JoVE Logo
Faculty Resource Center

Sign In

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Representative Results

Discussion

Acknowledgements

Materials

References

Cancer Research

Rezeke Edilen İnsan Tümör Örneklerinden Ex Vivo Organotipik Psödomiksoma Peritonei Tümör Dilimlerinin Kültürü ve Görüntülenmesi

Published: December 9th, 2022

DOI:

10.3791/64620

1Department of Surgery, University of California

Periton yüzeylerine metastaz yapmış insan kanserlerinin üretimi, kültürü ve görselleştirilmesi için bir protokol tanımlıyoruz. Rezeke edilen tümör örnekleri bir vibratom kullanılarak kesilir ve oksijenasyon ve canlılığın artması için geçirgen ekler üzerinde kültürlenir, ardından konfokal mikroskopi ve akış sitometrisi kullanılarak görüntüleme ve aşağı akış analizleri yapılır.

Psödomiksoma peritonei (PMP), müsinöz primer tümörün yayılması ve bunun sonucunda periton boşluğunda müsin salgılayan tümör hücrelerinin birikmesi sonucu ortaya çıkan nadir bir durumdur. PMP, apendiks, yumurtalık ve kolorektal dahil olmak üzere çeşitli kanser türlerinden kaynaklanabilir, ancak apendiks neoplazmları en yaygın etiyolojidir. PMP'nin (1) nadirliği, (2) sınırlı murin modelleri ve (3) müsinöz, asellüler histolojisi nedeniyle incelenmesi zordur. Burada sunulan yöntem, tümör mikroçevresinin (TME) bozulmadan kaldığı bir preparatta hasta kaynaklı ex vivo organotipik dilimler kullanılarak bu tümör tiplerinin gerçek zamanlı olarak görselleştirilmesine ve sorgulanmasına izin verir. Bu protokolde, ilk önce bir vibratom ve ardından uzun süreli kültür kullanarak tümör dilimlerinin hazırlanmasını tarif ediyoruz. İkincisi, tümör dilimlerinin konfokal görüntülemesini ve canlılık, kalsiyum görüntüleme ve lokal proliferasyonun fonksiyonel okumalarının nasıl izleneceğini açıklıyoruz. Kısacası, dilimler görüntüleme boyaları ile yüklenir ve konfokal mikroskop üzerine monte edilebilen bir görüntüleme odasına yerleştirilir. Hızlandırılmış videolar ve konfokal görüntüler, ilk canlılığı ve hücresel işlevselliği değerlendirmek için kullanılır. Bu prosedür aynı zamanda TME'deki translasyonel hücresel hareketi ve parakrin sinyal etkileşimlerini de araştırır. Son olarak, akış sitometri analizi için kullanılacak tümör dilimleri için bir ayrışma protokolünü tanımladık. Kantitatif akış sitometri analizi, bağışıklık manzarasında ve epitel hücre içeriğinde meydana gelen değişiklikleri belirlemek için tezgahtan başucuna terapötik testler için kullanılabilir.

Psödomiksoma peritonei (PMP), yılda 1 milyon kişi başına 1 insidans oranı ile nadir görülen bir sendromdur. PMP vakalarının çoğu apendiks neoplazmlarından metastazlardan kaynaklanır. Farelerin insan benzeri bir eki olmadığı göz önüne alındığında, bu tür kanserlerin modellenmesi son derece zor olmaya devam etmektedir. Primer hastalık sıklıkla cerrahi rezeksiyon ile tedavi edilebilirken, metastatik hastalık için tedavi seçenekleri sınırlıdır. Bu nedenle, bu yeni organotipik dilim modelini geliştirmenin mantığı, PMP'nin patobiyolojisini incelemektir. Bugüne kadar, sürekli olarak kültürlenebilecek apendiks organoid modelleri yoktur; Bununla birlikt....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tüm dokuların tanımlanması ve edinilmesi, San Diego'daki Kaliforniya Üniversitesi'nde IRB onaylı bir protokol kapsamında gerçekleştirildi.

1. Doku işleme ve kültür için insan PMP dokularının hazırlanması

  1. Tümör dokularının taşınması ve mikrodiseksiyon
    1. Taşıma ve kültür ortamını hazırlayın: %10 (v/v) Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı (DMEM), %10 FBS, 2 mM L-Glutamin, %1 Penisilin/Streptomisin (Pen Strep) ile tamamlayın.
    2. .......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Kısacası, PMP'den insan tümör örnekleri IRB onaylı bir protokol altında elde edilir. Doku hazırlanır, mikro-disseke edilir ve bir vibratom kullanılarak kesilmek üzere bir agaroz kalıbında katılaşır (Şekil 1A; Video 1). Kesildikten sonra, doku dilimleri geçirgen uç membranlara yerleştirilir ve kültürlenir (Şekil 1B), bu da in situ görüntüleme tahlillerinin yanı sıra akış sitometrisi, konfokal görüntüleme analizi v.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Bu makalede, insan psödomiksoma peritonei (PMP) tümör örneklerini kültürlemek, sorgulamak ve analiz etmek için kullanılabilecek bir teknik açıklanmaktadır. Tümör immün mikro çevresini sorgulamak için çok sayıda aşağı akış fonksiyonel tahlili ve tezgahtan başucu testi için bir platform kullandık.

Yöntem ellerimizde oldukça verimli olsa da, bir vibratom kullanarak tümör örneklerini kesmek için biraz pratik gerektirecektir. Yani, yüksek derecede müsinöz örnekle.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Yazarlar, UCSD İhtisas Kanser Destek Merkezi P30 hibesi 2P30CA023100 mikroskoplarıyla ilgili yardım için Moores Kanser Merkezi görüntüleme çekirdek tesisinden Kersi Pestonjamasp'a teşekkür etmek istiyor. Bu çalışma ayrıca bir JoVE yayın hibesi (JRW) ve Elisabeth ve Ad Creemers, Euske Aile Vakfı, Gastrointestinal Kanser Araştırma Fonu ve Peritoneal Metastaz Araştırma Fonu (AML) mülklerinden cömert hediyeler ile desteklenmiştir.

....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

NameCompanyCatalog NumberComments
1 M CaCl2 solutionSigma21115
1 M HEPES solutionSigmaH0887
1 M MgCl2 solution SigmaM1028
100 micron filterThermoFisher22-363-549
22 x 40 glass coverslipsDaiggerbrandG15972H
3 M KCl solutionSigma60135
5 M NaCl solutionSigmaS5150
ATPγS Tocris 4080
Bovine Serum AlbuminSigmaA2153
Calcein-AM InvitrogenL3224
CD11b Biolegend101228
CD206 Biolegend321140
CD3Biolegend555333
CD4 Biolegend357410
CD45 Biolegend304006
CD8 Biolegend344721
CellTiter-Glo PromegaG9681
DMEM Thermo Fisher11965084
DPBS Sigma AldrichD8537
FBS, heat inactivatedThermoFisher16140071
Fc-block BD Biosciences564220
Fluo-4Thermo FisherF14201
Gentle Collagenase/Hyaluronidase Stem Cell7912
Imaging ChamberWarner InstrumentsRC-26
Imaging Chamber PlatformWarner InstrumentsPH-1
LD-Blue BiolegendL23105
L-Glutamine 200 mMThermoFisher25030081
LIVE/DEAD imaging dyesThermofisherR37601
Nikon Ti microscope NikonIncludes: A1R hybrid confocal scanner including a high-resolution (4096x4096) scanner, LU4 four-laser AOTF unit with 405, 488, 561, and 647 lasers, Plan Apo 10 (NA 0.8), 20X (NA 0.9) dry objectives. 
Peristaltic pump IsamtecISM832C
Propidium IodideInvitrogenL3224
Vacuum silicone greaseSigmaZ273554-1EA

