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* 이 저자들은 동등하게 기여했습니다
이 프로토콜에서는 이미지 거주 종양 침투 CD8 T 세포 인간 폐 종양 조각 내 붙일 결합 된 항 체와 함께 표시 하는 방법을 설명 합니다. 이 기술은 confocal 현미경 검사 법을 사용 하 여 CD8 T 세포 이동의 실시간 분석을 허용 한다.
CD8 T 세포는 암과의 싸움에서 중요 한 선수. CD8 T 세포 종양 세포를 죽 일에 대 한 종양에 입력 하는 데 필요한, 종양 microenvironment 내에서 이동 하며 종양 항 원에 적절 하 게 응답. 2 광자 현미경 등 향상 된 이미징 접근의 최근 개발 및 강력한 마우스 종양 모델의 사용 항 종양 T 세포 활동을 조절 하는 메커니즘의 일부에 빛을 발산 했습니다. 반면 이러한 시스템은 귀중 한 통찰력을 제공, 그들은 항상 인간의 응답을 예언 하지 않는다. 인간에 분야에서 우리의 지식을 주로 생체 외에서 연구 뿐만 아니라 인간 환자에서 고정된 종양 샘플의 설명에서 온다. 그러나, 생체 외에서 모델 복잡 한 3 차원 종양 주위 부족 그리고, 따라서, 생체 내에서 의 불완전 한 근사 T 세포 활동. 신선한 조각 explanted 조직에서 만든 공동 교양된 연구 및 동물 모델 사이의 중요 한 링크 역할을 할 수 있는 복잡 한 다중 세포 종양 환경을 나타냅니다. 원래 murine 림프절1 에서 설정 하 고 이전 정돈 제2에 설명 된,이 이렇게는 지금 인간의 종양 도금된3 뿐만 아니라 거주 T 세포4의 역학 검사로 조 변경 되었습니다 있습니다.
여기, 인간의 폐 종양 조각 준비, 주민 CD8 T와 종양 세포의 immunostaining 그리고 confocal 현미경 검사 법을 사용 하 여 종양 microenvironment 내에서 CD8 T 림프 톨의 추적에 대 한 프로토콜을 설명 합니다. 이 시스템은 고유 하 게 종양에서 T 셀 마이그레이션 좋아하는 소설 immunotherapy 에이전트에 대 한 화면에 배치.
CD8 T 세포는 암에 대 한 전투에서 핵심적인 역할을 재생. 그러나, 많은 진압 메커니즘 악성 세포를 죽이에서 T 세포를 방지 합니다. 지난 년 동안 T 세포에 브레이크를 해제 하는 몇 가지 유망한 전략 개발 고 클리닉5에 사용 되었습니다. 상당한 관심을 유지 하는 두 가지 접근은 면역 검사점을 대상으로 안티-PD-1 및 입양 T 세포 치료 등 항 체. 그럼에도 불구 하 고, 최근 성공에도 불구 하 고 환자의 일부만 혜택을 이러한 치료6. 주요 도전 더 효율적인 치료를 개발 하기 위하여 암 immunotherapy 저항 메커니즘을 식별 하는 것입니다. 또 다른 도전 어떤 소설에서 치료 특징 및 테스트할 수 그들의 힘 및 안전에 대 한 모델 시스템을 개발 하는 것입니다. 지금까지,이 분석 실험의 대부분은 체 외에서 세포 배양 시스템을 제대로 종양 조직의 복잡성을 모방 기반으로 합니다.
그것은 원래 조직 microenvironment7보존 조직 조각 비보 전 유망 기술입니다. 년 동안, 우리는 다양 한 조직에서 T 세포의 역학을 추적할이 접근 방식을 설정 했습니다. 우리의 결과 murine 림프 노드 조각 꼭대기 추가 붙일 레이블이 T 세포 조직으로 마이그레이션할 그들의 적절 한 microenvironmental 신호1,2응답 나타냅니다. 마찬가지로, 인간의 폐 종양 조각에 중첩 하는 T 림프 톨은 급속 하 게 종양 기질3으로 보충 했다. 이 기술을 사용 하 여, 우리 인간의 종양3,4내 T 세포의 마이그레이션 및 배포를 제어에서 중요 한 요소로 세포 외 기질을 확인 했습니다. 정화 하는 ex vivo의 동작 때문에 도금 된 T 세포는 반드시 주민 intratumoral T 림프 톨의 동작을 반영 하지 않는다, 우리 최근이 접근4세련 되는.
여기는 신선한 인간의 폐 종양에서 만든 조각 내 거주 T 세포를 추적 하는 프로토콜에 설명 합니다. 신선한 종양, 슬라이스와의 모니터링에서 형광 항 체와 T 세포 내 생의 얼룩 조각의 인간의 폐 종양 (를 포함 하 여 agarose 포함 및 vibratome 포함 된 조직의 단면), 준비의 다른 단계 구성 confocal 현미경이 셀.
인간의 종양 계약 프랑스 윤리 위원회의 및 프랑스 법률의 기사 L.1121-1 응용 프로그램에서 지원 Publique-Hôpitaux 드 파리 (AP-HP)에 의해 얻은 했다. 서 면된 통지 해준 동의 연구에 포함 하기 전에 환자 로부터 얻은 것입니다.
1. 인간의 폐 종양을 얻기
2. Agarose 포함 하 고 vibratome 인간의 폐 종양의 슬라이스
참고: 무 균 조건 하에서 2.10까지 모든 단계를 수행 합니다.
3. 거주 CD8 T 세포와 종양 세포의 Immunostaining
4. 상상 하 고 인간 폐 종양 조각 내 거주 CD8 T 세포 마이그레이션 분석
참고:이 프로토콜에서 사용 하는 confocal 현미경은 물 침수 목표 x 25를 장착 하는 디스크를 회전 하는 직 립 (25 x / 0.95 없음).
인간의 폐 종양은 일반적으로 매우 우선적으로 기질3,4에서 발견 되는 CD8 T 세포에 침투 됩니다. 이 프로토콜에 따라 한 인간의 폐 종양 조각에 CD8 T immunostained의 많은 수를 시각화를 기대 해야 한다. 안티-EpCAM 및 안티 CD90 항 체와 공동 레이블 영역과 stromal 종양 독도 윤곽을 그리 다 허용 해야 합니다. 원 콜라겐, 종양 기질에 풍부한 외 인 2 광자 현미경3,4에 두 번째 고조파 생성을 사용 하 여 얼룩 없이 구상 될 수 있다. 참고 일부 인간의 폐 종양 종양 독도 기질 사이 명확한 구별을 제시 합니다. 이러한 종양 세포 괴 사 항 체의 비 특정 바인딩 및 DAPI 얼룩 식별의 넓은 영역을 제시 하는 견본 뿐만 아니라 폐기 해야한다. 게시 된 결과와 일치 인간의 폐 및 난소 carcinomas, 주민 CD8 T 세포는 더 집중 종양 독도4에 비해 기질에서. 종양 세포과 CD90 CD8 T 세포 분포의 대표적인 예는 그림 2에 표시 됩니다.
분할 영역 분석 결과 다른 종양 지역에서 주민 T 세포 운동 성 분석에 대 한 수 있습니다. 다른 지역에서 CD8 T 세포 운동 성 비교에 대 한 유용한 기준 평균 속도 (경로 길이 샘플링 기간으로 나눈 값) 등 변위 길이 (시작 및 끝 트랙의 사이 벡터). 비록 종양 독도에 부족, CD8 T 세포 기질 (그림 3)에 비해이 구획에 더 적극적으로 마이그레이션합니다. 평균, 개별 CD8 T 세포의 평균 속도 4 µ m/min 높은 내부 및 간 종양 variabilities4종양 기질에 가까이 있어야 한다. 종양 기질에 거주 하는 T 세포의 운동 성 밀도 기질 섬유3,4의 방향에 의해 강하게 좌우 된다. 성공적인 실험 느슨한 행렬 영역, 게시 결과3,4일치에 비해 고밀도 매트릭스 지역에 적은 T 세포에서 발생 합니다.
