نقدم بروتوكوللقياس استجابة المخدرات في الوقت الحقيقي في شرائح أنسجة الورم organotypic. توفر الاستراتيجية التجريبية المبينة هنا منصة لتنفيذ شاشات الأدوية المتوسطة والعالية على شرائح الأنسجة المشتقة من أورام سريرية أو فأرة في ظروف الجسم الحي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نقدم بروتوكوللقياس استجابة المخدرات في الوقت الحقيقي في شرائح أنسجة الورم organotypic. توفر الاستراتيجية التجريبية المبينة هنا منصة لتنفيذ شاشات الأدوية المتوسطة والعالية على شرائح الأنسجة المشتقة من أورام سريرية أو فأرة في ظروف الجسم الحي.
تتكون أنسجة الورم من خلايا سرطانية وخلايا مناعية مخترقة وخلايا إنهيليلية وخلايا ليفية ومصفوفة خارج الخلية. هذا الوسط المعقد يشكل البيئة الدقيقة الورم (TME) ويمكن تعديل الاستجابة للعلاج في الجسم الحي أو استجابة المخدرات على سبيل الكفو. يتم تنفيذ شاشات اكتشاف أدوية السرطان التقليدية على الخلايا المستزرعة في طبقة أحادية ، وهو نظام يفتقر بشكل خطير إلى تأثير TME. وبالتالي ، فإن الأنظمة التجريبية التي تدمج المقالات الحساسة وعالية الإنتاجية مع TME الفسيولوجية ستعزز عملية اكتشاف الأدوية قبل السريرية. هنا، نقدم زراعة شريحة أنسجة ورم الجسم الحي كمنصة لفحص المخدرات متوسطة-عالية الإنتاجية. تشكل زراعة شرائح الأنسجة المنقّبة على وجه التحديد أقسام الورم الرقيقة التي يتم الحفاظ عليها بدعم من غشاء مسامي في واجهة السائل والهواء. في هذا البروتوكول، ونحن نصف إعداد وصيانة شرائح الأنسجة المعدة من أورام الفئران والأورام من نماذج xenograft المشتقة من المريض (PDX). لتقييم التغيرات في قابلية الأنسجة للاستمرار استجابة للعلاج من المخدرات، استفدنا من فحص قابلية البقاء القائم على الإضاءة المتوافق بيولوجيًا والذي يتيح قياس الخلايا القابلة للحياة في الأنسجة في الوقت الحقيقي والسريع والحساس. باستخدام هذه المنصة، قمنا بتقييم الاستجابات المعتمدة على الجرعة من شرائح الأنسجة إلى مثبط اتيبيز متعدد الكيناز، staurosporine، وعامل السامة للخلايا، دوكسوروبيسين. علاوة على ذلك ، نبين تطبيق شرائح الأنسجة لعلم الأدوية على سبيل الكفيو عن طريق فحص 17 دواءً سريريًا وما قبل سريري على شرائح الأنسجة المعدة من ورم PDX واحد. لدينا ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية، وحساسة للغاية، وقوية منصة فحص الجسم الحي السابق سوف تعزز إلى حد كبير اكتشاف المخدرات الأورام قبل السريرية واتخاذ القرارات العلاجية.
تفاعلات الخلايا السرطانية مع الخصائص الفيزيائية والبيوكيميائية للأنسجة سترومال المحيطة تشكل TME. TME يمكن أن تحفز نمو الورم، الانبثاث، وتعدل استجابة الورم للعلاج1. في تطوير الأدوية التقليدية قبل السريرية ، عادة ما يتم فحص المرشحين للأدوية لأول مرة باستخدام خطوط الخلايا السرطانية المثقفة ، وهي منصة فحص تفتقر بشكل حرج إلى TME2. هذا النقص في TME الفسيولوجية في مراحل الفحص المسبق القائمة على الخلايا قد يحد من اكتشاف العوامل الفعالة في النماذج الحيوانية الحاملة للورم وقد يساهم في ارتفاع معدل الاستنزاف للعديد من أدوية الأورام الواعدة في المراحل السريرية اللاحقة من التطور3.
على الرغم من أهمية TME في تعديل استجابات أدوية الورم ، فإن القيود التجريبية تحد من تطبيق أنظمة أكثر ملاءمة من الناحية الفسيولوجية خلال المراحل المبكرة من اكتشاف المخدرات وتطويرها. من غير العملي فحص مئات العوامل العلاجية على الأورام من النماذج الحيوانية أو عينات أورام المريض. والواقع أن العينات الجراحية هي موارد شحيحة ذات خلفيات وراثية متنوعة، كما أن فحص الآلاف من الجزيئات المرشحة في النماذج الحيوانية غير ممكن بسبب النطاق التجريبي والتكلفة ورعاية الحيوان.
زراعة شرائح الأنسجة السرطانية ، حيث قطع بدقة ، يتم استزراع أقسام الورم الرقيقة على سبيل المثال ، يمكن معالجة الحد من TME الفسيولوجية في فحوصات فحص الدواء. تاريخيا، كان مجال علم الأعصاب رائداً وحقق تحسينات واسعة النطاق لثقافة الشريحة لأنسجة الدماغ4. في الآونة الأخيرة، أظهرت العديد من الدراسات إعداد شرائح من أنواع مختلفة من الأنسجة السرطانية بما في ذلك الأورام المشتقة من خط الخلية، ونماذج الورم العفوية، xenografts المشتقة من المريض (PDX)، وأورام المريض الرئيسي. الثقافة شريحة الأنسجة الأفو السابقين يدمج فوائد من كل من في الجسم الحي والثقافة في المختبر5. تحافظ شرائح الأنسجة السرطانية على بنية الأنسجة السليمة وتكوين الخلايا المتنوعة ، مما يتيح دراسة الخلايا السرطانية في سياق TME.
يقدم هذا البروتوكول نظام زراعة شرائح أنسجة الورم الأورغية مقرونة بشهادة قابلية البقاء الحساسة للغاية في الوقت الحقيقي لتقييم استجابات الأدوية. اختبارات فعالية الدواء على شرائح أنسجة الورم organotypic في بروتوكولات أدخلت سابقا تعتمد على قياس التغيرات في قابلية الخلية من خلال دمج الصبغة الفلورية، الكيمياء المناعية (IHC)، أو MTT ((3- [4- 5-dimethylthiazol-2-yl]-2، 5 ثنائي الفينيل تترازوليوم بروميد) قياس66،7،,8،,9. ومع ذلك، كل هذه الأساليب هي المقالات نقطة النهاية وتعاني من حساسية منخفضة، وقت المعالجة الطويل، تحليلات البيانات المعقدة، نطاق الإشارة الضيقة، والخطأ التجريبي العالي. يعمل كاشف الخلايا الحية المتوافق مع الخلايا المتوافق مع الخلايا المعتمة على تحسين هذه المقالات من خلال توفير نطاق إشارة واسع وقياس فوري (~ 5 دقيقة) دون معالجة مسبقة والحد الأدنى من المعالجة. هذا الكاشف حساس للغاية ويمكن أن يتعايش في وسائط ثقافة الخلية ، مما يسمح بقياس مستمر وزمني لصلاحية الخلية. ينطبق نظام الفحص هذا على فحص الإنتاجية العالية للمرشحين للأدوية على شرائح الأنسجة في تطوير الأدوية قبل السريرية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد أجريت جميع تجارب الفئران وفقا للتوصيات الواردة في دليل رعاية واستخدام الحيوانات المختبرية لقانون رعاية الحيوان والمبادئ التوجيهية للمعاهد الوطنية للصحة لرعاية الحيوانات واستخدامها في البحوث الطبية الحيوية.
1. إعداد شرائح أنسجة الورم
2- قياس الجدوى
3- تقييم تأثير المخدرات على شرائح الأنسجة

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هنا، ونحن نظهر دورة زمنية، بروتوكول تقييم فعالية المخدرات متعددة لشرائح أنسجة الورم أعدت من الماوس 4T1 أنسجة ورم الثدي ونموذج PDX سرطان الثدي، HCI01012. قمنا بإعداد شرائح الأنسجة بنجاح من العديد من الأورام المشتقة من الماوس ، PDX ، وأورام المريضالطازجة 10. ويرد وصف سير العمل العام لإعداد أنسجة الورم واختبار فعالية الدواء في الشكل 1. بشكل عام، يمكننا إعداد شرائح الأنسجة 20-40 من ورم واحد السائبة من 1000-1500 ملم3 في الحجم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذا البروتوكول، ونحن نظهر منصة لدراسات فعالية المخدرات الكمية والوقت الحقيقي على شرائح أنسجة الورم organotypic. يوفر نظام زراعة شرائح الأنسجة مزايا متميزة على الطرق المختبرية التقليدية القائمة على الخلايا من خلال التقاط عدم تجانس الخلايا والخصائص الفسيولوجية للبيئة الدقيقة للورم الأصلي. هذه المنصة تمكن أيضا إنتاجية أعلى لاختبار فعالية الدواء، مما يساعد على سد الفجوة بين الدراسات ثقافة الخلية وفي التجارب على الجسم الحي.
للحصول على نتائج دقيقة ومتسقة ، من الضروري تقليل تلف الأنسجة أثناء التحض...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد القومية للصحة / NCI [K22CA201229 ، P30CA015704] ، ومؤسسة سيدني كيميل [جائزة الباحث كيميل] ، جائزة اكتشاف سرطان الرئة (LCD-505536). نود أن نشكر الدكتورألا نالة (جامعة يوتا) لتوفير سرطان الثدي PDX الورم. كما نود أن نشكر العاملين في مركز فريد هاتشينسون لأبحاث السرطان في الطب المقارن على صيانة نموذج PDX وأعضاء مختبر غوجرال على المناقشات المفيدة. يتم دعم N.N.A من قبل زمالة JSPS للبحوث في الخارج ومنحة التدريب متعددة التخصصات من FHCRC. ويدعم A.J.B. من قبل عملية التمثيل الغذائي للكروموسوم ومنحة التدريب على السرطان من FHCRC.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| طبق | كورنينج | 430293 | |
| 24 بئر | طبق CytoOne | CC7682-7524 | |
| 4T1 | ATCC | CRL-2539 | |
| 6 مم لكمة خزعة | Integra Miltex | 33-36 | |
| 6 آبار لوحة | CytoOne | CC7682-7506 | |
| حمض الأسكوربيك | سيجما-ألدريتش | A8960-5g | ل TSC حل |
| التخزين البارد المتوسط Belzer UW (حل UW) | جسر إلى الحياة | 500 مل | |
| Corning Matrigel غشاء ميكس | فيشر العلمي | 356234 | |
| DMSO | Corning | MT-25950CQC | |
| شفرات قطع مزدوجة الحواف من الفولاذ المقاوم | TED PELLA | 121-6 | لتقطيع |
| دوكسوروبيسين (هيدروكلوريد) | كايمان كيماويكال | 15007 | |
| FBS | Gibco | 26140-079 | |
| ملقط طرف ناعم | ROBOZ | RS-4974 | |
| ملقط طرف ناعم | ROBOZ | RS-4976 | |
| Glucose | Sigma-Aldrich | G5767-500g | ل TSC متوسط |
| HBSS بدون الكالسيوم أو المغنيسيوم أو الفينول الأحمر | جيبكو | 14-175-103 | |
| HCI010 | الدكتورة ألانا ويلم ، جامعة يوتا | سرطان الثدي PDX | |
| HEPES Buffer Solution | Gibco | 15630080 ل TSC المتوسطة | |
| ITS + بريمكس | فيشر | 354352 | العلمي ل TSC متوسط |
| IVIS Spectrum | PerkinElmer | 124262 | |
| Leica VT1200S Vibratome | Leica | VT1200S | |
| L-Glutamine | Gibco | 25030164 | |
| لإدراج ثقافة الخلايا المليسيلية المتوسطة TSC ، 12 مم ، PTFE محب للماء ، 0.4 وميكرو ؛ م | ميليبور | PICM01250 | |
| إدراج ثقافة الخلايا المليسيلية ، 30 مم ، PTFE محب للماء ، 0.4 وميكرو ؛ m | Millipore | PICM03050 | |
| نيكوتيناميد | سيجما-ألدريتش | N0636-500g | للاصق الأنسجة |
| المتوسط TSC PELCO Pro CA44 | TED PELLA | 10033 | قلم الغراء |
| Strep | Gibco | 15140-122 | |
| Penicillin-Streptomycin | Fisher Scientific | 15140163 | ل TSC المتوسطة |
| RealTime-Glo MT اختبار جدوى الخلايا | Promega | G9711 | |
| ماوس مؤتلف EGF | BioLegend | 585608 | ل TSC متوسط |
| RPMI1640 | شفرات الحلاقة الصناعية Gibco | 11875135 | |
| أحادية الحافة | VWR | 55411-050 | لإزالة الأنسجة الملصقة |
| بيكربونات الصوديوم | Corning | 25-035-CI | ل TSC متوسطة |
| الصوديوم بيروفات | فيشر BW13115E العلمي | ل TSC متوسط | |
| Staurosporine | سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية | sc-3510A | |
| Synergy H4 | BioTek | ||
| ملقط Tooothed | ROBOZ | RS-5155 | |
| ماصات نقل | فيشر Scientific | 13-711-7M | |
| ماصات نقل | عريض Samco Scientific | 235 | طرف ناعم |
| ويليام متوسط E ، بدون جلوتامين | ThermoFisher Scientific | 12551032 | لوسط TSC |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.