Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
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 birlikte, yeni bir modelin terapötik ajanların farmakolojik testleri ve immünoterapi2 için yararlı olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, beyin, meme, pankreas, akciğer, yumurtalık ve diğerleri gibi diğer insan kanseri türlerinde kullanılan organotipik bir dilim kültür sistemini uyarladık 3,4,5,6.
Apendiks neoplazmlarına ek olarak, PMP bazen yumurtalık kanserleri7 ve nadir durumlarda intraduktal papiller müsinöz neoplazmlar8 ve kolon kanseri9 dahil olmak üzere diğer tümör tiplerinden kaynaklanır. Ek olarak, bu tümörler yavaş büyüme eğilimindedir, hasta kaynaklı ksenogreft (PDX) modellerinde zayıf engraft oranları10,11. Bu zorluklar göz önüne alındığında, PMP'nin patobiyolojisini ve bu kanser hücrelerinin periton yüzeylerine nasıl alındığını, çoğaldığını ve bağışıklık gözetiminden nasıl kaçtığını anlamaya başlamak için bu hastalığı incelemek için modeller geliştirmek için karşılanmamış bir ihtiyaç vardır.
Sistemik vasküler dolaşımdan kesilirken, tümör dilimleri hücre dışı matriks, stromal hücreler, bağışıklık hücreleri, kanser hücreleri, endotel hücreleri ve sinirler dahil olmak üzere hücresel ve asellüler bileşenler içerir. Bu yarı bozulmamış mikro ortam, sadece kanser hücrelerinden oluşan 3D organoid kültürlere kıyasla benzersiz bir şekilde avantajlı olan bu hücre tiplerinin işlevsel olarak araştırılmasına izin verir12. Organotipik dilim kültürleri bazı açılardan avantajlı olsa da, genişletilebilen 3D organoidlere kıyasla doğal olarak düşük verime dayalı bir yaklaşımdır ve çok katlı araştırma terapötik ilaç taraması için uygundur13,14,15. PMP durumunda, PMP türevi organoidlerin güvenilir bir şekilde kurulduğunu ve sürekli olarak geçtiğini belgeleyen hiçbir rapor bulunmamaktadır16. Bu muhtemelen PMP kaynaklı tümör hücrelerinin yavaş büyüyen doğasının yanı sıra bu müsinöz tümörlerde bulunan düşük sayıda malign epitel hücresinden kaynaklanmaktadır. PMP'yi incelemek için modeller geliştirme ihtiyacı göz önüne alındığında, organotipik dilimler bu hastalığı incelemek için benzersiz bir şekilde uygundur. İnsan örneklerinden PMP'nin hazırlanması, görüntülenmesi ve analiz edilmesi için bir protokol sunuyoruz.
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
2. Canlı insan doku dilimlerinin konfokal görüntülenmesi
NOT: Organotipik tümör dilimleri hazırlandıktan sonra, etkili ve optimize edilmiş bir aşağı akış analizi gerçekleştirmek için doku canlılığını belirlemek önemlidir. Tümör örneklerinin 150-250 μm kalınlığında olduğu göz önüne alındığında, konfokal veya iki foton mikroskopisi, in situ çalışmaları belirlemek için geniş alan mikroskoplarına göre şiddetle tavsiye edilir. Akış sitometrisi, canlılığı ve hücresel popülasyonları belirlemek için de kullanılabilir (yöntemler aşağıdadır). Bununla birlikte, akış sitometri analizi sırasında uzamsal çözünürlük kaybolur ve tümör dilimlerini mekanik ve kimyasal yöntemlerle ayırma ihtiyacı göz önüne alındığında canlılık muhtemelen hafife alınmaktadır.
3. Akış sitometrisi için canlı dilimlerin ayrılması
NOT: Canlı doku dilimlerinin ayrışması, immünotipleme, canlılığın değerlendirilmesi ve farmakolojik müdahaleden sonra hücre popülasyonlarındaki değişikliklerin sorgulanması dahil olmak üzere çeşitli aşağı akış uygulamaları için kullanılabilir. Ayrışma işlemi sırasında doku kalitesinin ve hücre canlılığının korunmasını sağlayacak adımlar atılmalıdır.
4. Canlılık ve proliferasyon analizi için canlı doku dilimleri kullanılarak farmakolojik müdahale
NOT: Organotipik tümör dilimleri hazırlandıktan sonra, ilaç testi, siRNA ve canlı doku dilimlerinin viral enfeksiyonu da dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanılarak girişimsel yaklaşımlar gerçekleştirilebilir. Burada uyuşturucu testlerinin yanı sıra yerel proliferasyon kullanılarak canlılık analizini içeren aşağı akış fonksiyonel okumalarını tartışacağız.
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...
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...
Yazarlar, rakip finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.
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.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 M CaCl2 solution | Sigma | 21115 | |
1 M HEPES solution | Sigma | H0887 | |
1 M MgCl2 solution | Sigma | M1028 | |
100 micron filter | ThermoFisher | 22-363-549 | |
22 x 40 glass coverslips | Daiggerbrand | G15972H | |
3 M KCl solution | Sigma | 60135 | |
5 M NaCl solution | Sigma | S5150 | |
ATPγS | Tocris | 4080 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma | A2153 | |
Calcein-AM | Invitrogen | L3224 | |
CD11b | Biolegend | 101228 | |
CD206 | Biolegend | 321140 | |
CD3 | Biolegend | 555333 | |
CD4 | Biolegend | 357410 | |
CD45 | Biolegend | 304006 | |
CD8 | Biolegend | 344721 | |
CellTiter-Glo | Promega | G9681 | |
DMEM | Thermo Fisher | 11965084 | |
DPBS | Sigma Aldrich | D8537 | |
FBS, heat inactivated | ThermoFisher | 16140071 | |
Fc-block | BD Biosciences | 564220 | |
Fluo-4 | Thermo Fisher | F14201 | |
Gentle Collagenase/Hyaluronidase | Stem Cell | 7912 | |
Imaging Chamber | Warner Instruments | RC-26 | |
Imaging Chamber Platform | Warner Instruments | PH-1 | |
LD-Blue | Biolegend | L23105 | |
L-Glutamine 200 mM | ThermoFisher | 25030081 | |
LIVE/DEAD imaging dyes | Thermofisher | R37601 | |
Nikon Ti microscope | Nikon | Includes: 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 | Isamtec | ISM832C | |
Propidium Iodide | Invitrogen | L3224 | |
Vacuum silicone grease | Sigma | Z273554-1EA |
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