Note는 어떤 인간의 폐 종양 전시 제외 거주 T 세포의 영상 autofluorescence의 매우 높은 수준. 이러한 기능은 빠르게 이미징 세션의 시작 부분에서 관찰 됩니다. Autofluorescent 종양을 폐기 해야한다. Autofluorescent 종양에 거주 CD8 T 세포의 대표적인 예는 그림 4에 표시 됩니다.
그림 1: 관류 시스템의 사진. A) 페 놀 레드 무료 RPMI 솔루션 5% C02, 95% O2농축입니다. B) 솔루션은 다음 연동 펌프에 의해 끼얹는다. C) RPMI 솔루션 입구를 통해 문화 접시를 입력합니다. 소켓, 솔루션 폐기물 용기에 약 실에서 펌프에 의해 발음은. 참고 포부 팁 솔루션 높이 결정 하는 수준에서 설정 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 거주 CD8 T의 분포는 인간의 폐 종양에서 세포. 인간의 폐 종양 조각의 대표 이미지 스테인드 CD8 (녹색), 대 한 EpCAM (파란색)와 CD90 (빨간색). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 주민 CD8 T의 운동 성 세포는 인간의 폐 종양에. 개별 주민 CD8 T 세포 실질 (레드)와 인간의 폐 암 조각의 종양 세포 (파란색) 지역에서 궤도 슬라이스 표시 된 항 체로 얼룩진 고 confocal 현미경으로 20 분 대 한 군데. Fibrillary 콜라겐 2 광자 현미경에 두 번째 고조파 생성 (SHG)를 사용 하 여 끝에 검색 되었습니다. 트랙은 CD8 T 세포 변위 길이 따라 색상으로 구분 됩니다. 이 이미지는 4에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: autofluorescent 인간 폐 종양의 대표 이미지. 종양 조각 (파란색) CD8 (녹색) 및 EpCAM 얼룩 했다. SHG 신호는 빨간색에서 이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Confocal 현미경을 사용 하 여 보존된 종양 환경에서 인간의 폐 종양 조각 및 거주 CD8 T 세포의 동적 행동의 평가 생성 하기 위한, 빠르고, 간단 하 고 강력한 기술을 설명 합니다. 이 프로토콜은 murine 림프 노드 조각2에 도금 된 T 세포의 모니터링에 대해 설명 하는 이전 정돈 문서 상세입니다.
형광 염료의 표백 fluorescein isothiocyanate phycoerythrin 같은 1 세대 염료와 특히 고려 되어야 한다. 우리는 직접 결합 된 항 체의 발음된 photobleaching 2 광자 현미경으로 발생 한 것을 발견. 반대로, 최소한의 photobleaching는 confocal 현미경, 특히 최근 개발 된 밝은 형광 염료를 사용 하 여 함께 발견 되었다.
항 체는 상대적으로 큰 분자 고 따라서 조직으로의 침투 더 어려울 수 있습니다. 이 단계는 부 화 시간이 증가 하 여 개선할 수 있습니다. 또한, 작은 사용 좋은 대안 항 체 나타냅니다의 시 약 같은 직접 커플링 Fab 조각 얼룩.
이 프로토콜에서 설명 하는 모든 항 체 이전 유효성을 검사 하 고 되었습니다 밝은 얼룩4를 생산 알려져. 따라서, isotype 컨트롤이 필요 하지 않습니다. 그러나, 다른 항 체를 사용 하 여이 메서드를 수정 원하는 경우 다음 isotype 제어 항 체의 사용이 좋습니다.
이 실험적인 시스템 몇 가지 한계를 선물 한다. 절단 절차 CD8 T 세포, 특히 절단된 표면 근처의 동작에 영향을 미칠 수 있습니다 조직을 손상 됩니다. 또한, 수용 성 요인 (예: 발산) T 세포의 이동 제어에 손실 될 수 있습니다. 아마도 건강 한 지역 조직의 표면에서 미크론의 몇몇 10에 있는 T 세포를 모니터링 하 여 이러한 문제를 무시 하는 한 방법이입니다. 게시 된 실험 공개 T 세포 조직 내의 깊은 지역화 지역화4컷된 표면 근처 T 세포 보다 더 적극적으로 마이그레이션할. 우리는 우리의 연구 confocal 현미경을 사용 하지만 가능성이 두 광자 현미경 깊이에 공간 해상도 증가 합니다.
이 이렇게 되지 않는 중립 분자는 붙일 결합 항 체의 사용에 의존 합니다. 전체 크기의 항 체는 다른 방법으로 T 세포의 정상적인 작동에 영향을 미칠을 따르게 됩니다. 첫째, 안티 CD8 항 체 림프 구의 골격에 영향을 미치는 수는 세포내 신호 폭포를 실행 하 여 마이그레이션 T 셀을 변경할 수 있습니다. 둘째, 안티-CD8 항 체 CD8와 MHC 사이 상호 작용을 조절 수 종류 I 분자, 항 원 인식 과정에서 중요 한 단계. 셋째, 그대로 항 체 Fc 수용 체는 종양에서 분산 고 따라서 많은 골수성 세포에 의해 표현 일반적인 신호 증가를 바인딩할 수 있습니다. 우리는 같은 문제에 영향 받는 우리의 데이터 표시 아마 거주 골수성 세포의 Fc 수용 체, 세포 문화에, 달리 포화 면역 글로불린 종양 환경 내에서 존재 하기 때문에. 실제로, 라벨링 절차, 무료 Fc 수용 체를 차단 하 알려져 있는 과정 동안 혈 청의 추가 immuno 얼룩이 지를 변화 하지 않았다. 그럼에도 불구 하 고, 항 체, 항 체로 서 Fc 지역에 없는 Fab 조각 그들의 Fc 지역에 돌연변이 camelid 파생 된 항 체 파편8 대표 형광 추적기와 주민 셀을 추적 하기 위해 다른 대안 전략.
지난 수 십년 동안 여러 모델 시스템 개발 고 T 림프 톨의 실시간 이미징에 대 한 사용 되었습니다. T 세포 이전 정화 하 고 교양으로 항 원 제시 세포의 체 외에 준비 포함 됩니다. 이러한 준비 놀라운 진행의 항 원 인식 및 응답 메커니즘을 정의할 수 있다. 그러나, 그들은 조직 환경의 복잡성을 부족합니다. 다른 준비는 더 밀접 하 게 기본 조직 구조 모방 설치 되었다. 예를 들면, 정화 T 셀에 3 차원 콜라겐 젤 매트릭스 되었습니다 포함, reaggregated 조직 파편 형광 이미징 기술9와 T 림프 톨의 동적 동작을 모니터링 하는 데 사용 되었습니다의 문화 뿐만 아니라 . 이 시스템 기본 조직에 가까운 아키텍처의 장점을 제시 하지만 그들은 다른 중요 한 세포 및 녹는 요소 부족. 마우스, 두 광자 intravital 현미경 그대로 기관10의 진정으로 생리 적인 환경에서 T 셀을 추적 하기 위해 고용 되었다. 그러나, 이러한 접근을 설정 하려면 기술적으로 어렵습니다. 또한, 마우스 모델 인간의 생리와 함께 주목할 만한 차이 보여줍니다.
이 프로토콜에서 설명 하는 기술을 공동 문화 연구 및 동물 모델 사이의 중요 한 링크 역할을 고유 하 게 배치 된 복잡 한 다중 세포 종양 환경을 나타냅니다.
여기에 설명 된 프로토콜 CD8 T 세포 항 체 생성 된 보다 다른 세포의 운동 성을 추적 하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, 기술은 다른 인간과 murine 종양 및 조직에 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 우리는 신선한 인간의 편도 선에 안티 CD19 항 체와 함께 실시간으로 B 세포의 역학 표시 된 이미지를 수 있다.
이 프로토콜에서 설명 하는 기술은 치료 분자 조직에서 T 세포 운동 성 제어에 대 한 화면을 수 있습니다. 문화 시스템의 접근 허용 일부 약리 시 약을 적용 하 고 T 세포 이동에 그들의 결과 테스트 합니다. 그것은 지금 종양 성장, CD8 T 세포 전시 낮은 마이그레이션 허용 하 고 종양 세포11과 접촉을 감소. 중요 한 것은, 종양 세포 지역에서 T 세포의 부족 한 존재 나쁜 결과와 연결 되어 있으며 T 세포 기반 암 immunotherapy에 저항 메커니즘 중 하나 간주 됩니다. T 세포 종양에 이주를 제한 하는 여러 장애물 밀도 기질을 포함 하 여 확인 되었습니다. 이 점에서 분자 T 세포 운동 성 및 악성 세포와 상호 작용 수의 식별 암 immunotherapy에서 중요 한 단계를 나타냅니다. 이전 연구에서 우리는 심하게 인간의 폐 조각에 적용 하는 콜라와 함께 콜라겐의 부분 저하 종양 세포와 T 세포의 접촉을 향상 발견.
마지막으로, 몇 일7,,1213 까지 대 한 문화에서 인간의 종양 조각 유지 가능성 T 세포와 immunotherapy의 기간에서 유망한 응용 프로그램의 수를 제공 합니다.그러나, 긴 기간 문화 중 모델 시스템의 안정성은 철저 하 게 평가 하는 중요 한 매개 변수.
신선 하 고 건강 한 조직을 얻는 품질 조각의 좋은 immunostaining와 CD8 세포, 종양 세포와 기질 요소를 생산 하는 중요 한 요소 이다. 종양 생 검 처리 하기 전에 4 ° C에서 유지 하는 것이 중요 합니다.
좋은 집게와 조각의 처리가이 프로토콜 내에서 또 다른 중요 한 단계를 나타냅니다. 이 agarose는 쉽게 손상 될 수 있습니다로 큰 관심과 함께 수행 되어야 한다. agarose에서 컷 인감 스테인리스 세탁기 결과 솔루션을 포함 하는 항 체의 누설에 의해 손상 됩니다.
관심 없음 충돌 선언.
피에르 Bourdoncle와 코 친 영상 시설 (인 코 친, 파리) 조언과 지원을 위한 토마스 Guilbert 현미경 감사 하 길. 이 작품은 부분적으로 지원 국가 프랑스 리그 죄수 르 암, CARPEM (맞춤 의학에 대 한 암 연구)에 의해에서 교부 금에 의해 Fondation 드 프랑스와 부여에서 유럽 연합의 지평선 2020 연구와 혁신 프로그램 계약 없음 667980 (캐럿)입니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Upright confocal microscope | Leica | The use of a spinning disk confocal is recommended | |
Imaris software | Bitplane | This sofware is used for visualization of images and tracking of T cell migration | |
Vibratome | Leica | VT1200S | |
Fine Forceps | World Precision Instruments | 14142 | |
30 mm Culture inserts | Millipore | PICM0RG50 | |
Roswell Park Memorial Institute (RPMI) medium, GlutaMAX Supplement | ThermoFisher | 61870010 | Complete RPMI-medium is made by adding 10 % heat-inactivated fetal calf serum and Penicillin/streptomycin |
Phosphate-buffered saline (PBS) | ThermoFisher | 20012019 | |
Hanks’ Balanced Salt Solution (HBSS) | Invitrogen | 14170088 | |
Low gelling temperature Agarose, type VII-A | Sigma-Aldrich | A0701 | |
Non-toxic butyl Cyanoacrylate Glue, Vetbond | 3M | 1469 | |
Slice anchors, 19.7 diameter, 2 mm spacing threads | Warner Instruments | 64-1415 | |
Stainless steel washers, 5 mm of inner diameter | Amazon | B004K1FDGQ | |
BV605-conjugated anti-CD8 (clone SK1) | BD Biosciences | 565289 | |
FITC-conjugated anti-EpCAM (clone HEA-125) | Miltenyi Biotec | 130-098-113 | |
BV510-conjugated anti-CD90 (clone 5E10) | Biolegend | 328125 | |
4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) | ThermoFisher | D1306 |
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