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Method Article
ここでは、ヒトグリオーマ細胞(hGC)移行をリアルタイムで研究するためのex-vivo混合単層培養システムを提示する。このモデルは、区画化されたチャンバー内のhGCと骨髄化した軸索と非骨髄化軸の間の相互作用を観察する能力を提供する。
神経膠芽腫は、広範な細胞不均一性およびhGCの移行特性による最も積極的なヒト癌の1つである。グリオーマ細胞遊走の基礎となる分子機構をより深く理解するためには、腫瘍微小環境内のhGCと軸索との相互作用を研究する能力が不可欠である。この細胞相互作用をモデル化するために、hGCと後根神経節(DRG)軸索オリゴデンドロサイト共培養からなる混合培養システムを開発しました。DRG培養は、効率的に隔離することができ、この性質の移行研究に最適な長く広範な突起を形成することができるので選択されました。精製されたラットオリゴデンドロサイトを精製ラットDRG軸索に添加し、骨髄ネートに誘導した。コンパクトミエリンの形成を確認した後、hGCを最終的に共培養に加え、DRG軸索およびオリゴデンドロサイトとの相互作用をタイムラプス顕微鏡を用いてリアルタイムでモニタリングした。これらの条件下で、hGCはGFAPおよびKi67を発現する腫瘍様凝集体構造を形成し、骨髄化軸索および非骨髄性軸索トラックの両方に沿って移動し、擬似ポジアの形成を通じてこれらの軸索と相互作用する。当社のex vivo共培養システムは、hGC移行の新しい細胞および分子メカニズムを同定するために使用することができ、潜在的にインビトロ薬効性試験に使用することができます。
神経膠芽腫は、人間の脳の最も積極的で致死的な腫瘍の一つです。現在の治療基準は、腫瘍の外科的切除に続いて、放射線1プラステモゾロミド2の付随およびアジュバント投与を含む。この多治療的アプローチであっても、腫瘍の再発は避けられない3.これは、完全な切除を行う可能性が低い脳4内に複数の指状の突起を作成する脳の毛腫に侵入する腫瘍細胞の広範な移動性によるものである。
近年、神経膠芽腫の攻撃性は、部分的には、腫瘍塊5、6内の癌幹細胞の集団の存在に起因していることが明らかになり、高い回遊性電位を示す7、8、化学療法および放射線9、10および二次腫瘍11を形成する能力を示す。GSCは、ヌードマウス5に異種移植された場合に元のポリクローナル腫瘍を再現することができる。
神経膠芽腫の遺伝的背景に関する豊富な知識にもかかわらず、グリオーマ細胞(GC)移行に関する研究は、現在、効率的なインビトロまたはインビボ移行モデルの欠如によって妨げられます。特に、細胞および環境因子によって調節される神経膠腫細胞軸索相互作用はグリオーマ浸潤の中核的な構成要素であるが、我々の知る限りでは、これらの相互作用をモデル化する能力を有する実験システムは現在存在しない12、13、14である。この欠乏に対処するために、精製されたDRG軸索オリゴデンドロサイトと共培養した一次hGCのex vivo培養システムを開発し、分化した腫瘍マーカーの発現の上昇、ならびに筋リチン化および非骨髄性繊維とのhGCの広範な移行および相互作用をもたらす。このex vivoプラットフォームは、その区画化されたレイアウトのために、hGC移行パターンに対する新規治療の効果をテストするのに適しています。
患者由来ヒトグリオーマ細胞の採取、単離、伝播のためのプロトコルは、ロードアイランド病院のIRB委員会によって承認された。すべての動物は、実験動物のケアと使用のためのNIHガイドに従って維持されました。すべての動物使用プロトコルは、ロードアイランド病院の制度的動物ケアと使用委員会によって承認されました。
1. メディアおよびバッファの準備
2. 神経膠腫幹細胞神経球の単離と培養
3. ラットドーサル根神経節(DRG)、オリゴデンドロサイト(APC)およびhGCのコンパートメント培養
軸索とのhGCの相互作用を調べるために、前述の15、16、17、18に従って精製されたDRG軸索を生成した。これらの精製されたDRG軸索は、軸索ネットワーク内に統合されたGFAP+/Ki67+腫瘍様構造を形成したhGCで播種され、個々のhGCはアキソン間または軸索間で移行した(図2)。hGCが骨髄化軸索と?...
hGCの移行研究は、ボイデンチャンバーシステムまたはスクラッチアッセイを使用して行うことができる。しかしながら、これらの実験は、腫瘍細胞と他の周囲組織との相互作用に関する情報を与えることができないが、本系は、骨髄化および非骨髄性繊維とのGC相互作用を再現することができる。さらに、腫瘍形成および終点移動を研究するために、げっ歯類脳の組織学的スライス培養物ま?...
