντικών ιδιοτήτων της. Συνεπώς, η έκφρασή της απουσιάζει από πρωτοπαθή δείγματα διαφόρων νεοπλασιών, συμπεριλαμβανομένου και του καρκίνου του μαστού. Παρ’ όλα αυτά σε πρόσφατες βιβλιογραφικές αναφορές η PML χαρακτηρίζεται ως ογκογόνος παράγοντας. Συγκεκριμένα, στη χρόνια μυελογενή λευχαιμία, σε γλοιοβλαστώματα και σε ορισμένες περιπτώσεις τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού η PML εκφράζεται σε υψηλά επίπεδα. Οι προ-ογκογόνες ιδιότητες της PML φαίνεται να σχετίζονται με τη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου των φυσιολογικών και καρκινικών βλαστοκυττάρων αλλά και τη διατήρηση της αυτο-ανανέωσης, μέσω μεταβολικών οδών π.χ. οξείδωση των λιπαρών οξέων. Επομένως, προκύπτει ότι υπό συγκεκριμένες συνθήκες η PML έχει διττό ρόλο στην ογκογένεση εκδηλώνοντας ογκοκατασταλτική ή ογκογόνα δράση.Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η αποσαφήνιση των μοριακών και επιγενετικών μηχανισμών με τους οποίους η PML ρυθμίζει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τα μονοπάτια αυτό-ανανέωσης στον καρκίνο του μαστού. Τα πειραματικά μας δεδομένα υποστηρίζουν ότι η υπερέκφραση (ΥΕ) της PML αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο της τριπλά αρνητικά κυτταρικής σειράς καρκίνου του μαστού, MDA-MB-231. Από την ανάλυση του μεταγραφικού προφίλ αυτών των κυττάρων προκύπτει ότι σημαντικά σηματοδοτικά μονοπάτια και βιολογικές λειτουργίες, όπως και οι ρυθμιστές τους, διαταράσσονται μετά από ΥΕ PML. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι πολλά από τα γονίδια σχετιζόμενα με τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό των οποίων η έκφραση μειώνεται μετά από ΥΕ PML είναι και, θετικά, ρυθμιζόμενοι στόχοι του μεταγραφικού παράγοντα FOXM1 (Forkhead Box M1). Η λειτουργική αλληλεπίδραση της PMLIV με την επικράτεια πρόσδεσης του FOXM1 στο DNA, καθώς και η μείωση του FOXM1 σε επίπεδο mRNA και πρωτεΐνης, υποδεικνύουν ότι η PMLIV είναι ένας καταστολέας του FOXM1. Επιπλέον, δείξαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει το μεταγραφικό πρόγραμμα του μεταγραφικού παράγοντα, FOXO3, o οποίος δρα ανοδικά του FOXM1. Συμπερασματικά, προτείνουμε ότι η PML επηρεάζει την ισορροπία των FOXO3 και FOXM1 μεταγραφικών προγραμμάτων στοχεύοντας διακριτά υποσύνολα γονιδίων. Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι υψηλά επίπεδα PML μπορούν να επηρεάσουν ταυτόχρονα ποικίλα σηματοδοτικά μονοπάτια στοχεύοντας τον άξονα FOXO3-FOXM1, ο οποίος συνδέει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό (FOXM1) με την απόπτωση, διακοπή του κυτταρικού κύκλου και μηχανισμούς επιβίωσης (FOXO3). Βρήκαμε ακόμη ότι εκτός από τους FOXO3 και FOXM1, η ΥΕ PML στοχεύει κι άλλους καίριους μεταγραφικούς παράγοντες (NFYA,E2F,TBP) με γενικό ρόλο στη μεταγραφή και στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Συνεπώς, θεωρούμε ότι η PMLIV ΥΕ επιδρά σε σημαντικές βιολογικές διεργασίες μέσω ενός σύνθετου δικτύου μεταγραφικών παραγόντων και επιγενετικών αλλαγών. Αρχικά πειράματα PMLIV YE σε κύτταρα διαφορετικού τύπου καρκίνου του μαστού, τα Τ47D, έδειξαν ότι η PMLIV YE οδηγεί σε αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, αλλά προκαλεί και διαφορετικές αποκρίσεις σε σχέση με τα MDA-MB-231 κύτταρα.Μελετήσαμε ακόμη το ρόλο της PMLIV σε βλαστικά καρκινικά κύτταρα του μαστού. Παρατηρήσαμε ότι η PMLIV YE μειώνει την ικανότητα σχηματισμού ογκοσφαιρών στην καρκινική σειρά MDA-MB-231, υποδηλώνοντας ότι η PMLIV μειώνει την αυτό-ανανέωση των βλαστικών καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, ερευνήσαμε την επίδραση της PMLIV σε απομονωμένους, με βάση την έκφραση των επιφανειακών δεικτών EpCAM/CD24, υποπληθυσμούς καρκινικών κυττάρων και διαπιστώσαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει με διαφορετικό τρόπο την έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται στη διαφοροποίηση του επιθηλίου, στην επιθηλιακή προς μεσεγχυματική μετάβαση, στον πολλαπλασιασμό και στη βλαστικότητα του κάθε υποπληθυσμού, καθώς και την ικανότητα αυτο-ανανέωσης η οποία καθορίστηκε in vitro με τη δοκιμασία σφαιρογένεσης και in vivo με ξενομοσχεύματα. Επομένως, τα αρχικά μας δεδομένα, σε αντίθεση με προηγούμενες αναφορές, υποστηρίζουν την άποψη ότι πολύ ογκογόνοι κυτταρικοί υποπληθυσμοί εμπίπτουν σε περισσότερους από έναν EpCAM/CD24 υπότυπους οι οποίοι επηρεάζονται από την PMLIV με διαφορετικό τρόπο.Συμπερασματικά, η ερευνά μας δίνει πληροφορίες για τη ρύθμιση της ανάπτυξης των όγκων από την PML στον καρκίνο του μαστού. Προσδιορίσαμε τους FOXO3 και FOXM1 σαν αλληλεπιδρώντες παράγοντες της PML, οι οποίοι προσδιορίζουν και το λειτουργικό αποτέλεσμα της PML στο κυτταρικό υπόβαθρο των MDA-MB-231 κυττάρων και αναδείξαμε έναν καινούριο, ρυθμιστικό άξονα στον πολλαπλασιασμό του καρκίνου του μαστού, PML/FOXO3/FOXM1, ο οποίος μπορεί να είναι θεραπευτικός στόχος. Επιπλέον, οι αρχικές παρατηρήσεις στα T47D κύτταρα, ενισχύουν την άποψη περί κυτταρικού υποβάθρου εξαρτώμενης δράσης της PML. Η PMLIV YE επηρέασε πολύ λιγότερο τη δημιουργία σφαιρών, ένδειξη αυτο-ανανέωσης, στα T47D σε σχέση με τα MDA-MB-231. Επιπλέον, συγκρίνοντας το μεταγραφικό προφίλ των δύο κυτταρικών σειρών, οι οποίες αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς μοριακούς υποτύπους του καρκίνου του μαστού, μετά από PMLIV YE διαπιστώσαμε ότι η PMLIV επηρεάζει τόσο κοινές αλλά και διακριτές ομάδες γονιδίων. Προτείνουμε ότι η PML ευνοεί τόσο την αναστολή της ανάπτυξης του όγκου όσο και μηχανισμούς επιβίωσης σε διαφορετικό βαθμό, ο οποίος καθορίζεται από το εκάστοτε γενετικό και επιγενετικό υπόβαθρο των κυττάρων.

scholarly journals ID: 1023 All-trans retinoic acid targets gastric cancer stem cells and inhibits patient-derived gastric carcinoma tumor growth

2017 ◽  
Vol 4 (S) ◽  
pp. 98
Author(s):  
P H Nguyen ◽  
J Giraud ◽  
C Staedel ◽  
L Chambonnier ◽  
P Dubus ◽  
...  
Keyword(s):  
Cell Cycle ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Gastric Carcinoma ◽  
Tumor Growth ◽  
Cell Cycle Progression ◽  
3D Culture ◽  
All Trans Retinoic Acid

Gastric carcinoma is the third leading cause of cancer-related death worldwide. This cancer, most of the time metastatic, is essentially treated by surgery associated with conventional chemotherapy, and has a poor prognosis. The existence of cancer stem cells (CSC) expressing CD44 and a high aldehyde dehydrogenase (ALDH) activity has recently been demonstrated in gastric carcinoma and has opened new perspectives to develop targeted therapy. In this study, we evaluated the effects of all-transretinoic acid (ATRA) on CSCs in human gastric carcinoma. ATRA effects were evaluated on the proliferation and tumorigenic properties of gastric carcinoma cells from patient-derived tumors and cell lines in conventional 2D cultures, in 3D culture systems (tumorsphere assay) and in mouse xenograft models. ATRA inhibited both tumorspheres initiation and growth in vitro, which was associated with a cell-cycle arrest through the upregulation of cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitors and the downregulation of cell-cycle progression activators. More importantly, ATRA downregulated the expression of the CSC markers CD44 and ALDH as well as stemness genes such as Klf4 and Sox2 and induced differentiation of tumorspheres. Finally, 2 weeks of daily ATRA treatment were sufficient to inhibit gastric tumor progression in vivo, which was associated with a decrease in CD44, ALDH1, Ki67 and PCNA expression in the remaining tumor cells. Administration of ATRA appears to be a potent strategy to efficiently inhibit tumor growth and more importantly to target gastric CSCs in both intestinal and diffuse types of gastric carcinoma.

Cancer Stem Cells: Issues with In Vitro Expansion and Model Systems

2016 ◽  
pp. 127-142
Author(s):  
Khadidiatou Guiro ◽  
Garima Sinha ◽  
Oleta Sandiford ◽  
Treena L. Arinzeh ◽  
Pranela Rameshwar
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Model Systems ◽  
In Vitro Expansion

scholarly journals Transcriptome Profiling of Panc-1 Spheroid Cells with Pancreatic Cancer Stem Cells Properties Cultured by a Novel 3D Semi-Solid System

2018 ◽  
Vol 47 (5) ◽  
pp. 2109-2125 ◽  
Author(s):  
Zhaocong Yang ◽  
Yanfeng Zhang ◽  
Tingting Tang ◽  
Qinhua Zhu ◽  
Wanyue Shi ◽  
...  
Keyword(s):  
Pancreatic Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Culture System ◽  
High Throughput Sequencing ◽  
Semi Solid ◽  
Pancreatic Cancer Stem Cells ◽  
Solid System

Background/Aims: Pancreatic cancer remains one of the deadliest human malignancies, the lethality of which may be attributed to the presence of pancreatic cancer stem cells (PCSCs), a small subpopulation of cells existing within pancreatic tumor with high carcinogenesis. Therefore, it is crucial to establish an efficient enrichment and culture system of PCSCs and identify the key genes involved in the regulation of PCSCs. The three-dimensional (3D) liquid suspension mammosphere culture system has been established for enrichment and culture of PCSCs in vitro as the cell spheres are likely to originate from individual cell clone, but it has been challenged because the cell spheroids could be a result of cell aggregation. Methods: We optimized the existing culture system by adding methylcellulose to create a 3D semi-solid system which prevented the non-specific aggregation. Then we identified the CSC properties of Panc-1 spheroid cells cultured by this system by detecting the genes associated with stemness and by evaluation of the tumorigenicity in vitro and in vivo through invasion, migration and xenograft experiments methods. Subsequently, we performed high-throughput sequencing (HTS) of the Panc-1 spheroid cells. Results: We confirmed the PCSCs properties and high malignancy of the Panc-1 spheroid cells enriched by our novel 3D semi-solid system both in vitro and in vivo. Hundreds of mRNA, microRNA (miRNA) and dozens of long non-coding RNA (LncRNA) were identified to be differentially regulated in PCSCs-like Panc-1 spheroid cells compared with their parental cells by HTS. Conclusions: Our results demonstrate an efficient enrichment and culture system for Panc-1 spheroid cells with the PCSCs properties. The differentially expressed genes and their targets identified by the HTS of the Panc-1 spheroid cells can serve as new potential biomarkers for pancreatic cancer diagnosis and targeted therapy.

scholarly journals MicroRNA-28-5p Regulates Liver Cancer Stem Cell Expansion via IGF-1 Pathway

2019 ◽  
Vol 2019 ◽  
pp. 1-16 ◽  
Author(s):  
Qing Xia ◽  
Tao Han ◽  
Pinghua Yang ◽  
Ruoyu Wang ◽  
Hengyu Li ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Liver Cancer ◽  
Critical Role ◽  
Self Renewal ◽  
Sorafenib Treatment ◽  
The Impact

Background. MicroRNAs (miRNAs) play a critical role in the regulation of cancer stem cells (CSCs). However, the role of miRNAs in liver CSCs has not been fully elucidated. Methods. Real-time PCR was used to detect the expression of miR-miR-28-5p in liver cancer stem cells (CSCs). The impact of miR-28-5p on liver CSC expansion was investigated both in vivo and in vitro. The correlation between miR-28-5p expression and sorafenib benefits in HCC was further evaluated in patient-derived xenografts (PDXs). Results. Our data showed that miR-28-5p was downregulated in sorted EpCAM- and CD24-positive liver CSCs. Biofunctional investigations revealed that knockdown miR-28-5p promoted liver CSC self-renewal and tumorigenesis. Consistently, miR-28-5p overexpression inhibited liver CSC’s self-renewal and tumorigenesis. Mechanistically, we found that insulin-like growth factor-1 (IGF-1) was a direct target of miR-28-5p in liver CSCs, and the effects of miR-28-5p on liver CSC’s self-renewal and tumorigenesis were dependent on IGF-1. The correlation between miR-28-5p and IGF-1 was confirmed in human HCC tissues. Furthermore, the miR-28-5p knockdown HCC cells were more sensitive to sorafenib treatment. Analysis of patient-derived xenografts (PDXs) further demonstrated that the miR-28-5p may predict sorafenib benefits in HCC patients. Conclusion. Our findings revealed the crucial role of the miR-28-5p in liver CSC expansion and sorafenib response, rendering miR-28-5p an optimal therapeutic target for HCC.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document