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Method Article
* 이 저자들은 동등하게 기여했습니다
환자 종양에서 생성된 오가노이드를 생쥐 간에 항소적으로 주입합니다. 종양이 없는 간 조직의 절제는 종양이 위치한 간 조직에 재생 환경을 조성합니다.
간세포암종(HCC) 치료 후 재발은 눈에 띄는 문제를 야기하며, 외과적 절제를 받는 환자의 70% 이상에 영향을 미칩니다. 재발은 발견되지 않은 미세 전이 또는 새로운 암으로 인해 발생하며, 잠재적으로 수술 후 간 재생에 의해 유발될 수 있습니다. 이전 연구에서는 간 재생의 영향을 연구하기 위해 정소성 모델에 HCC 세포주를 사용했지만, 타당성이 제한적이어서 보다 대표성 있는 모델이 필요했습니다. 여기에서는 간 재생이 간세포암에 미치는 영향을 조사하기 위해 환자 유래 간암 오가노이드를 활용하는 새로운 접근법을 소개합니다.
환자의 종양 조직을 처리하여 종양 오가노이드를 생성하고, 3차원 기저막 매트릭스에 내장하고, 간 특이적 배지에서 배양합니다. 면역결핍 마우스의 우측 상엽(RSL)에 100만 개의 오가노이드를 주입하여 초음파 검사를 통해 거시적 종양 성장을 확인합니다. 중재 그룹은 좌측 측엽(LLL)(총 간 용적의 30%) 또는 추가로 중엽(ML)(총 간 용적의 65%)을 절제하여 종양 부위 내에서 간 재생을 유도합니다. 대조군은 간 조직 절제 없이 재개복술을 경험합니다. 2주 후, 두 그룹 모두 종양 및 정상 조직 이식을 받습니다.
결론적으로, 이 환자 유래 HCC 오가노이드 모델은 암 절제 후 간 재생의 영향을 조사할 수 있는 강력한 플랫폼을 제공합니다. 다세포 구성, 유전적 다양성 및 장기간의 배양 능력으로 인해 간암 재발 메커니즘 및 잠재적 중재를 연구하는 데 매우 유용한 도구입니다.
간세포암종(HCC) 치료 후 재발은 외과적 절제술을 받는 환자의 70% 이상에 영향을 미치는 중요한 과제입니다 1,2,3. 이러한 재발은 발견되지 않은 미세전이(다중심성 종양) 또는 새로운 암의 발병으로 인해 발생할 수 있다4. 임상 및 실험 조사 모두 외과적 절제술에 의해 촉발된 간 재생 과정이 잠복 미세 전이를 활성화하여 종양 재발에 기여할 수 있음을 시사합니다.
재생 간 환경에서 정상 및 악성 간 세포의 유전자 및 단백질 발현을 비교하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 재발의 기전을 밝히는 것 외에도, 암세포에 특이적인 표적 가능한 신호 전달 경로를 규명하는 것은 상당한 치료 발전의 잠재력을 가지고 있습니다. 이 접근법은 항종양 미세환경과 간 재생에 유리한 조건이라는 겉보기에 모순되는 개념을 조화시키는 것을 목표로 합니다.
이전 모델에서는 간 재생의 영향을 조사하기 위해 간암 세포주에 대한 이정소 주사를 사용했다5. 이 선구적인 모델은 환자 유래 HCC 오가노이드를 사용하여 기존 세포주에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다. 오가노이드는 세포주 및 스페로이드와 달리 모델 템플릿의 구조와 기능을 반영하여 다양한 세포 집단을 유지합니다. 그들의 유전적 다양성은 대표성을 향상시킵니다. 또한 오가노이드는 확장된 배양에 안정성을 제공하여 장기간의 중재 연구를 가능하게 합니다. RSL 주입은 우측 하엽(RIL)에 비해 재생 잠재력이 우수하기 때문에 권장됩니다. 여기에 설명된 방법은 암 세포주에 비해 뚜렷한 이점이 있는 암 오가노이드를 사용하여 앞서 언급한 연구 질문을 조사하는 플랫폼을 제공합니다.
오가노이드 생성에 사용된 간 샘플은 스위스 북서부 및 중부 윤리위원회(BASEC 번호 2019-02118)의 승인에 따라 서면 동의서에 따라 바젤 대학병원(USB)에서 수술한 환자로부터 얻었습니다. 모든 마우스 실험은 스위스 Kanton Basel-Stadt의 동물 관리 위원회(3123-33896)의 지침 및 규정에 따라 승인되고 수행되었습니다. 모든 마우스는 비만하지 않은 당뇨병(NOD) SCID 감마 마우스 균주였으므로 면역 억제를 위해 유전적으로 변형되었습니다. 수컷 동물만 사용되었습니다. 프로토콜에 사용된 용액, 시약, 재료 및 기기와 관련된 자세한 내용은 표 1 및 재료 표를 참조하십시오. 실험에 대한 개요는 그림 1 을 참조하십시오.
1. 쥐 사육
2. 환자 및 임상 샘플
3. 마우스에 오가노이드 주입
4. 경미한 절제술(간 조직의 30%)
5. 주요 절제술(간 조직의 65%)
6. 복부 폐쇄
7. 수술 후 관리
8. 종양 성장 모니터링
우리는 전체 간 용적에 대한 단일 간엽의 기여도를 조사한 결과 LLL이 전체 간 용적의 33%를 차지한다는 것을 발견했습니다. ML은 총 간 용적의 32%, RSL은 13%, RIL은 10%, CL은 10%를 차지합니다(표 2). 상자 그림은 간엽의 상대적 기여도가 동일한 균주의 다른 마우스 간에 비슷하다는 것을 보여줍니다(그림 3B). 따라서 LLL을 절제하면 총 간 용적의...
프로토콜의 중요한 단계
마우스 마취
마취의 목표는 마우스를 외과적 조작을 견딜 수 있는 상태로 안전하게 전환하는 것입니다. 동시에 마취의 효과는 심폐 정지와 그에 따른 사망을 예방하기 위해 너무 강해서는 안됩니다. 흡입제 마취는 투여가 더 쉬워 연구원이 기화기의 유속을 조작하여 투여량을 조정할 수 있습니다. 변화의 효과는 빠?...
모든 저자는 자신의 작업에 부적절한 영향을 미칠 수 있는 다른 사람이나 조직과 재정적 또는 개인적 관계를 가지고 있지 않습니다. 여기에는 데이터를 객관적으로 제시하거나 해석하는 능력에 영향을 줄 수 있는 재정적 이해관계, 제휴 관계 또는 관계와 같은 잠재적인 이해 상충이 포함됩니다.
이 프로젝트에 도움을 주신 모든 분들, 특히 Karolina Guja와 Daniela Liberati 박사에게 오가노이드를 유지하고 시간이 지나도 재현 가능한 품질을 보장해 주신 것에 감사드립니다. 취리히 대학병원 간담도 및 이식 수술 연구실의 Eva Breuer와 Anurag Gupta에게 마취에 대한 지원에 감사드립니다. 이 작업은 G.F.H 및 F.H.에 대한 외과 부서 프로그램 "Personenförderung"의 지원을 받았습니다. St. Clara Forschung AG 및 "Stiftung zur Krebsbekämpfung"은 G.F.H. 및 바젤 대학, 연구 기금 주니어 연구원 (3MS1087)은 MC-LL에 수여됩니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Advanced DMEM/F12 (adDMEM/F12) | Life Technologies | 12634-034 | |
Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A3733-50G | |
Bupaq Buprenorphinum 0.3 mg pro 1 mL | Streuli Tiergesundheit AG | 1121915AB | |
Centrifuge 5810R | Eppendorf | ||
Collagenase IV | Worthington | LS004189 | |
Corning Matrigel Growth Factor Reduced (GFR) Basement Membrane Matrix (10 mL) | Corning (Merk) | CLS356231-1EA | |
Countess II Automated Cell Counter | Thermo Fisher | ||
Deoxyribonuclease I Type IV from Bovine (DNAse) | Sigma-Aldrich | D5025-150KU | |
DMEM (1x) | Gibco | 41965-039 | |
DPBS, no calcium, no magnesium (500 mL) | Gibco | 14190-094 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) (South America). Heat Inactivated – (500 mL) | Lubio Science | S181H-500 | |
Glutamax (100x) | Gibco | 9149793 | |
Grant SUB Aqua Pro Water Bath | Grant Instruments | ||
HEPES (1 M) | Thermo Fisher | 15630056 | |
Histogel | Thermo Fisher | R904012 | specimen-processing gel |
Hyaluronidase Type IV from sheep (Tested) | Sigma-Aldrich | H6254-500MG | |
Inverted Microscope Olympus CKX53 | Olympus | ||
MacsMix Tube Rotator | Miltenyi Biotec | ||
Penicillin-Streptomycin-Glutamine (100x) | Gibco | 10378-016 | |
Red Blood Cell Lysis | Roche | 11814389001 | |
RPMI 1640 Medium | Gibco | 72400-021 | |
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red (100 mL) | Gibco | 25200-056 | |
Vitaris CO2 Incubator | Vitaris AG | ||
Y-27632 dihydrochloride (Rock Inhibitor) | Abmole Bioscience | M1817 |
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