Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, organotipik dilim kültürlerinin (OTSC'ler) hazırlanmasını tanımlar. Bu teknik, sağlam çok hücreli dokunun ex vivo olarak yetiştirilmesini kolaylaştırır. OTSC'ler, çok hücreli bir ortamda ilaçlara karşı ilgili yanıtlarını test etmek için hemen kullanılabilir.
Primer pankreas kanseri ve metastazın gerçekçi preklinik modellerine, tedavi yanıtını ex vivo olarak test etmek ve kişiselleştirilmiş hasta tedavisini kolaylaştırmak için acilen ihtiyaç duyulmaktadır. Bununla birlikte, şu anda kullanılan modellerde, örneğin hastadan türetilen hücre dizileri ve ksenogreftlerde tümöre özgü mikro ortamın olmaması, yalnızca sınırlı öngörücü içgörülere izin verir. Organotipik dilim kültürleri (OTSC'ler), uzamsal olarak çözülmüş ilaç yanıt testi için hızlı bir şekilde kullanılabilen sağlam çok hücreli doku içerir.
Bu protokol, pankreas kanserinin canlı tümör dilimlerinin oluşturulmasını ve yetiştirilmesini ve metastazını tanımlar. Kısaca doku, düşük eriyik agaroz içinde dökülür ve soğuk izotonik tamponda saklanır. Daha sonra, bir vibratom ile 300 μm kalınlığında doku dilimleri oluşturulur. Hazırlandıktan sonra dilimler, hücre kültürü ekleri ve uygun bir yetiştirme ortamı kullanılarak bir hava-sıvı arayüzünde kültürlenir. Yetiştirme sırasında, hücre farklılaşması ve canlılığındaki değişiklikler izlenebilir. Ek olarak, bu teknik, tedavinin canlı insan tümör dokusuna ex vivo olarak uygulanmasını ve ardından transkriptom ve proteom profili oluşturma gibi aşağı akış analizlerini mümkün kılar.
OTSC'ler, bireysel tedavi yanıtını ex vivo test etmek ve bir tümörün farklı dilimlerinin ilgili yanıtı ile ilişkili bireysel transkriptomik ve proteomik profilleri tanımlamak için eşsiz bir fırsat sağlar. Primer pankreas kanseri ve metastaz tedavisini kişiselleştirmek için terapötik stratejileri belirlemek için OTSC'ler daha fazla araştırılabilir.
Pankreatik duktal adenokarsinom (PDAC) ve ilgili metastazların mevcut preklinik modelleri, hastalarda tedaviye yanıtın zayıf belirleyicileridir, bu da ilaç geliştirmede ve prediktif biyobelirteçlerin tanımlanmasında önemli bir eksikliktir1. Hasta kaynaklı organoidler ve hasta kaynaklı ksenogreftler gibi modeller umut verici olsa da, kullanımları sınırlı kalmaktadır2. Bu in vitro modellerin başlıca sınırlamaları, insan bağışıklığı baskılanmış olmayan türlerde tümör mikroçevresinin ve ksenogreftlemenin olmamasıdır. Özellikle PDAC ve metastazlarında, tümör mikroçevresi, tümör biyolojisindeki önemli işlevleri nedeniyle son yıllarda önemli ölçüde ilgi görmüştür. (miyo-) fibroblastlar, pankreas yıldız hücreleri, bağışıklık hücreleri, kan damarları, hücre dışı matriks, sitokinler ve büyüme faktörleri gibi hücresel ve hücresel olmayan bileşenleri içerir3. Bu mikroçevre, fonksiyonel olmayan bir tümör bileşeni değildir, ancak tümör ilerlemesini ve metastazı indükler ve radyo ve kemoterapi direncine önemli ölçüde katkıda bulunuyor gibi görünmektedir4. PDAC mikro çevresi sadece ilaç dağıtımını mekanik olarak tehlikeye atmakla kalmaz, aynı zamanda bağışıklık ve ilaç süpürücü aktiviteyede sahiptir 5,6,7. Bu nedenle, hastaların tedavi yanıtını ex vivo olarak yeterince test etmek ve bireyselleştirilmiş klinik tedaviye rehberlik etmek için tümör hücrelerinin ve tümör mikroçevresinin karmaşık etkileşimini yansıtan preklinik modellere acilen ihtiyaç duyulmaktadır.
Taze tümör örneklerinin ex vivo kültürleri, in situ tümörün yakın bir yaklaşımını temsil eder. Organotipik dilim kültürleri (OTSC'ler) yakın zamanda baş, boyun, meme, prostat, akciğer, kolon ve pankreas kanserleri gibi çeşitli tümörler için geliştirilmiş ve incelenmiştir 8,9,10,11,12. OTSC'lerin, tanımlanmış, dokuya bağlı bir süre boyunca yetiştirme sırasında temel morfolojilerini, proliferatif aktivitelerini ve mikro çevrelerini korudukları gösterilmiştir 11,12,13. PDAC'lerin OTSC'leri, çeşitli in vitro çalışmalarda4-9 gün boyunca canlılıklarını, morfolojilerini ve tümör mikroçevrelerinin çoğu bileşenini korumuştur 5,12,14. Perspektif olarak, bu teknik, tedavinin ex vivo olarak canlı insan tümör dokusuna anında uygulanmasını ve ardından transkriptom ve proteomun profillenmesi gibi aşağı akış analizlerini mümkün kılar.
OTSC'lerin kurulması, ameliyattan hemen sonra tedavi yanıtını ex vivo olarak test etmek için eşsiz bir fırsat sağlar. Bu nedenle, OTSC'ler prospektif olarak metastatik hastalığın tedavisini kişiselleştirmek için terapötik stratejilerin belirlenmesine izin verecektir. Bu protokol, pankreas kanserinin canlı OTSC'lerinin üretilmesini ve yetiştirilmesini tanımlar.
Doku örnekleri, Lübeck Üniversitesi'nin yerel etik komitesi tarafından onaylandıktan sonra toplandı ve işlendi (# 16-281).
1. Taze doku toplama ve taşıma
NOT: Kan yoluyla bulaşan patojenlerden kaynaklanan enfeksiyon riskini önlemek için sabitlenmemiş her insan dokusu örneği dikkatli bir şekilde ele alınmalıdır. Doku işlemeden önce tüm hastalar HIV, HBV ve HCV için negatif olarak test edilmelidir. Koruyucu bir ceket giyin ve insan dokusu örneklerini eldivenlerle tutun.
2. Hazırlık
3. Düşük erime noktalı agarozda doku gömülmesi
4. Agaroz gömülü dokunun vibratom kullanılarak dilimlenmesi
5. Organotipik dilim kültürlerin kültürü
6. Resazurin canlılık testi
NOT: Resazorin canlılık testi, canlı hücrelerde floresan olmayan mavi resazurinin kırmızı floresan resorufin'e indirgenmesine dayalı olarak organotipik dilim kültürlerinin genel metabolik aktivitesini ölçer15. Testin hücreler üzerinde toksik etkisi yoktur ve bireysel araştırma sorusuna bağlı olarak kültürlere tekrar tekrar uygulanabilir. Canlılık, her 2-3 günde bir resazurin testi kullanılarak ölçüldü.
7. OTSC'lerin formalin fiksasyonu ve parafin gömülmesi
8. Hematoksilen ve Eozin (H & E) boyama
9. OTSC'lerin İmmünohistokimyası
Şekil 1, taze, dondurulmamış tümör dokusundan OTSC'leri kültürlemek için iş akışına genel bir bakış sağlar. Primer PDAC ve metastaz örnekleri cerrahi rezeksiyondan hemen sonra toplandı ve doku saklama solüsyonunda 4 ° C'de ıslak buz üzerinde gece boyunca saklandı. Örnekler işlendi ve dilimler protokolde tarif edildiği gibi kültürlendi. Her OTSC'nin makroskopik morfolojisi, yetiştirme sırasında büyük ölçüde değişmedi. Bununla birlikte, OTSC'lerin yüzey al...
Taze tümör örneklerinin OTSC'leri, in situ tümörün yakın bir yaklaşımıdır. Tanımlanmış, dokuya bağlı bir süre boyunca yetiştirme sırasında temel morfolojilerini, proliferatif aktivitelerini ve mikro çevrelerini korurlar 11,12,13. Bu teknik, tedavinin ex vivo olarak canlı insan tümör dokusuna hemen uygulanmasını ve ardından transkriptom ve proteomun profillenmesi gibi aşağı akış a...
Yazarlar herhangi bir potansiyel çıkar çatışması açıklamadılar.
R. Braun, Lübeck Klinisyen Bilim İnsanı Okulu (DFG #413535489) ve Lübeck Üniversitesi Genç Finansman Programı tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Advanced DMEM/F-12 Medium | Gibco | 12634028 | |
Agarose Low Melt | Roth | 6351.2 | 8% in Ringer solution |
Antibody Diluent, Background Reducing | Dako | S3022 | |
AquaTex | Merck | 108562 | |
Bioethanol (99%, denatured) | CHEMSolute | 2,21,19,010 | |
Citric Acid monohydrate | Sigma Aldrich | C7129 | |
Cleaved Caspase-3 (Asp175) (5A1E) Rabbit mAb | Cell Signalling Technology | 9664 | 1:400 dilution |
Derby Extra Double Edge Safety Razor Blades | Derby Tokai | ||
Embedding cassettes | Roth | H579.1 | |
Eosin Y-solution 0,5% aqueous | Merck | 10,98,44,100 | |
Eukitt Quick hardening mounting medium | Sigma-Aldrich | 3989 | |
Fetal bovine serum | Gibco | 10270106 | |
Formaldehyde solution 4,5%, buffered | Büfa Chemikalien | B211101000 | |
Hem alum solution acid acc. to Mayer | Roth | T865 | |
Human EGF | Milteniy Biotec | 130-097-794 | |
Hydrocortisone | Sigma Aldrich (Merck) | H0888 | |
Hydrogen peroxide 30% | Merck | 1,08,59,71,000 | |
Insulin human | Sigma Aldrich (Merck) | 12643 | |
Liquid DAB+ Substrate Chromogen System | Dako | K3468 | |
MACS Tissue Storage Solution | Milteniy Biotech | 130-100-008 | |
Methanol | Merck | 10.600.092.500 | |
Microscope Slides Superfrost Plus | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Millicell Cell Culture Insert, 30 mm, hydrophilic PTFE, 0.4 µm | Millipore (Merck) | PICM0RG50 | |
Monoclonal mouse anti-human Cytokeratin 7 (Clone OV-TL 12/30) | Dako | M7018 | 1:200 dilution |
Monoclonal mouse anti-human Ki67 Clone MIB-1 | Dako | M7240 | 1:200 dilution |
Monoclonal mouse Anti-vimentin (Clone V9) | Dako | M0725 | 1:200 dilution |
Negative control Mouse IgG2a | Dako | X0943 | 1:200 dilution |
Negative control Mouse IgG1 | Dako | X093101-2 | 1:200 dilution |
Paraffin (melting temperature 56°- 58°) | Merck | 10,73,37,100 | |
Penicillin-Streptomycin (10.000 U/ml) | Gibco | 15140122 | |
PBS pH 7,4 (1x) Flow Cytometry Grade | Gibco | A12860301 | |
Resazurin sodium salt; 10 mg/ml in PBS | Sigma Aldrich | R7017 | 1:250 dilution |
Ringer's solution | Fresenius Kabi | 2610813 | |
RPMI-1640 Medium | Sigma Aldrich (Merck) | R8758 | |
Tissue culture testplate 6 | TPP | 92006 | |
Triton X-100 | Sigma Aldrich | 9002-93-1 | |
VECTASTAIN Elite ABC-Peroxidase Kit | Vector Laboratories | PK-6200 | |
Xylene (extra pure) | J.T.Baker | 8,11,85,000 | |
Equipment | |||
ClarioStar Microplate Reader | BMG Labtech | ||
Paraffin Embedding Center E61110 | Leica | ||
Rotary Microtome Microm HM355S | Thermo Scientific | ||
Section Transfer System Microm STS | Thermo Scientific | ||
VT 1200S Vibratom | Leica |
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