A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نحن نصف بروتوكولا لإنتاج وثقافة وتصور السرطانات البشرية ، والتي انتشرت إلى الأسطح البريتونية. يتم قطع عينات الورم المقطوعة باستخدام اهتزاز وزراعتها على إدخالات منفذة لزيادة الأوكسجين والقدرة على البقاء ، تليها تحليلات التصوير والمصب باستخدام الفحص المجهري متحد البؤر وقياس التدفق الخلوي.
الورم المخاطي الصفاق الكاذب (PMP) هو حالة نادرة تنتج عن انتشار ورم أولي مخاطي وما ينتج عن ذلك من تراكم الخلايا السرطانية التي تفرز الميوسين في التجويف البريتوني. يمكن أن ينشأ PMP من أنواع مختلفة من السرطانات ، بما في ذلك الزائدة الدودية والمبيض والقولون والمستقيم ، على الرغم من أن أورام الزائدة الدودية هي إلى حد بعيد المسببات الأكثر شيوعا. من الصعب دراسة PMP بسبب (1) ندرته ، (2) نماذج الفئران المحدودة ، و (3) الأنسجة المخاطية اللاخلوية. تسمح الطريقة المعروضة هنا بالتصور والاستجواب في الوقت الفعلي لأنواع الأورام هذه باستخدام شرائح النمط العضوي خارج الجسم الحي المشتقة من المريض في إعداد تظل فيه البيئة المكروية للورم (TME) سليمة. في هذا البروتوكول ، نصف أولا تحضير شرائح الورم باستخدام الاهتزاز والثقافة اللاحقة طويلة الأجل. ثانيا ، نصف التصوير البؤري لشرائح الورم وكيفية مراقبة القراءات الوظيفية للحياة وتصوير الكالسيوم والانتشار المحلي. باختصار ، يتم تحميل الشرائح بأصباغ التصوير ويتم وضعها في غرفة تصوير يمكن تركيبها على مجهر متحد البؤر. يتم استخدام مقاطع الفيديو ذات الفاصل الزمني والصور متحدة البؤر لتقييم الجدوى الأولية والوظائف الخلوية. يستكشف هذا الإجراء أيضا الحركة الخلوية الانتقالية ، وتفاعلات إشارات paracrine في TME. أخيرا ، وصفنا بروتوكول تفكك لشرائح الورم لاستخدامها في تحليل التدفق الخلوي. يمكن استخدام تحليل قياس التدفق الخلوي الكمي للاختبار العلاجي من مقاعد البدلاء إلى السرير لتحديد التغييرات التي تحدث داخل المشهد المناعي ومحتوى الخلايا الظهارية.
الورم المخاطي الصفاق الكاذب (PMP) هو متلازمة نادرة بمعدل حدوث 1 لكل مليون شخص في السنة1. تحدث معظم حالات PMP بسبب النقائل من الأورام الزائدة الدودية. بالنظر إلى أن الفئران ليس لديها ملحق شبيه بالإنسان ، فإن نمذجة هذا النوع من السرطان تظل صعبة للغاية. في حين أن المرض الأساسي غالبا ما يكون قابلا للشفاء عن طريق الاستئصال الجراحي ، فإن خيارات العلاج للمرض النقيلي محدودة. لذلك ، فإن الأساس المنطقي لتطوير نموذج الشريحة العضوية الجديد هذا هو دراسة البيولوجيا المرضية ل PMP. حتى الآن ، لا توجد نماذج عضوية ملحقة يمكن استزراعها بشكل دائم. ومع ذلك ، فقد ثبت أن النموذج الحديث مفيد للاختبار الدوائي للعوامل العلاجية والعلاج المناعي2. على هذا النحو ، قمنا بتكييف نظام زراعة شرائح النمط العضوي ، والذي تم استخدامه في أنواع أخرى من السرطانات البشرية ، مثل الدماغ والثدي والبنكرياس والرئة والمبيض وغيرها3،4،5،6.
بالإضافة إلى الأورام الزائدة الدودية ، ينتج PMP أحيانا عن أنواع أخرى من الأورام ، بما في ذلك سرطانات المبيض7 ، وفي ظروف نادرة ، الأورام المخاطية الحليمية داخل القناة8 وسرطان القولون9. بالإضافة إلى ذلك ، تميل هذه الأورام إلى النمو ببطء ، مع معدلات نقش ضعيفة في نماذج xenograft المشتقة من المريض (PDX)10,11. بالنظر إلى هذه التحديات ، هناك حاجة غير ملباة لتطوير نماذج لدراسة هذا المرض للبدء في فهم البيولوجيا المرضية ل PMP ، وكيف يتم تجنيد هذه الخلايا السرطانية على الأسطح البريتونية ، وتتكاثر ، وتهرب من المراقبة المناعية.
بينما يتم قطع شرائح الورم من الدورة الدموية الوعائية الجهازية ، فإنها تحتوي على مكونات خلوية وغير خلوية ، بما في ذلك المصفوفة خارج الخلية والخلايا اللحمية والخلايا المناعية والخلايا السرطانية والخلايا البطانية والأعصاب. تسمح هذه البيئة المكروية شبه السليمة بالتحقيق الوظيفي لأنواع الخلايا هذه ، وهو أمر مفيد بشكل فريد مقارنة بالثقافات العضوية ثلاثية الأبعاد ، والتي تتكون فقط من الخلايا السرطانية12. في حين أن ثقافات الشرائح العضوية مفيدة في بعض النواحي ، إلا أنها بطبيعتها نهج قائم على الإنتاجية المنخفضة ، مقارنة بالمواد العضوية ثلاثية الأبعاد ، والتي يمكن توسيعها ، وهي مناسبة لفحص الأدوية العلاجية التجريبية المتعددة13،14،15. في حالة PMP ، لم تكن هناك تقارير توثق إنشاء موثوق وتمرير دائم للعضويات المشتقة من PMP16. من المحتمل أن يكون هذا بسبب الطبيعة البطيئة النمو للخلايا السرطانية المشتقة من PMP ، فضلا عن انخفاض عدد الخلايا الظهارية الخبيثة الموجودة داخل هذه الأورام المخاطية. نظرا للحاجة إلى تطوير نماذج لدراسة PMP ، فإن شرائح النمط العضوي مناسبة بشكل فريد لدراسة هذا المرض. نقدم بروتوكولا لإعداد وتصوير وتحليل PMP من العينات البشرية.
تم إجراء إزالة الهوية والحصول على جميع الأنسجة بموجب بروتوكول معتمد من IRB في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو.
1. إعداد أنسجة PMP البشرية لمعالجة الأنسجة وزراعتها
2. التصوير البؤري لشرائح الأنسجة البشرية الحية
ملاحظة: بمجرد تحضير شرائح الورم العضوي ، من الضروري تحديد صلاحية الأنسجة لإجراء تحليل فعال ومحسن. بالنظر إلى أن عينات الورم يبلغ سمكها 150-250 ميكرومتر ، يوصى بشدة باستخدام المجهر البؤري أو ثنائي الفوتون على المجاهر واسعة المجال لتحديد الدراسات في الموقع. يمكن أيضا استخدام قياس التدفق الخلوي لتحديد الجدوى والسكان الخلويين (الطرق أدناه). ومع ذلك ، يتم فقدان الدقة المكانية أثناء تحليل قياس التدفق الخلوي ، ومن المحتمل أن يتم التقليل من الجدوى نظرا للحاجة إلى فصل شرائح الورم بالطرق الميكانيكية والكيميائية.
3. تفكك الشرائح الحية لقياس التدفق الخلوي
ملاحظة: يمكن استخدام فصل شرائح الأنسجة الحية للعديد من التطبيقات النهائية ، بما في ذلك التنميط المناعي ، وتقييم الجدوى ، واستجواب التغييرات في مجموعات الخلايا بعد التدخل الدوائي. يجب اتخاذ خطوات لضمان الحفاظ على جودة الأنسجة وصلاحية الخلية أثناء عملية التفكك.
4. التدخل الدوائي باستخدام شرائح الأنسجة الحية لتحليل الجدوى والانتشار
ملاحظة: بمجرد تحضير شرائح الورم ذات النمط العضوي ، يمكن إجراء الأساليب التدخلية باستخدام عدة طرق ، بما في ذلك اختبار الأدوية ، siRNA ، وكذلك العدوى الفيروسية لشرائح الأنسجة الحية. سنناقش هنا اختبار المخدرات ، وكذلك القراءات الوظيفية النهائية ، والتي تشمل تحليل الجدوى باستخدام الانتشار المحلي.
باختصار ، يتم الحصول على عينات الورم البشري من PMP بموجب بروتوكول معتمد من IRB. يتم تحضير الأنسجة وتشريحها الدقيقة وتصلبها في قالب أغاروز ليتم قطعه باستخدام اهتزاز (الشكل 1 أ ؛ فيديو 1). بمجرد القطع ، يتم وضع شرائح الأنسجة واستزراعها على أغشية إدخال قابلة للاختراق (
تصف هذه المخطوطة تقنية يمكن استخدامها لاستزراع عينات الورم المخاطي الكاذب الصفاق (PMP) البشرية واستجوابها وتحليلها. لقد استخدمنا العديد من المقايسات الوظيفية النهائية لاستجواب البيئة المكروية المناعية للورم ومنصة للاختبار من مقاعد البدلاء إلى السرير.
في حين أن الطريقة عال...
ويعلن صاحبا البلاغ أنه ليس لهما مصالح مالية متنافسة.
يود المؤلفون أن يشكروا Kersi Pestonjamasp من المرفق الأساسي للتصوير في مركز مورس للسرطان للمساعدة في منح المجاهر مركز دعم السرطان المتخصص UCSD P30 2P30CA023100. تم دعم هذا العمل أيضا من خلال منحة نشر JoVE (JRW) ، بالإضافة إلى هدايا سخية من ملكية إليزابيث و Ad Creemers ، ومؤسسة Euske Family Foundation ، وصندوق أبحاث سرطان الجهاز الهضمي ، وصندوق أبحاث ورم خبيث بريتوني (AML).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 M CaCl2 solution | Sigma | 21115 | |
1 M HEPES solution | Sigma | H0887 | |
1 M MgCl2 solution | Sigma | M1028 | |
100 micron filter | ThermoFisher | 22-363-549 | |
22 x 40 glass coverslips | Daiggerbrand | G15972H | |
3 M KCl solution | Sigma | 60135 | |
5 M NaCl solution | Sigma | S5150 | |
ATPγS | Tocris | 4080 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma | A2153 | |
Calcein-AM | Invitrogen | L3224 | |
CD11b | Biolegend | 101228 | |
CD206 | Biolegend | 321140 | |
CD3 | Biolegend | 555333 | |
CD4 | Biolegend | 357410 | |
CD45 | Biolegend | 304006 | |
CD8 | Biolegend | 344721 | |
CellTiter-Glo | Promega | G9681 | |
DMEM | Thermo Fisher | 11965084 | |
DPBS | Sigma Aldrich | D8537 | |
FBS, heat inactivated | ThermoFisher | 16140071 | |
Fc-block | BD Biosciences | 564220 | |
Fluo-4 | Thermo Fisher | F14201 | |
Gentle Collagenase/Hyaluronidase | Stem Cell | 7912 | |
Imaging Chamber | Warner Instruments | RC-26 | |
Imaging Chamber Platform | Warner Instruments | PH-1 | |
LD-Blue | Biolegend | L23105 | |
L-Glutamine 200 mM | ThermoFisher | 25030081 | |
LIVE/DEAD imaging dyes | Thermofisher | R37601 | |
Nikon Ti microscope | Nikon | Includes: A1R hybrid confocal scanner including a high-resolution (4096x4096) scanner, LU4 four-laser AOTF unit with 405, 488, 561, and 647 lasers, Plan Apo 10 (NA 0.8), 20X (NA 0.9) dry objectives. | |
Peristaltic pump | Isamtec | ISM832C | |
Propidium Iodide | Invitrogen | L3224 | |
Vacuum silicone grease | Sigma | Z273554-1EA |
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