يلخص التقرير الحالي بروتوكولا يمكن استخدامه لنمذجة تأثير البيئة المكروية لنخاع العظام على خلايا سرطان الدم مع التركيز على إثراء السكان الفرعيين الأكثر مقاومة للكيماويات.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يلخص التقرير الحالي بروتوكولا يمكن استخدامه لنمذجة تأثير البيئة المكروية لنخاع العظام على خلايا سرطان الدم مع التركيز على إثراء السكان الفرعيين الأكثر مقاومة للكيماويات.
من الثابت أن البيئة المكروية لنخاع العظم توفر موقعا فريدا للملاذ الآمن للأمراض المكونة للدم التي تبدأ وتتقدم في هذا الموقع. يستخدم النموذج المقدم في التقرير الحالي الخلايا اللحمية لنخاع العظم البشري الأولي وبانيات العظم كنوعين تمثيليين من الخلايا من مكانة النخاع التي تؤثر على النمط الظاهري للخلايا السرطانية. تدعم ظروف الزراعة المشتركة في المختبر الموصوفة لخلايا سرطان الدم البشرية مع هذه المكونات المتخصصة الأولية توليد مجموعة سكانية فرعية مقاومة للعلاج الكيميائي من الخلايا السرطانية التي يمكن استردادها بكفاءة من المزرعة لتحليلها بتقنيات متنوعة. يوفر جدول التغذية الصارم لمنع تدفقات المغذيات متبوعا باستعادة جزيئات ديكستران المتشابكة من النوع 10 من مجموعة الخلايا السرطانية التي هاجرت تحت الخلايا اللحمية لنخاع العظم الملتصقة (BMSC) أو بانيات العظم (OB) التي تولد مجموعة "خافتة الطور" (PD) من الخلايا السرطانية ، مصدرا ثابتا لخلايا سرطان الدم المقاومة للعلاج النقي. يمكن تقييم هذه المجموعة ذات الصلة سريريا من الخلايا السرطانية بالطرق القياسية للتحقيق في المسارات التنظيمية لموت الخلايا المبرمج والتمثيل الغذائي ودورة الخلية بالإضافة إلى توفير هدف أكثر صرامة لاختبار الاستراتيجيات العلاجية الجديدة قبل التحقيقات قبل السريرية التي تستهدف الحد الأدنى من المرض المتبقي.
الهدف العام للطريقة الموصوفة هو توفير نهج فعال وفعال من حيث التكلفة في المختبر يدعم التحقيق في الآليات التي تكمن وراء بقاء خلايا سرطان الدم المدعومة بنخاع العظم أثناء التعرض للعلاج الكيميائي. من الموثق جيدا أن الخلايا السرطانية المتبقية التي تستمر بعد العلاج تساهم في انتكاسة المرض الذي غالبا ما يكون أكثر عدوانية من ذلك عند التشخيص وغالبا ما يتم علاجه بشكل أقل فعالية1-8. النماذج التي تتضمن خلايا سرطان الدم بمعزل عن بعضها البعض ، مثل تلك التي تقتصر على زراعة الخلايا في الوسائط وحدها ، لاختبار الأساليب العلاجية لا تأخذ في الاعتبار هذه الإشارات الحرجة ، أو عدم تجانس المرض الذي يحدث استجابة لتوافر الإشارات المشتقة المتخصصة التي تستمد فيها المجموعات السكانية الفرعية للخلايا السرطانية ذات التفاعلات المحددة للغاية مع الخلايا المتخصصة حماية معززة. عالجت نماذج الزراعة المشتركة القياسية ثنائية الأبعاد التي تشارك في الزراعة المشتركة للخلايا اللحمية المشتقة من نخاع العظام وخلايا سرطان الدم إلى حد ما مساهمة مكانة النخاع وأظهرت أن التفاعل مع خلايا البيئة المكروية لنخاع العظم يزيد من مقاومتها للعلاج الكيميائي ويغير خصائص نموها9-14. ومع ذلك ، غالبا ما تفشل هذه النماذج في تلخيص بقاء الخلايا السرطانية على المدى الطويل ولا تبلغ بدقة النتائج المرتبطة بمجموعات خلايا سرطان الدم الأكثر مقاومة التي تساهم في MRD. تظل النماذج في الجسم الحي حاسمة وتحدد "المعيار الذهبي" للتحقيق في العلاجات المبتكرة قبل التجارب السريرية ، ولكنها غالبا ما تواجه تحديا بسبب الوقت والتكلفة اللازمين لاختبار الفرضيات المتعلقة بالأورام المقاومة وانتكاس المرض. على هذا النحو ، فإن تطوير نماذج ثنائية الأبعاد أكثر إفادة سيكون مفيدا للتحقيقات التجريبية لإبلاغ تصميم ما قبل السريري اللاحق القائم على الفئران بشكل أفضل.
يفتقر النموذج 2D في المختبر المقدم في هذا التقرير إلى تعقيد البيئة المكروية الحقيقية في الجسم الحي ، ولكنه يوفر وسيلة فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتكرار لاستجواب تفاعلات الورم مع البيئة المكروية التي تفسح المجال على وجه التحديد لإثراء السكان الفرعيين المقاوم للمواد الكيميائية للخلايا السرطانية. هذا التمييز ذو قيمة لأن تقييم جميع مجموعات الخلايا السرطانية قد يخفي النمط الظاهري لمجموعة ثانوية من الخلايا السرطانية المقاومة للعلاج والتي تشكل الهدف الأكثر أهمية. ميزة إضافية هي قابلية التوسع للنموذج ليناسب تحليل الاهتمام. يمكن إنشاء الثقافات السائبة لتلك التحليلات التي تتطلب انتعاشا كبيرا للخلايا السرطانية ، بينما يمكن استخدام الثقافات المشتركة الصغيرة في الألواح متعددة الآبار للتحليل القائم على تفاعل البوليميراز المتسلسل أو التقييمات القائمة على الفحص المجهري.
< p class = 'jove_content'>بناء على هذه الحاجة ، قمنا بتطوير نموذج في المختبر لمعالجة عدم تجانس المرض الذي يميز ابيضاض الدم الليمفاوي الحاد (ALL) من سلالة B. نثبت أن جميع الخلايا ابيضاض الدم اللمفاوي الحاد ، التي تشترك في العديد من الخصائص المشتركة مع نظيراتها السليمة ، تتمركز في مقصورات متميزة من BMSC أو الزراعة المشتركة OB. يتم إنشاء ثلاث مجموعات من الخلايا السرطانية التي لها أنماط ظاهرية مميزة ذات قيمة للتحقيق في الاستجابة العلاجية. على وجه التحديد ، نوضح أن خلايا (ALL) المستردة من مجموعة "خافت الطور" (PD) للزراعة المشتركة تكون مقاومة باستمرار للعلاج مع البقاء على قيد الحياة الذي يقترب من الخلايا السرطانية التي لم تتعرض للعوامل السامة للخلايا. تهاجر خلايا ALL هذه ، إما من خطوط الخلايا الراسخة أو عينات المرضى الأولية ، تحت الخلايا اللحمية الملتصقة أو طبقات بانيات العظم ولكن يمكن التقاطها بعد التربسين للثقافات وفصل أنواع الخلايا عن طريق استخدام أعمدة الجسيمات من النوع 10 من ديكستران المتقاطع (G10)15.نقدم هنا إعدادا لثقافة مشتركة ثنائية الأبعاد يمكن استخدامها لنمذجة التفاعلات بين الخلايا اللحمية للبيئة المصغرة لنخاع العظام (BMSC / OB) وخلايا سرطان الدم. من الأهمية بمكان ملاحظة أن خلايا سرطان الدم تشكل ثلاث مجموعات سكانية فرعية مكانية بالنسبة للطبقة الأحادية للخلايا اللحمية وأن مجموعة باركنسون تمثل مجموعة من الأورام المقاومة للعلاج الكيميائي بسبب تفاعلها مع BMSC أو OB. علاوة على ذلك ، نوضح كيفية عزل مجموعات خلايا سرطان الدم بشكل فعال بواسطة أعمدة G10. وتجدر الإشارة إلى أننا وجدنا أن عزل هذه المجموعات السكانية الفرعية يسمح بتحليل المصب لمجموعة باركنسون الأكثر مقاومة لتحديد أنماط المقاومة المحتملة التي تمنح لهذه الخلايا بسبب تفاعلها مع الخلايا اللحمية أو الخلايا العظمية أو بانيات العظم. تشمل التقنيات التي استخدمناها في اتجاه مجرى نموذج الزراعة والعزل المشترك تقييم قياس التدفق الخلوي والتحليل البروتيني وتقييم تعبير البروتين المستهدف بالإضافة إلى تأين الرش الكهربائي للاستئصال بالليزر (LAESI) وتحليل فرس البحر لتقييم ملامح التمثيل الغذائي. من خلال استخدام هذا النموذج جنبا إلى جنب مع التقنيات المذكورة أعلاه ، وجدنا أن مجموعة باركنسون من خلايا سرطان الدم لديها نمط ظاهري مقاوم للعلاج الكيميائي فريد من نوعه عند مقارنته بخلايا سرطان الدم المزروعة في الوسائط وحدها أو تلك التي تم استردادها من المجموعات السكانية الفرعية الأخرى في نفس الثقافة المشتركة. على هذا النحو ، فإن هذا النموذج يفسح المجال لتقييم أكثر صرامة لاختبار الاستراتيجيات التي تستهدف خلايا اللوكيميا الأكثر مقاومة للعلاج الكيميائي والتي تستمد نمطها الظاهري المقاوم من خلال التفاعل مع البيئة الدقيقة لنخاع العظم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد المتقدم
2. إنشاء والحفاظ على المشارك الثقافة
3. إعداد أعمدة G10 الخرزة
ملاحظة: إذا كان مطلوبا تحليل المصب معقمة أو زراعة بعد الانفصال العمود G10 ينبغي إجراء الخطوات التالية خارج باستخدام تقنية معقمة ويجب أن أعمدة G10 يكون الإعداد في غطاء البيولوجي العقيمة.