  1. Bevan, K. E., Mohamed, F., Moran, B. J. Pseudomyxoma peritonei. World Journal of Gastrointestinal Oncology. 2 (1), 44-50 (2010).
  2. Votanopoulos, K. I., et al. Appendiceal cancer patient-specific tumor organoid model for predicting chemotherapy efficacy prior to initiation of treatment: A feasibility study. Annals of Surgical Oncology. 26 (1), 139-147 (2019).
  3. Holliday, D. L., et al. The practicalities of using tissue slices as preclinical organotypic breast cancer models. Journal of Clinical Pathology. 66 (3), 253-255 (2013).
  4. Koerfer, J., et al. Organotypic slice cultures of human gastric and esophagogastric junction cancer. Cancer Medicine. 5 (7), 1444-1453 (2016).
  5. Misra, S., et al. Ex vivo organotypic culture system of precision-cut slices of human pancreatic ductal adenocarcinoma. Scientific Reports. 9 (1), 2133 (2019).
  6. Ohnishi, T., Matsumura, H., Izumoto, S., Hiraga, S., Hayakawa, T. A novel model of glioma cell invasion using organotypic brain slice culture. Cancer Research. 58 (14), 2935-2940 (1998).
  7. Seidman, J. D., Elsayed, A. M., Sobin, L. H., Tavassoli, F. A. Association of mucinous tumors of the ovary and appendix. A clinicopathologic study of 25 cases. The Amerian Journal of Surgical Pathology. 17 (1), 22-34 (1993).
  8. Mizuta, Y., et al. Pseudomyxoma peritonei accompanied by intraductal papillary mucinous neoplasm of the pancreas. Pancreatology. 5 (4-5), 470-474 (2005).
  9. Gong, Y., Wang, X., Zhu, Z. Pseudomyxoma peritonei originating from transverse colon mucinous adenocarcinoma: A case report and literature review. Gastroenterology Research and Practice. 2020, 5826214 (2020).
  10. Fleten, K. G., et al. Experimental treatment of mucinous peritoneal metastases using patient-derived xenograft models. Translational Oncology. 13 (8), 100793 (2020).
  11. Kuracha, M. R., Thomas, P., Loggie, B. W., Govindarajan, V. Patient-derived xenograft mouse models of pseudomyxoma peritonei recapitulate the human inflammatory tumor microenvironment. Cancer Medicine. 5 (4), 711-719 (2016).
  12. Jiang, X., et al. Long-lived pancreatic ductal adenocarcinoma slice cultures enable precise study of the immune microenvironment. Oncoimmunology. 6 (7), 1333210 (2017).
  13. Sundstrom, L., Morrison, B., Bradley, M., Pringle, A. Organotypic cultures as tools for functional screening in the CNS. Drug Discovery Today. 10 (14), 993-1000 (2005).
  14. Liu, L., Yu, L., Li, Z., Li, W., Huang, W. Patient-derived organoid (PDO) platforms to facilitate clinical decision making. Journal of Translational Medicine. 19 (1), 40 (2021).
  15. Croft, C. L., Futch, H. S., Moore, B. D., Golde, T. E. Organotypic brain slice cultures to model neurodegenerative proteinopathies. Molecular Neurodegeneration. 14 (1), 45 (2019).
  16. Carr, N. J. New insights in the pathology of peritoneal surface malignancy. Journal of Gastrointestinal Oncology. 12, 216-229 (2021).
  17. Votanopoulos, K. I., et al. Outcomes of repeat cytoreductive surgery with hyperthermic intraperitoneal chemotherapy for the treatment of peritoneal surface malignancy. Journal of the American College of Surgeons. 215 (3), 412-417 (2012).
  18. Weitz, J., et al. An ex-vivo organotypic culture platform for functional interrogation of human appendiceal cancer reveals a prominent and heterogenous immunological landscape. Clinical Cancer Research. 28 (21), 4793-4806 (2022).
  19. Pitoulis, F. G., Watson, S. A., Perbellini, F., Terracciano, C. M. Myocardial slices come to age: an intermediate complexity in vitro cardiac model for translational research. Cardiovascular Research. 116 (7), 1275-1287 (2020).
  20. Habeler, W., Peschanski, M., Monville, C. Organotypic heart slices for cell transplantation and physiological studies. Organogenesis. 5 (2), 62-66 (2009).

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved