A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يصف هذا البروتوكول إعداد ثقافات شرائح النمط العضوي (OTSCs). تسهل هذه التقنية الزراعة خارج الجسم الحي للأنسجة متعددة الخلايا السليمة. يمكن استخدام OTSCs على الفور لاختبار استجابة كل منها للأدوية في بيئة متعددة الخلايا.
هناك حاجة ماسة إلى نماذج واقعية قبل السريرية لسرطان البنكرياس الأولي وورم خبيث لاختبار استجابة العلاج خارج الجسم الحي وتسهيل العلاج الشخصي للمريض. ومع ذلك ، فإن عدم وجود بيئة دقيقة خاصة بالورم في النماذج المستخدمة حاليا ، على سبيل المثال ، خطوط الخلايا المشتقة من المريض والطعوم الخارجية ، يسمح فقط برؤى تنبؤية محدودة. تشتمل مزارع الشرائح العضوية (OTSCs) على أنسجة سليمة متعددة الخلايا ، والتي يمكن استخدامها بسرعة لاختبار الاستجابة للأدوية التي يتم حلها مكانيا.
يصف هذا البروتوكول توليد وزراعة شرائح الورم القابلة للحياة من سرطان البنكرياس ونقائله. باختصار ، يتم صب الأنسجة في أغاروز منخفض الذوبان وتخزينها في محلول متساوي التوتر بارد. بعد ذلك ، يتم إنشاء شرائح الأنسجة بسمك 300 ميكرومتر باستخدام اهتزاز. بعد التحضير ، يتم استزراع الشرائح في واجهة الهواء السائل باستخدام إدخالات زراعة الخلايا ووسط زراعة مناسب. أثناء الزراعة ، يمكن مراقبة التغيرات في تمايز الخلايا وصلاحيتها. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح هذه التقنية تطبيق العلاج على أنسجة الورم البشري القابلة للحياة خارج الجسم الحي والتحليلات اللاحقة ، مثل التنميط بالنسخ والبروتين.
توفر OTSCs فرصة فريدة لاختبار استجابة العلاج الفردية خارج الجسم الحي وتحديد الملامح النسخية والبروتينية الفردية المرتبطة بالاستجابة المعنية لشرائح مميزة من الورم. يمكن استكشاف OTSCs بشكل أكبر لتحديد الاستراتيجيات العلاجية لتخصيص علاج سرطان البنكرياس الأولي وورم خبيث.
النماذج قبل السريرية الحالية للسرطان الغدي القنوي البنكرياسي (PDAC) والنقائل ذات الصلة هي تنبؤات ضعيفة للاستجابة للعلاج في المرضى وهو عيب كبير في تطوير الأدوية وتحديد المؤشرات الحيوية التنبؤية1. على الرغم من أن نماذج مثل الكائنات العضوية المشتقة من المريض والطعوم الخارجية المشتقة من المريض واعدة ، إلا أن استخدامها لا يزال محدودا2. القيود الرئيسية لهذه النماذج في المختبر هي عدم وجود البيئة المكروية للورم والتطعيم الأجنبي في الأنواع غير البشرية التي تعاني من نقص المناعة. خاصة في PDAC ونقائله ، اكتسبت البيئة المكروية للورم اهتماما كبيرا على مدى السنوات الماضية بسبب وظائفها الحاسمة في بيولوجيا الورم. وهو يتألف من مكونات خلوية وغير خلوية ، مثل الخلايا الليفية (myo-) ، والخلايا النجمية البنكرياسية ، والخلايا المناعية ، والأوعية الدموية ، والمصفوفة خارج الخلية ، والسيتوكينات ، وعوامل النمو3. هذه البيئة المكروية ليست مكونا غير وظيفي للورم ، ولكنها تحفز تطور الورم وورم خبيث ويبدو أنها تساهم بشكل كبير في مقاومة الإشعاع والعلاج الكيميائي4. لا تؤثر البيئة المكروية PDAC على توصيل الدواء ميكانيكيا فحسب ، بل تمتلك أيضا نشاطا مناعيا وكسحا للأدوية5،6،7. وبالتالي ، هناك حاجة ماسة إلى النماذج قبل السريرية التي تعكس التفاعل المعقد للخلايا السرطانية والبيئة المكروية للورم لاختبار استجابة المرضى للعلاج خارج الجسم الحي بشكل كاف وتوجيه العلاج السريري الفردي.