4. فصل 3 مجموعات سكانية فرعية داخل المشارك الثقافة
5. تحميل خلايا المشارك الثقافة على G10 العمود
ملاحظة: تأكد من محبس مغلق تماما قبل إضافة الخلايا سائل الإعلام التي تحتوي على عمود G10. أيضا، يجب أن يدير مجموعة حيوانية على عمود G10 منفصلة حتى لا introducالبريد أي تحيز بين السكان في تحليل المصب.
6. جمع خلايا اللوكيميا السرطانية من G10 العمود
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
سيقوم برنامج الإعداد الناجح وثقافة هذا النموذج ثقافة مشتركة تؤدي إلى إنشاء 3 مجموعات سكانية فرعية من الخلايا اللوكيميا النسبية إلى ملتصقة BMSC أو OB أحادي الطبقة. يوضح الشكل 1 كيف ALL الخلايا المزروعة في أحادي الطبقة BMSC تظهر في البداية على أنها فقط من السكان واحد من وقف التنفيذ خلايا اللوكيميا. وعلى مدار 4 أيام خلايا اللوكيميا تتفاعل مع BMSC لتشكيل 3 مجموعات سكانية فرعية المكانية للخلايا اللوكيميا (مع وقف التنفيذ (S)، مرحلة مشرقة...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مرض المتبقية الحد الأدنى (MRD) الذي يساهم في انتكاس المرض لا يزال يشكل تحديا كبيرا السريرية في علاج صهر عدوانية ALL، وكذلك، ومجموعة من الأورام الخبيثة الدم الأخرى. المكروية نخاع العظام هي الموقع الاكثر شيوعا من انتكاسة في جميع 3،8. على هذا النحو، ونماذج أن نموذج المكروية نخاع العظم هي أدوات حيوية لاختبار الفرضيات المتعلقة اللوكيميا بقاء الخلايا السرطانية وصيانة MRD أثناء التعرض للعلاج الكيميائي. في حين أن النماذج الماوس تحدد المعيار الذهبي لأسئلة الاختبار المتعلقة نجاعة...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس للمؤلفين مصالح مالية متنافسة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| حبات سيفاديكس G10 | سيجما | G10120 | يشار إليها في المخطوطة باسم جسيمات ديكستران من النوع 10 متشابكة |
| 10 مل حقنة معقمة | BD | 309604 | |
| الصوف الزجاجي | Pyrex | 3950 | |
| 1-way stopcocks | World Precision Instruments، Inc. | 14054-10 | |
| 50 مل أنابيب الطرد المركزي المخروطية في | أنحاء العالم المنتجات الطبية | 41021039 | تستخدم كأنابيب تجميع |
| 15 مل أنابيب الطرد المركزي المخروطية في | جميع أنحاء العالم 41021037 | تستخدم لجمع الخلايا | |
| مصل الأبقار الجنيني | سيجما | F6178 | |
| 0.05٪ التربسين & nbsp ؛ | ميدياتك ، إنك. | 25-053-CI | |
| 100 × 20 مم أطباق ثقافة الخلايا | Greiner Bio-One | 664160 | |
| Culture media | |||
| Osteoblast Culture, Media | PromoCell | C-27001 | لوسائط بانيات العظم البشرية |
| RPMI 1640 وسائل الإعلام | Mediatech، Inc. | 15-040 | لتحضير وسائط الورم ؛ |
| <خطوط خلوية قوية> | |||
| < قوية > خلايا ملتصقة: < / قوي > | |||
| بانيات العظم البشرية | PromoCell | C-12720 | تم استزراع بانيات العظم البشرية وفقا للمورد ' توصيات S. |
| تم توفير خلايا اللحمة للعظام البشرية مورو | WVU العينات الحيوية الأساسية | غير المحددة من سرطان الدم البشري الأولي والخلايا اللحمية لنخاع العظم (BMSC) من قبل مركز ماري باب راندولف للسرطان (MBRCC) وقسم قسم علم الأمراض بنك الأنسجة بجامعة فيرجينيا الغربية. تم إنشاء ثقافات BMSC كما هو موضح سابقا (*) < | |
| قوية >خلايا اللوكيم: < / قوي> | |||
| REH | ATCC | ATCC-CRL-8286 | تم استزراع خلايا REH وفقا للمورد ' توصيات ووسائل الإعلام الموصى بها. |
| SD-1 | DSMZ | ACC 366 | SD-1 وفقا للمورد توصيات ووسائل الإعلام الموصى بها. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن