極端な制限希釈分析（ELDA）を使用した神経幹細胞および神経膠腫幹細胞の自己再生ポテンシャルの調査

神経圏として成長した神経膠腫幹細胞（GSC）は、神経圏として成長した神経幹細胞（NSC）と同様の特性を示します。GSCは、がんの開始と進行に役割を果たすと考えられています。GSCSの自己複製の可能性は、増殖性の休眠による細胞毒性療法後の腫瘍の再発や、分化中に獲得された変異による耐性腫瘍細胞サブクローンの発生を可能にする能力を含む、悪性腫瘍に関連する多くの特性を反映すると考えられています。ここでは、極端な制限希釈解析（ELDA）を使用して、in vitroで、PI3K変異腫遺伝子NSCと非存在性NSCの間の球体形成電位の頻度の微妙な違いを使用することを示しています。さらに、変異体とコントロールNSCの間の球体形成電位の固有の違いを増幅するために、強制分化の前後にELDAをどのように使用できるかを示します。最終的に、ELDAは、単一またはいくつかの播種された幹細胞が自己再生、分裂、神経圏を形成する能力の違いを活用します。重要なことに、このアッセイは、標的特異的薬物または他の新規癌幹細胞療法の影響をテストできる異なる条件下で、遺伝的に異なる細胞間または同じ細胞間の比較を可能にします。

Glioma stem cells (GSC) grown as neurospheres exhibit similar characteristics to neural stem cells (NSC) grown as neurospheres, including the ability to self-renew and differentiate. GSCs are thought to play a role in cancer initiation and progression. Self-renewal potential of GSCs is thought to reflect many characteristics associated with malignancy, including tumor recurrence following cytotoxic therapy due to their proliferative dormancy and capacity to allow for the development of resistant tumor cell sub-clones due to mutations acquired during their differentiation. Here, we demonstrate that using extreme limiting dilution analysis (ELDA), subtle differences in the frequency of sphere-forming potential between PI3K-mutant oncogenic NSCs and non-oncogenic NSCs can be measured, in vitro. We further show how ELDA can be used on cells, before and after forced differentiation to amplify inherent differences in sphere-forming potential between mutant and control NSCs. Ultimately, ELDA exploits a difference in the ability of a single or a few seeded stem cells to self-renew, divide and form neurospheres. Importantly, the assay also allows a comparison between genetically distinct cells or between the same cells under different conditions, where the impact of target-specific drugs or other novel cancer stem cell therapies can be tested.