上皮細胞株（RWPE-1）と間質細胞株（WPMY-1）を用いたヒト由来前立腺共培養微小組織モデル

A human-derived prostate co-culture microtissue model using epithelial (RWPE-1) and stromal (WPMY-1) cell lines.

• Matthew P Dent
• Samantha J Madnick
• Susan Hall
• Marguerite Vantangoli Policelli
• Chloe Bars
• Hui Li
• Ali Amin
• Paul L Carmichael
• Francis L Martin
• Kim Boekelheide

抄録

前立腺組織の発達と正常な機能は、間質コンパートメントと上皮コンパートメント間のシグナル伝達相互作用に依存している。これら2つの構成要素からなる前立腺微小組織を開発することは、非動物性リスク評価の一環として、ヒトに有害な影響を及ぼす可能性のある物質暴露を特定するのに役立つ。本研究では、足場のないハイドロゲル中で増殖させたヒト由来の間質細胞（WPMY-1）と上皮細胞（RWPE-1）からなる前立腺微小組織を開発し、免疫組織化学、光顕微鏡、およびqRT-PCRを用いて特徴付けました。播種後5日以内に、微小組織は、上皮性RWPE-1細胞に囲まれた間質性WPMY-1細胞のコアからなるスフェロイドに自己組織化した。RWPE-1層は中間前立腺上皮を反映しており、内腔（PSAの高発現）および基底（サイトケラチン5/6および14の高発現）上皮細胞の両方の特徴を発現している。アンドロゲン（ジヒドロテストステロン、DHT）および抗アンドロゲン（フルタミド）に対する微小組織の応答も調査した。DHT、フルタミド、または DHT とフルタミドの混合物で処理した場合、微小組織の形態と自己組織化はアンドロゲンに依存していることが示された。さらなる開発と最適化により、RWPE-1/WPMY-1微小組織は、非動物リスク評価において重要な役割を果たすことができます。

The development and normal function of prostate tissue depends on signalling interactions between stromal and epithelial compartments. Development of a prostate microtissue composed of these two components can help identify substance exposures that could cause adverse effects in humans as part of a non-animal risk assessment. In this study, prostate microtissues composed of human derived stromal (WPMY-1) and epithelial (RWPE-1) cell lines grown in scaffold-free hydrogels were developed and characterized using immunohistochemistry, light microscopy, and qRT-PCR. Within 5 days after seeding, the microtissues self-organized into spheroids consisting of a core of stromal WPMY-1 cells surrounded by epithelial RWPE-1 cells. The RWPE-1 layer is reflective of intermediate prostatic epithelium, expressing both characteristics of the luminal (high expression of PSA) and basal (high expression of cytokeratins 5/6 and 14) epithelial cells. The response of the microtissues to an androgen (dihydrotestosterone, DHT) and an anti-androgen (flutamide) was also investigated. Treatment with DHT, flutamide or a mixture of DHT and flutamide indicated that the morphology and self-organization of the microtissues is androgen dependent. qRT-PCR data showed that a saturating concentration of DHT increased the expression of genes coding for the estrogen receptors (ESR1 and ESR2) and decreased the expression of CYP1B1 without affecting the expression of the androgen receptor. With further development and optimization RWPE-1/WPMY-1 microtissues can play an important role in non-animal risk assessments.

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