تمثل الثقافات خارج الجسم الحي لعينات الورم الجديدة تقاربا وثيقا للورم في الموقع. تم مؤخرا تطوير ودراسة مزارع الشرائح العضوية (OTSCs) للعديد من الأورام ، مثل سرطان الرأس والرقبة والثدي والبروستاتا والرئة والقولون والبنكرياس8،9،10،11،12. لقد ثبت أن OTSCs تحافظ على مورفولوجيتها الأساسية ونشاطها التكاثري وبيئتها المكروية أثناء الزراعة لفترة محددة تعتمد على الأنسجة11،12،13. حافظت OTSCs من PDACs على صلاحيتها ، ومورفولوجيتها ، ومعظم مكونات البيئة المكروية للورم لمدة 4-9 أيام في العديد من الدراسات المختبرية 5،12،14. من منظور ، تتيح هذه التقنية التطبيق الفوري للعلاج على أنسجة الورم البشري القابلة للحياة خارج الجسم الحي والتحليلات اللاحقة ، مثل تنميط النسخ والبروتين.
يوفر إنشاء OTSCs فرصة فريدة لاختبار استجابة العلاج خارج الجسم الحي مباشرة بعد الجراحة. وبالتالي ، ستسمح OTSCs بشكل مستقبلي بتحديد الاستراتيجيات العلاجية لتخصيص علاج المرض النقيلي. يصف هذا البروتوكول توليد وزراعة OTSCs قابلة للحياة من سرطان البنكرياس.
تم جمع عينات الأنسجة ومعالجتها بعد موافقة لجنة الأخلاقيات المحلية بجامعة لوبيك (# 16-281).
1. جمع الأنسجة الطازجة والتعامل معها
ملاحظة: يجب التعامل مع كل عينة أنسجة بشرية غير ثابتة بحذر لمنع خطر العدوى من مسببات الأمراض المنقولة بالدم. يجب اختبار جميع المرضى ليكونوا سلبيين لفيروس نقص المناعة البشرية وفيروس التهاب الكبد B و HCV قبل معالجة الأنسجة. ارتداء معطف واقية والتعامل مع عينات الأنسجة البشرية بالقفازات.
2. التحضير
3. تضمين الأنسجة في الأغاروز منخفض الذوبان
4. تشريح الأنسجة المضمنة في الأغاروز باستخدام اهتزاز
5. ثقافة ثقافات الشرائح العضوية
6. مقايسة جدوى ريزازورين
ملاحظة: يقيس مقايسة صلاحية resazurin النشاط الأيضي العام لثقافات الشرائح العضوية بناء على تقليل resazurin الأزرق غير الفلوري إلى resorufin الفلوري الأحمر في الخلايا الحية15. ليس للفحص أي آثار سامة على الخلايا ويمكن تطبيقه على الثقافات بشكل متكرر اعتمادا على سؤال البحث الفردي. تم قياس الجدوى باستخدام مقايسة resazurin كل 2-3 أيام.
7. تثبيت الفورمالين وتضمين البارافين في OTSCs
8. تلطيخ الهيماتوكسيلين واليوسين (H&E & E)
9. الكيمياء الهيستولوجية المناعية ل OTSCs
يقدم الشكل 1 نظرة عامة على سير العمل لاستزراع OTSCs من أنسجة الورم الطازجة غير المجمدة. تم جمع عينات من PDACs الأولية والانبثاث مباشرة بعد الاستئصال الجراحي وتخزينها طوال الليل على الثلج الرطب عند 4 درجات مئوية في محلول تخزين الأنسجة. تمت معالجة العينات ، وتم استزراع الشرائح كما...
OTSCs لعينات الورم الطازجة هي تقريب قريب للورم في الموقع. يحافظون على مورفولوجيتهم الأساسية ونشاطهم التكاثري وبيئتهم المكروية أثناء الزراعة لفترة محددة تعتمد على الأنسجة11،12،13. تتيح هذه التقنية التطبيق الفوري للعلاج على أنسجة الورم ا...
ولم يكشف المؤلفان عن أي تضارب محتمل في المصالح.
تم دعم R. Braun من قبل مدرسة العلماء السريريين لوبيك (DFG # 413535489) وبرنامج تمويل المبتدئين بجامعة لوبيك.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Advanced DMEM/F-12 Medium | Gibco | 12634028 | |
Agarose Low Melt | Roth | 6351.2 | 8% in Ringer solution |
Antibody Diluent, Background Reducing | Dako | S3022 | |
AquaTex | Merck | 108562 | |
Bioethanol (99%, denatured) | CHEMSolute | 2,21,19,010 | |
Citric Acid monohydrate | Sigma Aldrich | C7129 | |
Cleaved Caspase-3 (Asp175) (5A1E) Rabbit mAb | Cell Signalling Technology | 9664 | 1:400 dilution |
Derby Extra Double Edge Safety Razor Blades | Derby Tokai | ||
Embedding cassettes | Roth | H579.1 | |
Eosin Y-solution 0,5% aqueous | Merck | 10,98,44,100 | |
Eukitt Quick hardening mounting medium | Sigma-Aldrich | 3989 | |
Fetal bovine serum | Gibco | 10270106 | |
Formaldehyde solution 4,5%, buffered | Büfa Chemikalien | B211101000 | |
Hem alum solution acid acc. to Mayer | Roth | T865 | |
Human EGF | Milteniy Biotec | 130-097-794 | |
Hydrocortisone | Sigma Aldrich (Merck) | H0888 | |
Hydrogen peroxide 30% | Merck | 1,08,59,71,000 | |
Insulin human | Sigma Aldrich (Merck) | 12643 | |
Liquid DAB+ Substrate Chromogen System | Dako | K3468 | |
MACS Tissue Storage Solution | Milteniy Biotech | 130-100-008 | |
Methanol | Merck | 10.600.092.500 | |
Microscope Slides Superfrost Plus | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Millicell Cell Culture Insert, 30 mm, hydrophilic PTFE, 0.4 µm | Millipore (Merck) | PICM0RG50 | |
Monoclonal mouse anti-human Cytokeratin 7 (Clone OV-TL 12/30) | Dako | M7018 | 1:200 dilution |
Monoclonal mouse anti-human Ki67 Clone MIB-1 | Dako | M7240 | 1:200 dilution |
Monoclonal mouse Anti-vimentin (Clone V9) | Dako | M0725 | 1:200 dilution |
Negative control Mouse IgG2a | Dako | X0943 | 1:200 dilution |
Negative control Mouse IgG1 | Dako | X093101-2 | 1:200 dilution |
Paraffin (melting temperature 56°- 58°) | Merck | 10,73,37,100 | |
Penicillin-Streptomycin (10.000 U/ml) | Gibco | 15140122 | |
PBS pH 7,4 (1x) Flow Cytometry Grade | Gibco | A12860301 | |
Resazurin sodium salt; 10 mg/ml in PBS | Sigma Aldrich | R7017 | 1:250 dilution |
Ringer's solution | Fresenius Kabi | 2610813 | |
RPMI-1640 Medium | Sigma Aldrich (Merck) | R8758 | |
Tissue culture testplate 6 | TPP | 92006 | |
Triton X-100 | Sigma Aldrich | 9002-93-1 | |
VECTASTAIN Elite ABC-Peroxidase Kit | Vector Laboratories | PK-6200 | |
Xylene (extra pure) | J.T.Baker | 8,11,85,000 | |
Equipment | |||
ClarioStar Microplate Reader | BMG Labtech | ||
Paraffin Embedding Center E61110 | Leica | ||
Rotary Microtome Microm HM355S | Thermo Scientific | ||
Section Transfer System Microm STS | Thermo Scientific | ||
VT 1200S Vibratom | Leica |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved