Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Трехмерные культуры пациентов BMPC образцов и ксенотрансплантатов костного метастатического рака предстательной железы поддерживать функциональную неоднородность своих оригинальных опухолей в результате чего кисты, сфероиды и сложные, опухолевидные органоиды. Данная рукопись содержит стратегию оптимизации и протокол для 3D-культуры неоднородных образцов, полученных пациентом, и их анализа с использованием МФк.
Трехмерная (3D) культура органоидов из опухолевых образцов пациентов и получаемых пациентом ксенотрансплантата (PDX) моделей рака предстательной железы, именуемых органоидами, полученными от пациента (PDO), являются бесценным ресурсом для изучения механизма опухолевого и метастазов рака предстательной железы. Их главным преимуществом является то, что они поддерживают отличительную геномную и функциональную неоднородность оригинальной ткани по сравнению с обычными клеточными линиями, которые этого не делают. Кроме того, 3D культуры PDO могут быть использованы для прогнозирования воздействия лечения наркотиков на отдельных пациентов и являются шагом к персонализированной медицины. Несмотря на эти преимущества, несколько групп обычно используют этот метод отчасти из-за обширной оптимизации условий культуры PDO, которые могут потребоваться для различных образцов пациентов. Ранее мы продемонстрировали, что наша модель метастаза рака простаты PDX, PCSD1, вновь показала устойчивость метастазировать в кости пациента-донора к антиандрогенной терапии. Мы использовали органоиды PCSD1 3D для дальнейшей характеристики механизмов антиандрогенной резистентности. После обзора опубликованных в настоящее время исследований моделей PDX и PDO мы описываем пошаговой протокол для 3D-культуры PDO с использованием куполообразных или плавающих мембран ывейной (например, Matrigel) сфер в оптимизированных условиях культуры. In vivo стежок изображений и обработки клеток для гистологии также описаны. Этот протокол может быть дополнительно оптимизирован для других приложений, включая западный пятно, совместной культуры и т.д., и может быть использован для изучения характеристик 3D культивируемой PDO, относящихся к лекарственной устойчивости, опухолевому, метастазам и терапии.
Трехмерные культивированные органоиды обратили внимание на их потенциал для повторения архитектуры in vivo, клеточной функциональности и генетической подписи их оригинальных тканей1,2,3,4,5. Самое главное, 3D органоиды, установленные из опухолевых тканей пациента или пациента производных ксенотрансплантата (PDX) модели предоставляют бесценные возможности для понимания механизмов клеточной сигнализации при опухолевом и определить влияние медикаментозного лечения на каждую популяцию клеток6,7,8,9,10,11,12,13. Drost et al.5 разработали стандартный протокол для создания органов простаты человека и мыши, который был широко принят в области урологии. Кроме того, значительные усилия были направлены на дальнейшую характеристику 3D-органоидов и понимание детальных механизмов опухолевого и метастазов4,12,14,15. В дополнение к ранее установленному и широко принятому протоколу для культур 3D органоидов, мы описываем здесь пошаговой протокол для 3D-культуры PDO, используя три различных метода доминга в оптимизированных условиях культуры.
В этой рукописи, 3D органоиды были созданы в качестве модели ex vivo кости метастатического рака предстательной железы (BMPC). Клетки, используемые для этих культур пришли из рака предстательной железы Сан-Диего (PCSD) серии и были получены непосредственно из метастатического рака простаты метастатических опухолевых тканей (PCSD18 и PCSD22) или пациента производные ксенотрансплантат (PDX) опухоли модели (образцы под названием PCSD1, PCSD13, и PCSD17). Потому что спонтанные метастазы костной ткани раковых клеток редко в генетически модифицированных моделей мыши16, мы использовали прямую внутри-femoral (IF) инъекции человеческих опухолевых клеток в мужской Rag2-/-КК-/- мышей для создания PDX модели кости метастатического рака предстательной железы17.
После того, как 3D органоиды устанавливаются из неоднородных опухолевых клеток пациента или пациента, полученных ксенотрансплантатов, важно, чтобы подтвердить их идентичность в качестве клеток опухоли простаты и определить их фенотипы в 3D органоидных культур. Иммунофлуоресценция химии (IFC) позволяет визуализации экспрессии белка на месте в каждой клетке, часто с указанием потенциальных функций для конкретных популяций клеток2,4. В целом протоколы МФЦ для подавляющего большинства образцов, включая ткани и клетки, просты и полностью оптимизированы. Однако плотность клеток и количество органоидов могут быть значительно ниже, чем у обычной культуры. Поэтому протокол МФК для органоидов требует дополнительных шагов для обеспечения надлежащей обработки и встраивания в парафин для всех органоидов в образцах. Мы описываем дополнительные шаги для процесса предварительного встраивания агарозы и советы по обозначения расположения разделенных органоидов на слайде, что увеличивает показатель успеха МФК на органоидов, особенно когда образцы органоидов имеют более низкую плотность клеток, чем хотелось бы.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Это исследование было проведено в строгом соответствии с рекомендациями, приведенными в Руководстве для Совета по институциональному обзору Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD). IRB #090401 одобрение было получено от UCSD Институциональный обзор совета (IRB) для сбора хирургического образца от пациентов для исследовательских целей. От каждого пациента было получено информированное согласие, и в результате ортопедического ремонта патологического перелома бедренной кости был получен хирургический образец метастазрака рака простаты. Протоколы животных были выполнены в соответствии с Калифорнийским университетом в Сан-Диего (UCSD) защиты животных и институционального ухода за животными и использования комитета (IACUC) утвержденный протокол #S10298. Клетки механически и ферментативно диссоциированной ткани опухоли пациента были внутри-femorally введены в 6 до 8 недель мужчина Rag2-/-; qc-/- мышей, как ранее описано17. Объем опухоли Xenograft был определен с помощью системы визуализации биолюминесценции in vivo и измерений калибра. При росте опухоли до 2,0 см (максимально допустимый размер одобрен IACUC), опухоль была собрана для установки 3D-органоидов.
ПРИМЕЧАНИЕ: На рисунке 1 показан рабочий процесс для установления 3D органоидов и протокольный номер для каждого шага экспериментальных процедур.
1. Обработка производных ксенотрансплантата (PDX) опухолевых тканей
ПРИМЕЧАНИЕ: Это первый шаг для органоидного создания опухоли, полученной из модели ксенотрансплантатмыши. Этот протокол адаптирован из предыдущей публикации Drost et al.5, и мы изменили условия сми, включив добавки сыворотки к органоидным носителям.
2. Обработка первичных опухолевых тканей пациента
ПРИМЕЧАНИЕ: Это первый шаг для органоидного истеблишмента.
3. Формирование прилагаемого круглого купола на тарелке
ПРИМЕЧАНИЕ: Эта рукопись описывает три способа сделать купол из смеси клеточных гранул и мембраны подвала (например, Matrigel), как показано на рисунке 1 и рисунке 2. В шагах 2-4, клетки и мембрана подвала должны быть сдержаны на льду для того чтобы предотвратить затвердевание мембраны подвала.
4. Формирование плавающего купола из прилагаемого круглого купола на плите
5. Формирование плавающих бусин
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол назван как плавающие бусы, так как смесь мембраны подвала, носителей и органоидов выглядят как бисер.
6. In vivo органоидов изображение сшивания с помощью микроскопа8
ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые микроскопы не могут достичь внешнего периметра клеточной пластины (краевая стена); Поэтому мы предлагаем использовать скважины, расположенные по периметру клеточной пластины, при сшивке изображения.
7. Органоидная обработка гистологии: метод спин-дауна агарозы
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол адаптирован из предыдущей публикации Vlachogiannis и др.7. Мы добавили шаг с участием агарозы встраивания успешно вставлять все популяции органоидов.
8. Гистология и иммунофлооресцентная цитохимия (МФК) органоидов
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
3D органоиды были успешно созданы из пациента производных ксенотрансплантат (PDX) модель метастатического рака предстательной железы (BMPC), а также непосредственно из метастатического рака предстательной железы пациента(рисунок 4). Короче говоря, наши модели PDX BMPC были соз?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
3D органоиды, полученные из метастазов костей пациента раковых клеток предстательной железы по-прежнему относительно редки. Здесь мы описываем стратегии и дальнейший оптимизированный протокол для успешно говорутого серийного 3D-пациента, полученных из органов (PDF) BMPC. Кроме того, описан...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Санги Ли и Кристина А.М. Джеймисон являются приглашенными редакторами коллекции Методов JoVE.
Это исследование было поддержано Благотворительным фондом Лео и Анны Альберт и Фондом JM. Мы благодарим Калифорнийского университета в Сан-Диего Мурс онкологический центр членов, д-р Цзин Ян и д-р Кей Т. Енг за предоставленную нам возможность использовать их микротомы и Рэндалл французский, Департамент хирургии для технических знаний.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL Pipettman | Gilson | F123602 | |
1 mL Syringe | BD Syringe | 329654 | |
1.5 mL tube | Spectrum Lab Products | 941-11326-ATP083 | |
25G Needle | BD PrecisionGlide Needle | 305122 | |
4% Paraformaldehyde (PFA) | Alfa Aesar | J61899 | |
70% Ethanol (EtOH) | VWR | BDH1164-4LP | |
A83-01 | Tocris Bioscience | 2939 | |
Accumax | Innovative Cell Technologies, Inc. | AM105 | |
adDMEM | Life Technologies | 12634010 | |
Agarose | Lonza | 50000 | |
Antibody -for Cytokeratin 5 | Biolegend | 905901 | |
Antibody for Cytokeratin 8 | Biolegend | 904801 | |
B27 | Life Technologies | 17504044 | |
Bioluminescence imaging system, IVIS 200 | Perkin Elmer Inc | IVIS 200 | |
Cell Culture Plate - 24 well | Costar | 3524 | |
Cell Culture Plate - 48 well | Costar | 3548 | |
Cell Culture Plate - 6 well | Costar | 3516 | |
Cell Dissociation Solution, Accumax | Innovative Cell Technologies, Inc. | AM105 | |
Cell Recovery Solution | Corning | 354253 | |
Cell Scraper | Sarstedt | 83.180 | |
Cell Strainer | Falcon (Corning) | 352350 | |
CO2 incubator | Fisher Scientific | 3546 | |
DAPI | Vector Vectashield | H-1200 | |
DHT | Sigma-Aldrich | D-073-1ML | |
dPBS | Corning/Cellgro | 21-031-CV | |
EGF | PeproTech | AF-100-15 | |
FBS | Gemini Bio-Products | 100-106 | |
FGF10 | PeproTech | 100-26 | |
FGF2 | PeproTech | 100-18B | |
Forceps | Denville Scientific | S728696 | |
Glutamax | Gibco | 35050-061 | |
HEPES | Gibco | 15630-080 | |
LS Columns | Miltenyi | 130-0420401 | |
Magnetic Column Seperator: QuadroMACS Separator | Miltenyi | 130-090-976 | |
Marker | VWR | 52877-355 | |
Matrigel (Growth Factor Reduced) | Mediatech Inc. (Corning) | 356231 | |
Matrigel (High Concentration) | BD (Fisher Scientific) | CB354248 | |
Microscope Imaging Software, Keyence | BZ-X800 (newest software) BZ-X700 (old software) | ||
Microscope, Keyence | BZ-X700 (model 2016-2017)/BZ-X710 (model 2018-2019) | ||
Mouse Cell Depletion Kit | Miltenyi | 130-104-694 | |
N-Acetylcysteine | Sigma-Aldrich | A9165-5G | |
Nicotinamide | Sigma-Aldrich | N0636-100G | |
Noggin | PeproTech | 120-10C | |
OCT Compound | Tissue-Tek | 4583 | |
Parafilm | American National Can | N/A | |
Pen-Strep | Mediatech Inc. (Corning) | 30-002-CI-1 | |
Pipette tipes for 1 mL (Blue Tips) | Fisherbrand Redi-Tip | 21-197-85 | |
Plunger (from 3 mL syringe) | BD Syringe | 309657 | |
Prostaglandin E2 | Tocris Bioscience | 2296 | |
R-Spondin 1 | Trevigen | 3710-001-01 | |
SB2021190 | Sigma-Aldrich | S7076-25MG | |
Small Table Top Centrifuge | ThermoFisher Scientific | 75002426 | |
Water Bath | Fisher Sci | 2320 | |
Y-27632 Dihydrochloride | Abmole Bioscience | M1817 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены