Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
İn vitro model sistemi, akciğer skuamöz karsinomu (LUSC) ilerlemesi sırasında kanserle ilişkili fibroblastlarla (CAF) 3 boyutlu (3D) bir ortak kültürde doku mimari değişikliklerini yakalamak için geliştirilmiştir. Bu organoid sistem tümör fenotip modüle çeşitli tümör hücre içsel ve dışsal değişikliklerin rollerini araştırmak için benzersiz bir platform sağlar.
Tümör-stroma etkileşimleri akciğer skuamöz karsinom (LUSC) gelişiminde kritik bir rol oynamaktadır. Ancak, bu dinamik etkileşimlerin tümörigenez sırasında gözlenen doku mimari değişikliklerine nasıl katkıda bulunduğunu anlamak, uygun modellerin olmaması nedeniyle zor olmaya devam etmektedir. Bu protokolde, TUM622 olarak bilinen Bir LUSC birincil hücre kültürünü kullanarak bir 3B coculture modelinin oluşumunu tanımlıyoruz. TUM622 hücreleri Bir LUSC hasta kaynaklı ksenogreft (PDX) kuruldu ve bir bazal membran matris tohumlu zaman acinar benzeri yapılar oluşturmak için benzersiz özelliği var. 3D kokültürdeki TUM622 acini'nin LUSC ilerlemesi sırasında doku mimarisinin temel özelliklerinin yanı sıra LUSC hücreleri ile tümör mikroortamının (TME) bileşenleri arasındaki dinamik etkileşimleri, hücre dışı matris (ECM) ve kanserle ilişkili fibroblastlar (CAFs). Bu sistemin çeşitli downstream analizleri için nasıl kullanılabileceğini göstermek için temel 3D kültür protokolümüzü daha da uyarlıyoruz. Genel olarak, bu organoid model karsinom ilerlemesi sırasında epitel mimarilerinin bozulmasını teşvik hücre içsel ve dışsal mekanizmalar içine fikir kazanmak için olanak sağlayan bir biyolojik zengin ve uyarlanabilir platform oluşturur ve yardımcı olacaktır yeni terapötik hedefler ve tanı belirteçleri için arama.
Akciğer kanseri dünya çapında kansere bağlı mortalitenin önde gelen nedenidir. Akciğer skuamöz hücreli karsinom (LUSC), hangi olmayan küçük hücreli akciğer kanseri ikinci en yaygın türüdür (NSCLC) ve tüm akciğer kanserinin yaklaşık% 30 hesapları, genellikle ileri evrelerde teşhis edilir ve kötü prognoz vardır1. LUSC hastaları için tedavi seçenekleri, LUSC tümörigenezini yönlendiren altta yatan hücresel ve moleküler mekanizmaların daha iyi anlaşılması ile geliştirilebilen önemli bir karşılanmamış ihtiyaçlardır.
Çoğu insan kanserlerinde olduğu gibi, LUSC patogenezi bozulmamış bozulması ile karakterizedir, iyi sıralanmış epitel doku mimarisi2. Bu süreçte, uygun apikal-bazal hücre polaritesi, hücre-hücre ve hücre-matriks kontaklar kaybolur, kontrolsüz büyüme ve tümör hücrelerinin invaziv davranış sağlar. Kanser hücrelerinin malign özelliklerinin kanser hücreleri ile yerel tümör mikroçevreleri (TME) arasında önemli bir3etkileşim olmadan ortaya çıkarılamadığı artık yaygın olarak takdir edilmektedir 3. Ekstrasellüler matriks (ECM), kanserle ilişkili fibroblastlar (CAFs) yanı sıra endotel hücreleri ve bağışıklık hücreleri sızma dahil TME önemli bileşenleri aktif TME şekil ve tümörigenesis sürücüler4. Bununla birlikte, Tümör hücrelerinin ve TME'deki bu temel bileşenlerin LUSC ilerlemesi sırasında doku mimari değişikliklerini yönlendirmek için nasıl etkileşime girdiğine dair mevcut anlayışımız çok sınırlıdır.
Üç boyutlu (3D) kültür, hem normal hem de hastalıklı dokularda doku mimari değişikliklerini düzenleyen hücre içsel ve dışsal değişikliklerin biyolojik faaliyetlerini incelemek için önemli bir araçtır5. 3B kültürler genellikle geleneksel iki boyutlu (2D) kültürlerde eksik olan uygun yapısal ve işlevsel bağlamı sağlar. Bu tür sistemlerin eklenen boyutları, hücre fizyolojisi ve hücresel davranışların birçok alanında, çoğalma, farklılaşma, göç, protein ekspresyonu ve ilaç tedavisine yanıt dahil olmak üzere in vivo dokuyu daha yakından taklit eder. Son yıllarda, çeşitli laboratuvarlardan gelen çabalar hem normal akciğer hem de NSCLC6,7,,8için in vitro 3D modellerin geliştirilmesine yol açmıştır. Ancak, tümörigenez sırasında hem dinamik doku mimari değişiklikleri hem de önemli stromal bileşenleri dahil özetleyebilir akciğer skuamöz karsinom için bir model kullanılamaz.
Burada, birincil PDX türetilmiş LUSC hücreleri (TUM622 olarak da adlandırılır) ve CAFs9,10kullanarak yeni bir 3 boyutlu (3D) coculture sistemi kurma yöntemlerini açıklıyoruz. Hem TUM622 hem de CAFs, az diferansiye tümörlü NSCLC hastasından türetilmiştir10. ECM'de tek hücre olarak gömülü olduğunda, TUM622 hücrelerinin nadir bir alt popülasyonu uygun apikal bazal hücre polaritesini gösteren acinar benzeri yapılara sahip organoidler oluşturma kapasitesine sahiptir. Bu acinar benzeri yapılar hiperplastiktir, kök benzeri heterojen bir ifade gösterir ve orijinal tümöre benzer farklılaşma belirteçleri gösterirken non-invaziv olarak kalır lar ve böylece LUSC gelişiminin en erken evresini taklit eder. Daha da önemlisi, açinar benzeri yapıların doku mimarisinin hücre içi sinyal yollarının küçük molekül inhibitörleri ile inhibisyonu veya AF gibi ECM'deki anahtar bileşenlerin eklenmesiyle değiştirilebileceğini gösterdik, ikincisi acini oluşumunu geliştirir ve acini'yi yakın mesafede yken invaziv hale getirmek için daha da kışkırtır. Birlikte, bu veriler LUSC organoidlerin bu 3D co-kültür sistemi LUSC hücreleri ve TME arasındaki dinamik karşılıklılık soruşturma için değerli bir platform sağlar ve ilaç tedavisi11LUSC hücrelerinin yanıtını izlemek için adapte edilebilir öneririz.
1. 2B Kültürlerde TUM622 Hücrelerinin ve KAF'lerinin Geçirilmesi ve Depolanması
2. 3D Culturing için Ekstrasellüler Matristeki Hücrelerin Kapama
3. Hücre Dışı Matrikste TUM622 Hücrelerinin ve KF'lerinin 3Boyutlu Kokülatyonu
4. RNA/Protein Ekstraksiyonu ve Floresan Aktive Hücre Ayıklama (FACS) için TUM622 Acini Hasat
5. TUM622 Acini'nin immünoresansı
6. İmmünohistokimya için 3D Kültür Örneklerinin Hazırlanması
7. Bileşik Tarama için 3D Sitotoksisite Tsay (Örnek Bir 96-well Plaka)
TUM622 ve 2D kültüründe CAF'ler
Şekil 1, TUM622 hücrelerinin ve KAF'lerin 2B kültüründe tipik morfolojisini sunar. TUM622 hücreleri büyük çekirdeklerle yuvarlanırken, CAF'ler düz ve uzundur. TUM622 hücreleri kültürde %80-90 biraraya gelebilir. Daha fazla çoğalma daha fazla yol açar, ancak daha küçük hücreler doğrudan temas etmez kolonilerde toplanır. Buna karşılık, CAFs yüksek hücre yoğunluğunda büyümeye ...
Tümörler, kanserle ilişkili fibroblastlar, endotel hücreleri ve ECM içindeki bağışıklık hücreleri gibi stromal hücrelerle yan yana bulunan kanser hücrelerinden oluşan heterojen dokulardır. Birlikte, bu çeşitli bileşenleri çapraz konuşmak ve tümör mikroçevre etkisi, tümörigenez sürüş aktif bir rol oynarken, tümör mimarisinde ilerleyici değişiklikler içeren bir süreç. İdeal olarak, tümör gelişiminin in vitro modeli, in vivo insan tümörlerinde gözlenen dinamik doku mimari değişikl...
Yazarlar Pfizer Inc. çalışanları ve hissedarlarıdır.
Pfizer-Onkoloji Histopatolojisi ve Biyomarker grubundan Magali Guffroy, John Kreeger ve Stephani Bisulco'ya patoloji/histoloji desteği için ve Michael Arensman'a makalenin eleştirel incelemesi için teşekkür ederiz. Ayrıca Pfizer Doktora Sonrası Programı ve Onkoloji Ar-Ge grubuna, özellikle Robert Abraham, Puja Sapra, Karen Widbin ve Jennifer Tejeda'ya programa verdikleri destekten dolayı teşekkür ederiz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bronchial Epithelial Growth Medium | Lonza | CC-3170 | BEGM |
Cell Strainer 40um | ThermoFisher | 352340 | For passing TUM622 cells |
Cleaved Caspase 3 antibody | Cell Signaling Technology | 9661 (RRID:AB_2341188) | Rabbit |
CoolRack CFT30 | Biocision | BCS-138 | For 3D culture |
CoolSink XT96F | Biocision | BCS-536 | For 3D culture |
Cultrex 3D Cell Harvesting Kit | Bio-Techne | 3448-020-K | |
Cultrex (preferred for co-culture) | Bio-Techne | 3443-005-01 | For 3D culture |
CXCR4 antibody | Abcam | Ab124824 (RRID:AB_10975635) | Rabbit |
E-cadherin antibody | BD Biosciences | 610182 (RRID:AB_397581) | Mouse |
GelCount | Oxford Optronix | For Acini counts and measurements | |
GM130 antibody | BD Biosciences | 610822 (RRID:AB_398141) | Mouse |
Goat Serum | Vector Labs | S1000 (RRID:AB_2336615) | For Immunofluorescence |
Heat-inactivated FBS | Gibco | 10082-147 | For CAFs |
Histology sample gel | Richard Allan Scientific | HG-4000-012 | For Immunofluorescence |
Integrin alpha 6 antibody | Millipore Sigma | Mab1378 (RRID:AB_2128317) | Rat |
Involucrin antibody | Abcam | Ab68 (RRID:AB_305656) | Mouse |
Ki67 antibody | Abcam | Ab15580 (RRID:AB_443209) | Rabbit |
Lab-Tec II chambered #1.5 German Coverglass System | Nalge Nunc International | 155379 (2) | For 3D culture |
Lab-Tec II chambered #1.5 German Coverglass System | Nalge Nunc International | 155409 (8) | For 3D culture |
L-Glutamine | Gibco | 25030-081 | For CAFs |
Matrigel (preferred for mono-culture) | Corning | 356231 | For 3D culture |
p63 antibody | Cell Signaling Technology | 13109 (SRRID:AB_2637091) | Rabbit |
Pen/Strep | Gibco | 15140-122 | For CAFs |
ReagentPack Subculture Reagents | Lonza | CC-5034 | For TUM622 cell dissociation |
RPMI | ThermoFisher | 11875-093 | For CAFs |
Sox2 antibody | Cell Signaling Technology | 3579 (RRID:AB_2195767) | Rabbit |
TrypLE Express | Gibco | 12604-021 | For CAF dissociation |
Vi-Cell | Bechman Coulter | Automatic cell counter | |
Vimentin antibody | Abcam | Ab92547 (RRID:AB_10562134) | Rabbit |
β-catenin antibody | Cell Signaling Technology | 2677s (RRID:AB_1030943) | Mouse |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır