İnfiltratif Lenfositlerinin Analiz Olmayan enzimatik ayırmak Taze İnsan Dokusuna Basit ve Hızlı Protokolü

Özet

This protocol describes the rapid non-enzymatic dissociation of fresh human tissue fragments for qualitative and quantitative assessment of CD45⁺ cells (lymphocytes/leukocytes) present in various normal and malignant human tissues. Additionally, the supernatant obtained from the primary tissue homogenate can be collected and stored for further analysis or experimentation.

Özet

doğal ve adaptif immün yanıtların hem tümör kaçış ile karakterize bağışıklık sistemini, kaçmak için malign hücrelerin yeteneği şimdi kanser önemli bir ayırt edici niteliği olarak kabul edilmektedir. Meme kanseri ile ilgili araştırma tümör infiltre lenfositleri tümör ilerlemesi ve hasta sonuç oynadığı aktif rolü üzerinde duruluyor. Bu hedefe doğru, biz onların yerli devlet onları yakın değerlendirmek için bir çaba, normal ve anormal dokuların sağlam lenfoid hücrelerin hızlı izolasyonu için bir metodoloji geliştirdi. Yüzey reseptörü ifadesi karşılaştırıldığında için enzim-sindirilmiş dokuları koruyarak mekanik ayıracı gösterisi hem artan canlılık ve hücre kurtarma kullanılarak hazırlanan Homojenatlar. Ayrıca, kalan çözünmeyen malzemenin enzimatik sindirim birincil homojenatında nicel ve nitel ölçümler olasılıkla gerçekten doku fragmanının içinde infiltre subpopülasyonunun yansıttığını belirten ek CD45 ⁺ hücreler geri vermedient. Bu homojenatlarında lenfoid hücreleri kolayca immünolojik (fenotip, proliferasyon, vs.) ya da moleküler (DNA, RNA ve / veya proteini) ile karakterize edilen yaklaşmaktadır. CD45 ⁺ hücreleri, alt popülasyonu saflaştırma in vitro genişlemesi veya iyileştirilmesi için de kullanılabilir. Bu yaklaşımın bir başka faydası da homojenatlarında birincil doku süpernatan normal ve habis dokular sitokinleri, kemokinleri immünoglobinlerin ve bu antijenleri karakterize etmek ve karşılaştırmak için kullanılabilir olmasıdır. Bu protokol, son derece düzgün şekilde insan meme dokularında ve normal ve anormal doku çeşitli için geçerli olmalıdır.

Giriş

The tumor microenvironment is composed of various cell types with numerous studies showing they each play distinct and important roles in tumorigenesis^1,2. These include, but are not limited to, infiltrating immune cells, stromal cells, endothelial cells and tumor cells³. Ex vivo studies of tumor infiltrating lymphocytes (TIL; CD45⁺ cells or leukocytes, which are predominantly lymphocytes in breast tumors) from fresh human tissue samples is made difficult by their low frequency, the small sample sizes often available for research and the potential for loss of viability during extraction. Because immune cells infiltrating tumors are usually present as passengers rather than permanent residents in general they are easier to release from the tissue matrix.

Dissociating tumor tissue while maintaining cellular integrity is technically challenging and has traditionally been performed using a combination of mechanical and enzymatic steps to prepare single cell suspensions^4-8. This approach involves lengthy incubation periods and is associated with a significant reduction in cell viability as well as the loss of cell surface receptors by enzymatic cleavage. High quality flow cytometric studies characterizing TIL in the tumor microenvironment as well as clean purifications of CD45⁺ subpopulations by flow cytometry or antibody-coated beads are more difficult to achieve from enzyme-digested tumor tissue. In addition, the supernatant (SN) from the resulting tumor homogenate is not amenable to further analysis including quantification of secreted proteins (cytokines, chemokines, immunoglobulins or tumor antigens) or experimental treatment of normal cells, because of the potential for protein degradation in the enzymatic digests.

In our search for a method to prepare single cell homogenates from breast tissues [including tumor, non-adjacent non-tumor (NANT) and normal (from mammary reductions) breast tissues] without enzymatic digestion, we tested a variety of mechanical homogenization techniques. Homogenates prepared using a mechanical dissociator had increased cell viability (2-fold) and total cell recovery (2-fold) while preserving surface receptor expression. Enzymatic digestion of the remaining insoluble material did not recover additional CD45⁺ cells suggesting they were all released in the initial homogenate. Thus, this rapid and simple approach allows both qualitative and quantitative assessment of the CD45⁺ subpopulations present in various normal and malignant human tissues. An added advantage of this approach is that the SN from the initial homogenate (primary tissue SN) can be collected and stored for further analysis or experimentation.

Protokol

NOT: Tüm örnekler, her hastadan alınan yazılı bilgilendirilmiş onayı ile Enstitü Jules Bordet Tıp Etiği Komitesi tarafından onaylanan bir protokol kullanılarak elde edildi.

Doku homojenatı hazırlanması 1.

1. Rezeke dokular (ameliyathane gelen rezeke malign ve normal doku) teşrih hemen pikap için eğitilmiş personel tarafından patoloji laboratuarında vardır. Tümör, NANT (mümkün olduğunca tümör uzak mesafe alınmıştır) ve normal doku parçaları rutin 1 içinde işlenir - insan dokularında için standart biyogüvenlik prosedürleri kullanarak BSL2 laboratuarda cerrahi eksizyon 3 saat. Protokolün bir akış şeması, Şekil 1 'de gösterilmiştir.
2. Tüm doku parçaları (normal NANT ve tümör) tartılır ve uzunluk, genişlik ve yükseklik (uzunluk x genişlik x yükseklik) ölçer. Bu hücre alt sonraki normalizasyonu için önemli bir adım, ekstre RNA, vb olduğunu
   HAYIRTE: örneklem büyüklüğü aralığı hiç yağ mümkünse 100 10.000 mm ^3.
3. Doku aslında tümör parçası olduğunu doğrulamak için, H & E boyama için bir cam slayt tümör fragmanı basar.
   1. Tümör fragmanı bir cam mikroskop lamı basarak ve bir kaç saniye için parmaklarınızla hafif baskı uygulayarak bunu yapın.
   2. Su içinde bir yıkama aşaması takip 2 dakika boyunca, izopropanol ile slayt sabitleyin. Mayer'in hematoksilen ile 30 saniye boyunca doku Counterstain.
   3. Su altı banyolarında slayt yıkayın. 15 sn için floksin B% 2 Leke.
   4. Suyun bir banyo ile izopropanol ve bitiş dört banyoları ve ardından bir su banyosu içinde yıkayın.
   5. 1 dakika ve drenaj için izopropanol içinde inkübe edin. Ksilen iki hamam Temizle.
   6. Ksilen bazlı montaj orta ile monte edin. Tümör selülarite (Şekil 2) için inceleyin.
      NOT: - stromal, lenfoid veya reklam Temelde, tümör hücrelerinin baskılı slayt sopaipose hücreler nadiren tümör hücreleri arasındaki boşlukların (Şekil 2) kalır.
4. Steril kullanılarak - kimyasal olarak tanımlanmış, serumsuz hematopoietik hücre ortamının 1 ml içeren küçük bir kültür kabı içinde doku parçasını yerleştirin küçük parçalar (2 mm ² ~ 1) içine, oda sıcaklığında, (bundan sonra ortam olarak anılacaktır) ve zar Neşter.
5. Mekanik ayıracı C tüpüne (doku parçaları + orta) her şeyi aktarın.
6. Pasteur pipeti kullanarak ortam 2 ml petri kabı ve bir neşter durulayın ve C boru (ayrışması için ortamının hacmi = 3 mi) bunu ekleyin.
7. Tek bir hücre süspansiyonu içine doku parçaları homojenize C tüpler için mekanik ayıracı programı A.01 (en nazik programı) kullanın. (Bir döngü = 25 sn) aparat C tüpü yerleştirin ve arka arkaya iki kez programı çalıştırın.
   NOT: Bu homojenizasyon işlemi kurulmuş ve insan meme dokusu, diğer tum için valide edilmiştirda doku tipleri farklı bir program kullanmanız gerekebilir ilk test edilmelidir.
8. Aparat C tüpünü çıkarın ve bir 50 ml tüp üzerinde oturan 40 mikron hücre süzgecinden doğrudan Homojenat süzün. Adım 1.6 aynı Pasteur pipet kullanarak, hücre süzgecinden C tüp içinde kalan herhangi bir sıvı transferi.
9. 1 ml mikropipet ucu kullanılarak 15 ml tüp içine süzülmüş sıvı aktarın. Geçici hücre süzgeç ve 50 ml'lik tüp tutmak.
10. Ortamın, fazladan bir 3 ml Cı tüp yıkayın ve daha da iyisi 50 mi tübünün üzerine yerleştirilmiş hücre süzgecinden için, Aşama 1.6 ile aynı Pasteur pipeti kullanarak, bu aktarın. Yavaşça sonradan eluatının kirletmesini önlemek için atılır temiz Pasteur pipet veya 1 ml ucu ile süzgeç etrafında hareket ettirerek 50 ml tüp içine unhomogenized dokuda sıkışıp kalan sıvı maksimum miktarda sıkın.
11. Ters t hücre süzgeç yerleştirino orijinal C boru ve unhomogenized doku geri C tüpüne düşer ve böylece orta 3 ml ile yıkayın.
12. A.01 program iki döngü Aşama 1.7'de olduğu gibi yeniden homojen hale getirilir.
13. 50 ml tüp üzerinde oturan hücre süzgecinden bu ikinci homojenatın dökün, (adım 1.10 gibi) 3 ml ortam ile tekrar C tüp durulayın ve tekrar maksimum sıkma 50 ml tüp oturan hücre süzgecinden Pasteur pipeti ile aktarmak hücre süzgecinden tutulan kalıntı bağ dokusu sıvı miktarı.
14. Bu noktada, ~ 2.5 ml'lik bir hacim 15 ml tüp içinde ve ~ 50 ml tüp içinde 9 mi.

Doku yüzer madde ve Hücreler 2. Ayırma

1. Oda sıcaklığında 600 x g'de 15 dakika boyunca 15 ml homojenatları ve 50 ml tüpler santrifüjleyin.
2. Temiz bir tüp içine, 15 ml tüp SN süzün ve geçici olarak 4 ° C'de muhafaza edin. Bu yüzer = primer tümör, NANT veya normal tissue SN (nihai hacim 2.5 mi) daha sonra açıklık ve gelecekteki analizleri (aşağıya bakınız), -80 ° C'de saklama öncesi örnek olarak alındı.
3. 50 ml tüpten atın.
4. Yavaşça 1 ml ortam içinde nihai hacimde iki hücre pelletleri yeniden süspanse edin. Kısaca, ilk yavaşça (sert bir yüzeye tüp dokunarak) her iki tüpler hücre pelet kırmak. Ortamının 500 ul, 50 ml gevşek hücre pelletini ve ikinci pelet tekrar süspansiyon 15 ml'lik bir tüpe, bu hücre süspansiyonu aktarın. Hücrelerin maksimum kurtarma için orta ikinci 500 ul kez bu adımı tekrarlayın.
5. Bir hemasitometre kullanarak canlı hücre sayısını ve: küçük bir tüp transfer hücre süspansiyonu, 10 ul, tripan mavisi 10 ul (1 seyreltme 1) ile karıştırın.
   NOT: Bu noktada, hücre süspansiyonunun bir fraksiyonu, aynı zamanda, hücre boyutu, granüllü değerlendirmek için akış sitometrisi ile analiz edilebilir ve daha PREC için alt popülasyonu, belirteçlerin sınırlı sayıda arzu edildiği takdirdeönce kapsamlı analiz veya deneylere homojenatında göreceli hücre dağılımının imkb değerlendirmesi. Akışı ile tüm analizler sitometri alt popülasyonlar normalleşmesi için CD45 etiketleme dahil.
6. Oda sıcaklığında 10 dakika boyunca 300 x g'de santrifüj ile pelet hücreleri. tümör, NANT veya normal dokudan hücrelerin artık daha fazla arıtılmadan ya da analiz için hazırdır. Ameliyat ile aynı günde yapılan Bu ek adımlar en iyisidir.
   Not: akış sitometrik analiz için derhal 1 saniye girdap hücre pelletine alyuvar lisiz tamponu 0.4 mi eklenmesi ve oda sıcaklığında 10 dakika, en az inkübe edilerek Antikor etiketleme işleminden sonra lize gereken Elde edilen kırmızı kan hücreleri sıralama baz istasyonu analizden önce sıcaklığı (ışıktan korumalı).

Doku süpernatan 3. Açıklama

1. 4 ° C'de 15 dakika boyunca 15,000 x g'de doku SN 1.5 ml tüpler santrifüjleyin.
2. Dikkatle t kaldırmakO dokunmadan veya pelet bozmadan süpernatanlarına. Sayısı istenen alikotları hacmine bağlı olarak, temiz bir tüpe (veya borular) aktarın.
3. Gelecekte kullanılmak üzere -80 ° C'de süpernatan saklayın.

4. Hasta Kan

1. Heparinli tüplere Venipunktür tarafından kontrol ameliyattan önce günde her hastadan kan örneği toplayın. Plazma ve buffy coat elde etmek fren kapalı olan 20 ºC de 10 dakika boyunca 400 xg'de kan santrifüj.
2. Plazma çıkarın ve 20 ° C'de 15 dakika boyunca 10,000 x g'de santrifüj ile bir açıklık. Gelecekte kullanılmak üzere -80 ° C'de kısım ve mağaza plazma. Orta buffy coat seyreltin
3. Hemen analiz alt popülasyonu izole DNA / RNA / protein ekstraksiyonu veya dondurarak saklama önce, standart bir Ficoll-hipak gradyan santrifüjlemesi kullanılarak, tek çekirdekli hücreler ayırın.

5. Akış Sitometri

1. Üretim göre etiket hücreleriışıksız bir ortamda 4 ° C 'de r' talimatları. Hücre pelletine hücre parçalama tamponu içinde 0.4 ml ilave etmek suretiyle Antikor etiketleme işleminden sonra, doku parçalarından hücre süspansiyonlarında Lyse kırmızı kan hücreleri.
2. Vorteks hemen 1 saniye ve ışıksız bir ortamda oda sıcaklığında 10 dakika, en az, inkübe edilir. Yıkamadan veri toplama için bir akış sitometresinde etiketli hücreler geçirin.

Sonuçlar

Ticari olarak temin edilebilen doku ayrılma çözeltiler ya da kollajenaz çeşitli laboratuar karışımları DNase ve / veya hiyaluronidaz önleyicileri ya da doku parçalarının enzimatik sindirim, hücre yüzeyi üzerindeki reseptörler çeşitli bölmektedir. Ilk olarak göğüs tümörlerini nüfuz eden CD4 ⁺ T hücreleri üzerinde duruldu Çalışmalarımız, hızlı bir şekilde bağlı standart enzimatik sindirim protokolleri ^4-8 kullanılarak yüzey CD4 reseptör ayrılması için önem...

Tartışmalar

Bu çalışma, daha sonra hücre sıralama, ekstraksiyon, dondurarak saklama ve / veya CD45 ⁺ altgrupları fenotipik analizi için enzimatik sindirme, normal ve habis meme doku homojenatlarında hızlı hazırlanması için iyileştirilmiş bir yöntem tarif etmektedir. Bu deneysel yaklaşımın amacı yakından in vivo durumunu yansıtır ve ameliyathane taze dokuların az manipülasyon ile normal dokulara bunları karşılaştırmak TIL görüntüleri üretmektir. Bugüne kadar, bizim laboratuvar&g...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
GentleMacs Dissociator	Miltenyi Biotec	130-093-235	BD Medimachine is somewhat equivalent
Centrifuge 5810 R	Eppendorf		or other standard table top centrifuge
Centrifuge 5417 R	Eppendorf		or other standard microcentrifuge
Esco Class II A2 Biosafety Cabinet	ESCO global		or other standard BSL2 hood
Inverted Microscope	Nikon eclipse TS100		or other microscope compatible for a hemacytometer
Bürker Chamber	Marienfield	640210	or other standard hemacytometer
Navios Flow Cytometer	Beckman Coulter		or other flow cytometer (8-10 color recommended)
GentleMacs C-Tube	Miltenyi Biotec	130-096-344	BD Medimachine uses Filcon
Cell Culture Dish	Sarstedt	72,710	or other non-pyrogenic plasticware
Disposable Scalpel	Swann-Morton	0510	or standard single use sterile scalpel
BD Cell Strainer 40 µm	Becton Dickinson	734-0002	or other non-pyrogenic plasticware
BD Falcon Tube 50 ml	Becton Dickinson	352070	or other non-pyrogenic plasticware
BD Falcon Tube 15 ml	Becton Dickinson	352097	or other non-pyrogenic plasticware
BD FACS Tube 5 ml	Becton Dickinson	352008	or other non-pyrogenic plasticware
Sterile Pasteur Pipette 5 ml	VWR	612-1685	or other non-pyrogenic plasticware
Microfuge Tube 1.5 ml	Eppendorf	7805-00	or other non-pyrogenic plasticware
X-Vivo 20	Lonza	BE04-448Q	serum-free medium recommended
Phosphate buffered saline	Lonza	BE17-516F	standard physiological PBS
Trypan blue	VWR	17942E	or other vital stain
VersaLyse	Beckman Coulter	A09777	for flow cytometry experiments
Fixable viability Dye eFluor 780	eBioscience	65-0865-14	for flow cytometry experiments
anti-CD3 FITC	BD Biosciences	345763	for flow cytometry experiments
anti-CD3 Vio Blue	Miltenyi Biotec	130-094-363	for flow cytometry experiments
anti-CD4 PE	BD Biosciences	345769	for flow cytometry experiments
anti-CD4 APC	Miltenyi Biotec	130-091-232	for flow cytometry experiments
anti-CD8 ECD	Beckman Coulter	737659	for flow cytometry experiments
anti-CD8 PerCP	BD Biosciences	345774	for flow cytometry experiments
anti-CD19 APC-Vio770	Miltenyi Biotec	130-096-643	for flow cytometry experiments
anti-CD45 VioGreen	Miltenyi Biotec	130-096-906	for flow cytometry experiments