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Method Article
O objetivo deste artigo método é demonstrar uma metodologia robusta e reprodutível para o enriquecimento, geração e expansão das linhas celulares tumorais primárias a partir de mesotelioma pleural ressecado cirurgicamente.
As metodologias atuais para a expansão das linhas primárias de células tumorais de tipos raros de tumores estão em falta. Este protocolo descreve métodos para expandir as células tumorais primárias a partir de mesotelioma pleural ressecado cirurgicamente e maligno (MPM), fornecendo uma visão geral completa do processo desde a digestão até o enriquecimento, expansão, criopreservação e caracterização fenotípica. Além disso, este protocolo introduz conceitos para a geração de tumores que podem ser úteis para vários tipos de tumores, como a trippsinização diferencial e o impacto dos métodos de dissociação na detecção de marcadores de superfície celular para caracterização fenotípica. A maior limitação deste estudo é a seleção de células tumorais que se expandirão em um sistema de cultura bidimensional (2D). Variações neste protocolo, incluindo sistemas de cultura tridimensional (3D), suplementos de mídia, revestimento de placas para melhorar a adesão e métodos alternativos de desagregação, poderiam melhorar essa técnica e a taxa de sucesso geral do estabelecimento de uma linha de tumor. No geral, este protocolo fornece um método base para estabelecer e caracterizar células tumorais a partir deste tumor raro.
O mesotelioma pleural maligno (MPM) é um tumor raro altamente associado à exposição ao amianto. Embora as abordagens baseadas em imunoterapia tenham mostrado resultados encorajadores, há uma escassez de opções de tratamento disponíveis para os pacientes que desenvolvem essa doença, e a taxa geral de sobrevivência de 5 anos é baixade 1,2. Esforços estão em andamento em várias instituições para entender melhor essa doença e identificar novos alvos terapêuticos que possam melhorar os resultados dos pacientes. Embora existam vários modelos de camundongos de mesotelioma, o acesso às células tumorais primárias do mesotelioma é mais limitado3. A expansão in vitro das células tumorais primárias do mesotelioma forneceria um valioso sistema modelo que pode ser utilizado para estudar diretamente as células tumorais e sua interação com células imunes autólogas, como linfócitos infiltrados em tumores. Embora tenha havido relatos sobre a expansão das linhas primárias de células tumorais de mesotelioma, estas são poucas e não fornecem um procedimento padrão de operação (SOP) detalhado. Além disso, poucas linhas de celular estão disponíveis a partir de fontes comerciais, como a American Type Culture Collection (ATCC). Embora a disponibilidade de linhas tumorais primárias seja limitada, foi demonstrado que as células tumorais podem ser expandidas a partir de derrames pleurais e diretamente do tecido tumoral 4,5. Além disso, linhas de células tumorais expandidas têm sido demonstradas para preservar o perfil molecular do tumor original 4,5,6.
Nosso laboratório está estudando o microambiente tumor-imune do MPM e desenvolveu um método para expandir as linhas primárias de células tumorais mpm a partir de casos ressecados cirurgicamente. Este método é adaptado de nossa experiência no estabelecimento de linhas celulares tumorais de melanoma metastático primário. O objetivo deste trabalho é fornecer uma abordagem detalhada e prática para a expansão da linha de tumores mesotelioma primário usando um sistema modelo 2D e perfil fenotípico subsequente. Dado o sucesso recente das estratégias de bloqueio de checkpoint visando CTLA4 e PD-1 na configuração de primeira linha2, a capacidade de gerar muitas linhas tumorais primárias poderia promover a compreensão de ambos os mecanismos intrínsecos de resistência tumorais, bem como fornecer um importante sistema de modelo para avaliar o reconhecimento de células T, aprofundando assim nossa compreensão da resposta imune no MPM.
A maior limitação deste protocolo é que cada tumor contém um microambiente diferente, e há um alto grau de variabilidade do sucesso de expansão. Além disso, este método seleciona para células tumorais que podem se expandir em um sistema de cultura 2D. Outros métodos que envolvem a produção de uma cultura esferoide ou organoide 3D poderiam fornecer uma abordagem alternativa que pode permitir uma maior taxa de sucesso de expansão ou resultar na capacidade de derivar linhas celulares que são incapazes de se expandir em um sistema 2D tradicional. Tais culturas 3D têm sido demonstradas como úteis para a geração de tipos de tumores que são difíceis de expandir, por exemplo, o câncer de pâncreas7.
Todos os métodos descritos aqui foram aprovados pelo Institution Review Board (IRB) do Centro de Câncer Anderson da Universidade do Texas MD Anderson. Isso diz respeito aos tumores mpm ressecção cirúrgica e padrão removidos após o consentimento informado.
1. Preparação de mídia de digestão de tumores e outras mídias associadas
2. Digestão do tecido tumoral
3. Geração de linha celular tumoral primária
4. Expansão da linha celular tumoral primária de passagem precoce
5. Caracterização e banco da linha celular tumoral primária estabelecida
Para determinar a contaminação do fibroblasto das culturas de passagem precoce, as células são avaliadas usando um microscópio de fase invertida para identificar a frequência de fibroblastos em relação às outras células aderentes presentes. A Figura 1 mostra exemplos de aumento da contaminação do fibroblasto de 80% (Figura 1A), 50% (Figura 1B) e 30% (Figura 1C), em comparação com uma cultu...
Embora este protocolo seja simples, existem alguns passos críticos que devem ser seguidos de perto. O congelamento da passagem precoce é importante para preservar a capacidade de repetir o processo de enriquecimento tumoral-células, se inicialmente mal sucedido. A capacidade de avaliar a contaminação fibroblástica pelo olho para decidir a técnica correta de divisão e fome da mídia é vital para evitar o crescimento excessivo do fibroblasto na cultura. Além disso, o método diferencial de trippsinização requer...
Ch é membro da SAB for Briacell Therapeutics e da Mesothelioma Applied Research Foundation. Todos os outros autores não têm nada a revelar.
Gostaríamos de reconhecer Raquel Laza-Briviesca por sua contribuição para iniciar este protocolo e os Drs. Boris Sepesi, Reza Mehran e David Rice por colaboração em coleções de tecidos. Não há financiamento adicional associado a este trabalho.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10 mL serological pipettes | BD Falcon | 357551 | |
15 mL conical tubes | BD Falcon | 352097 | |
2 mL aspirating pipettes | BD Falcon | 357558 | |
5 mL serological pipettes | BD Falcon | 357543 | |
50 mL conical tubes | BD Falcon | 352098 | |
6-well microplates, tissue culture treated | Corning | 3516 | |
Accutase | Innovative Cell Technologies | AT104 | A protease-collagenase mixture considered to be more effective in preserving epitopes for flow cytometry. |
anti-CD325 (N-Cadherin) PE | Invitrogen | 12-3259-42 | |
anti-CD90 PE-Cy7 | BD Biosciences | 561558 | |
anti-Mesothelin APC | Miltenyi | 130-118-096 | |
Bovine Serum Albumin 30% | Sigma | A8577-1L | |
Cell Dissociation buffer, enzyme-free | Thermo Fisher Scientific | 13151014 | |
Cell strainer (70 µm) | Greiner Bio-One | 542-070 | |
Centrifuge with 15 mL and 50 mL adaptors | |||
Collagenase Type 1 | Sigma-Aldrich | C-0130 | Dissolve 1.5 g of Collagenase type I into 100 mL of sterile DMEM and aliquot in 5 mL volumes. Label well and store at -20 °C. |
Controlled-rate freezing chamber | Thermo Fisher Scientific | 15-350-50 | |
Cryovials | Thermo Fisher Scientific | 5000-0020 | |
CulturPlate-96 | Packard Instrument Company | 6005680 | White, opaque 96-well microplate. |
Dimethyl sulfoxide | Thermo Fisher Scientific | BP231-100 | |
DNAse I (from bovine pancreas) | Sigma-Aldrich | D4527 | Aliquot at 50 μL, label well and store at -20 °C. After thawing, keep at 4 °C for up to 1 month. |
Dulbecco's Phosphate buffered saline solution 1x | Corning | 21-031-CV | |
Ethanol 200 proof | Thermo Fisher Scientific | A4094 | |
FACS tubes-filter top | BD Falcon | 352235 | |
Fetal bovine serum | Gemini-Bio | 100-106 | |
GentleMACS C-tubes | Miltenyi | 130-093-237 | |
GentleMACS Octo-dissociator with heater apparatus | Miltenyi | 130-096-427 | Includes specialized heater apparatus sleeves used to apply heat to the C-tubes during dissocation. |
Goat serum | Sigma-Aldrich | G9023 | Aliquot and store at -20 °C. |
Hank's Balanced Salt solution, 500 mL | Corning | MT21022CV | |
Hyaluronidase | Sigma-Aldrich | H3506 | Dissolve 0.15 g of Hyaluronidase into 100 mlLof sterile DMEM and distribute into 1.0 mL aliquots. Label well and store at -20 °C. |
Inverted-phase microscope | |||
Laminar flow hood | |||
Live/dead yellow dye | Life Technologies | L-34968 | |
Micropipettor tips, 20 µL | ART | 2149P | |
Micropipettor, 0.5-20 µL | |||
Mycoalert assay control set | Lonza | LT07-518 | Aliquot positive controls and store at -20 °C. |
Mycoalert Plus mycoplasma detection kit | Lonza | LT07-710 | Aliquot reagent and substrate and store at -20 °C. Save remaining buffer and aliquot for negative control and store at -20°C. |
Paraformaldehyde 16% | Electron Microscopy Sciences | 15710 | Prepare stock by filtering through a PVDF syringe filter (Millex cat. no. SLVV033RS) and aliquot under a fume hood. Store at -20 °C. |
Penicillin-streptomycin 10,000 U/mL | Gibco | 15140-122 | |
Pipet aid | |||
Plate reader with luminescent capabilities | BioTek | Synergy HT | any plate reader with these specifications can be used |
RPMI 1640 media | Corning | 10-040-CV | |
Scalpel | Andwin | 2975#21 | |
Stericup Quick Release-GP sterile vacuum filtration system, 0.22 µm PES Express PLUS, 500 mL | EMD Millipore | S2GPU05RE | |
Steriflip-GP filter, 0.22 µm PES Express PLUS, 50 mL | EMD Millipore | SCGP00525 | |
Sterile forceps | Thermo Fisher Scientific | 12-000-157 | |
T25 flasks, tissue culture treated | Corning | 430639 | |
T75 flasks, tissue culture treated | Corning | 430641U | |
Trypan blue solution 0.4% | Gibco | 15250-061 | |
Trypsin EDTA 0.05% | Corning | 25-052-CI | |
ViaStain acridine orange/propidium iodide (AO/PI) solution | Nexcelom | CS2-0106-5ML |
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