著者たちは何も開示する必要はない。
この研究は、ブラウン大学脳神経外科の内部資金によって支援されました。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
100 mm Suspension Culture Dish | Corning | 430591 | |
2.5S NGF | ENVIGO | B.5025 | |
60 mm Suspension Culture Dish | Corning | 430589 | |
ACK Lysing Buffer | Thermo Fisher | A1049201 | |
Ammonium Hydroxide Solution | Fisher Scientific | A669-500 | Concentrated |
Animal-Free Recombinant Human EGF | Peprotech | AF-100-15 | |
Animal-Free Recombinant Human FGF-basic (154 a.a.) | Peprotech | AF-100-18B | |
Anti-A2B5 MicroBeads, human, mouse, rat | Miltenyi Biotec | 130-093-392 | |
Antibiotic-Antimycotic (100X) | Thermo Fisher | 15240062 | |
AutoMACS Rinsing Solution (PBS, pH 7.2) | Miltenyi Biotec | 130-091-222 | |
B27 Supplement | Thermo Fisher | 17504044 | |
B27 Supplement, minus vitamin A | Thermo Fisher | 12587001 | |
Bacteriological Plate | BD Falcon | 351029 | |
Biotin | Sigma | B4639 | |
BSA | Sigma | A9418 | |
Campenot Chamber | Tyler Research | CAMP-10 | |
Cell Culture Dish | Corning | 430165 | 35mm X 10mm |
Cell Strainer | BD Falcon | 352350 | 70 uM, Nylon |
Cell Strainer | BD Falcon | 352340 | 30 uM, Nylon |
Collagenase/Dispase | Roche | 11097113001 | |
Cultrex Rat Collagen I | Trevigen | 3440-100-01 | |
D-Glucose | Sigma | G5146 | |
DMEM | Thermo Fisher | 10313021 | |
DNase I | Sigma | D7291 | |
Dow Corning High-Vacuum Grease | Fisher Scientific | 14-635-5D | |
Dumont #5 Forceps | Roboz | RS-5045 | |
E16 Timed Pregnant Sprague Dawley Rat | |||
EBSS | Sigma | E7510 | |
EGTA | Sigma | E3889 | |
FBS | Hyclone | SH30070.02 | |
FUDR | Sigma | F0503 | |
GlutaMAX Supplement | Thermo Fisher | 35050061 | |
Ham's F-12 Nutrient Mix | Thermo Fisher | 11765054 | |
HBSS | Thermo Fisher | 14175095 | |
Hemostatic Forceps | Roboz | RS-7035 | |
Heparin Sodium Salt, 0.2% in PBS | Stem Cell Technologies | 07980 | |
Hypodermic Needle, 18G | BD | 511097 | |
Insulin-Transferrin-Selenium G | Thermo Fisher | 41400045 | |
L-Cysteine | Sigma | C7477 | |
L-Glutamine | Thermo Fisher | 25030081 | |
Leibovitz's L-15 Medium | Thermo Fisher | 11415064 | |
MACS BSA Stock Solution | Miltenyi Biotec | 130-091-376 | |
MACS MultiStand | Miltenyi Biotec | 130-042-303 | |
MEM | Thermo Fisher | 1190081 | |
Mg2SO4 | Sigma | M2643 | |
MiniMACS Separator | Miltenyi Biotec | 130-042-102 | |
MS Columns plus tubes | Miltenyi Biotec | 130-041-301 | |
NAC | Sigma | A8199 | |
NaHCO3 | Sigma | S5761 | |
Neurobasal Medium | Thermo Fisher | 21103049 | |
Neurobasal-A Medium | Thermo Fisher | 10888022 | |
Ordinary forceps | |||
P2 Sprague Dawley Rat Pups | |||
Papain | Worthington | LS003126 | |
Penicillin-Streptomycin | Thermo Fisher | 15140148 | |
Pin Rake | Tyler Research | CAMP-PR | |
Progesterone | Sigma | P8783 | |
StemPro Accutase Cell Dissociation Reagent | Thermo Fisher | A1110501 | |
Syrine Grease Applicator | Tyler Research | CAMP-GLSS | |
Transferrin | Sigma | T2036 | |
Uridine | Sigma | U3003 |
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