لا يزال عدم تجانس سرطان البروستاتا ومقاومة العلاج تحديا. نصف بروتوكولا لتوليد العضيات المشتقة من المريض (PDOs) التي تحافظ على خصائص الورم الأبوي الرئيسية. يدعم هذا النموذج الموحد فحص الأدوية وتطورات الطب الدقيق.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
لا يزال عدم تجانس سرطان البروستاتا ومقاومة العلاج تحديا. نصف بروتوكولا لتوليد العضيات المشتقة من المريض (PDOs) التي تحافظ على خصائص الورم الأبوي الرئيسية. يدعم هذا النموذج الموحد فحص الأدوية وتطورات الطب الدقيق.
سرطان البروستاتا (PCa) هو ورم خبيث غير متجانس للغاية وسبب رئيسي للوفيات المرتبطة بالسرطان لدى الرجال ، مع تحديات سريرية كبيرة في معالجة مقاومة العلاج وتطور المرض. النماذج قبل السريرية الحالية ، مثل خطوط الخلايا ثنائية الأبعاد (2D) والطعم الغريب المشتق من المريض (PDXs) ، لها قيود في تلخيص تعقيد PCa بأمانة ، بما في ذلك عدم تجانس الورم ، والإشارات المعتمدة على مستقبلات الأندروجين (AR) ، والتفاعلات البيئية الدقيقة. لمعالجة هذه الفجوة ، تقدم هذه الدراسة بروتوكولا قويا وقابلا للتكرار لإنشاء العضيات المشتقة من المريض (PDOs) التي تحافظ على السمات الوراثية والفينوتية والنسيجية للأورام الأبوية. تتيح هذه الطريقة زراعة العضيات من كل من PCa الموضعية والمتقدمة ، مما يوفر نموذجا ذا صلة بيولوجيا لدراسة آليات المرض ، والاستجابة للأدوية ، واكتشاف المؤشرات الحيوية. توضح النتائج قدرة البروتوكول على توليد العضيات من مجموعة متنوعة من العينات السريرية ، مع تطبيقات في فحص الأدوية عالية الإنتاجية والطب الدقيق. من خلال تقديم سير عمل موحد يعالج التحديات التقنية الرئيسية ، تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية PDOs كأدوات متعددة الاستخدامات للنهوض بأبحاث سرطان البروستاتا وتطوير استراتيجيات علاجية أكثر فعالية.
لا يزال سرطان البروستاتا (PCa) أحد أكثر الأورام الخبيثة انتشارا لدى الرجال في جميع أنحاء العالم ، ويأتي في المرتبة الثانية بعد سرطان الرئة في الوفيات المرتبطة بالسرطان. وفقا للدراسات الوبائية الحديثة ، فإن معدل الإصابة العالمي بسرطان البروستاتا في ارتفاع مطرد ، ومن المتوقع أن يرتفع عدد الحالات الجديدة لسرطان البروستاتا سنويا من 1.4 مليون في عام 2020 إلى 2.9 مليون بحلول عام 2040. على الرغم من التقدم في الكشف المبكر وتطوير علاجات جديدة ، بما في ذلك العلاج بالحرمان من الأندروجين (ADT) والعوامل المستهدفة ، لا يزال سرطان البروستاتا يمثل تحديا سريريا كبيرا نظرا لطبيعته غير المتجانسة والتطور الحتمي لمقاومة العلاج ، لا سيما في المراحلالمتقدمة 2. يمثل سرطان البروستاتا المقاوم للإخصاء (CRPC) ، الذي يظهر بعد فشل ADT ، شكلا مميتا من المرض ، يتميز بنتائج ضعف البقاء على قيد الحياة وخيارات علاجية محدودة3. لذلك فإن فهم الآليات الجزيئية التي تقود تطور المرض ومقاومته أمر بالغ الأهمية لتحديد الأهداف العلاجية الجديدة وتحسين نتائج المرضى.
يعد تطوير نماذج ما قبل السريرية التي تحاكي بدقة تعقيد سرطان البروستاتا البشري أمرا بالغ الأهمية لتطوير البحث في هذا المجال. على الرغم من استخدامها على نطاق واسع ، تفشل مزارع الخلايا ثنائية الأبعاد التقليدية في تلخيص عدم التجانس الخلوي ، وبنية الورم ، والبيئة المكروية التي لوحظت في الجسم الحي4. نتيجة لذلك ، فإن الفائدة الانتقالية لهذه النماذج محدودة ، لا سيما لدراسة تطور الورم ، ومقاومة الأدوية ، والتفاعلات الديناميكية بين الخلايا السرطانية والبيئة المكروية للورم5. في المقابل ، ظهرت الطعوم الغريبة المشتقة من المريض (PDXs) والثقافات العضوية كأدوات أكثر تعقيدا تسد الفجوة بين خطوط الخلايا التقليدية والأورام السريرية4،5،6.
أحدثت أنظمة الزراعة العضوية ثورة في نمذجة السرطان. هذه الهياكل ثلاثية الأبعاد (3D) مشتقة من أنسجة المريض ويمكن أن تحتفظ بالخصائص النسيجية والجينومية والنمطية للورم الأصلي7،8،9،10. الأهم من ذلك ، أن عضيات سرطان البروستاتا تحافظ على السمات الحاسمة لعدم تجانس المرض ، بما في ذلك إشارات AR ، ومقاومة العلاج ، وعدم الاستقرار الجيني ، مما يجعلها أدوات مثالية للبحث الانتقالي11. بالمقارنة مع نماذج PDX ، تعتبر المواد العضية أكثر فعالية من حيث التكلفة وقابلية للتطوير وقابلية للتلاعب الجيني ، مما يسهل فحص الأدوية عالية الإنتاجية ، واكتشاف المؤشرات الحيوية ، والدراسات الوظيفية. أظهرت المنصات العضية بالفعل نتائج واعدة في الأورام الخبيثة الأخرى ، بما في ذلك سرطانات القولون والمستقيم والثدي والبنكرياس ، مما يؤكد قدرتها على علم الأورام الشخصي4،12.
ومع ذلك ، فإن إنشاء عضيات سرطان البروستاتا (PCOs) والحفاظ عليها يمثل تحديات تقنية فريدة. تعتمد ظهارة البروستاتا بطبيعتها على إشارات الأندروجين ودعم المصفوفة خارج الخلية (ECM) ، مما يستلزم ظروف ثقافة متخصصة. علاوة على ذلك ، يظهر سرطان البروستاتا مجموعة واسعة من السلوكيات السريرية ، من الأورام الموضعية الحساسة للهرمونات إلى CRPC شديد العدوانية والمقاومة للعلاج ، مما يزيد من تعقيد تطوير الأنظمة العضوية القابلة للتكرار11،12. يجب أن تعالج البروتوكولات الناجحة لتوليد متلازمة تكيس المبايض هذه التعقيدات البيولوجية من خلال تحسين الخطوات الرئيسية ، بما في ذلك معالجة الأنسجة ، والهضم الأنزيمي ، وتضمين ECM ، والمكملات بعوامل النمو الحرجة والهرمونات والجزيئات الصغيرة. هذه البروتوكولات ضرورية لضمان إخلاص العضيات لأورام الوالدين وتسهيل تطبيقها في التحليلات النهائية.
في هذه الدراسة ، نقدم بروتوكولا مفصلا وقابلا للتكرار لإنشاء وصيانة أجهزة تنمية نفط عمان على المدى الطويل. يمتد سير عملنا إلى العملية برمتها ، من اكتساب الأنسجة ومعالجة الخزعة والعينات الجراحية إلى المرور العضوي والحفظ بالتبريد والإنعاش (الشكل 1). تم تحسين هذا البروتوكول للحفاظ على السلامة المظهرية والجينومية لأنسجة سرطان البروستاتا ، مما يتيح أنظمة زراعة ثلاثية الأبعاد قوية مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك التنميط الجيني ، واختبار الاستجابة للأدوية ، والمقايسات الوظيفية. والجدير بالذكر أن طريقتنا تعالج العقبات التقنية الشائعة ، مثل انخفاض معدلات النجاح في الزراعة العضوية ، والنمو دون المستوى الأمثل ، والصعوبات في المرور اللاحق ، وتوفر إرشادات موحدة ، وبالتالي تسهيل التكاثر عبر المختبرات.
إن تطوير نماذج عضوية موثوقة لسرطان البروستاتا له أهمية هائلة لكل من البحث الأساسي والانتقالي13. توفر هذه الأنظمة منصة قوية لفك رموز آليات المرض ، وتحديد الأهداف العلاجية الجديدة ، وتطوير مناهج الطب الدقيق المصممة خصيصا للمرضى الفرديين. من خلال معالجة الفجوات التقنية الحالية وتوفير بروتوكول شامل ، يهدف عملنا إلى تسريع اعتماد التكنولوجيا العضوية في أبحاث سرطان البروستاتا ودعم الجهود العالمية لمكافحة هذا المرض الصعب14.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت مراجعة هذه الدراسة والموافقة عليها من قبل لجنة أخلاقيات الطب في مستشفى ووشى رقم 2 للشعب (رقم الموافقة: Y-38 (2023)). قدم جميع المشاركين استمارات موافقة مكتوبة مستنيرة. خضعت بيانات المريض لإلغاء تحديد الهوية لضمان حماية الخصوصية وفقا للمعايير الأخلاقية.
1. جمع العينات
2. الإجراءات التجريبية
3. إنشاء عضوي من معلقات الخلايا الأولية
4. تمرير عضوي
5. الحفظ بالتبريد العضوي
6. الانتعاش العضوي
7. معالجة ما قبل التحليل لتوصيف العضوية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
سمات النمو المورفولوجية والديناميكية للعضيات المشتقة من سرطان البروستاتا المشتقة من المريض
تم إنشاء عضيات سرطان البروستاتا المشتقة من المريض بنجاح من أنسجة الورم الطازجة التي تم جمعها أثناء الإجراءات السريرية. لوحظ عادة التكوين العضوي الأولي في غضون 5-7 أيام من الاستزراع (الشكل 2). تحت الفحص المجهري للمجال الساطع ، أظهرت العضيات سمات مورفولوجية مميزة ، وشكلت كروية مدمجة ومحددة جيدا أو هياكل شبيهة بالغدد. أظهرت العضيات المشتقة من عينات الس...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يمثل إنشاء PDOs ل PCa تقدما حاسما في النمذجة قبل السريرية ، حيث يوفر مزايا كبيرة مقارنة بمزارع الخلايا ثنائية الأبعاد التقليدية و PDXs16. تتيح الطريقة المقدمة في هذه الدراسة توليد العضيات التي تلخص بأمانة الخصائص النسيجية والوراثية والنمطية للورم الأصلي. من خلال الحفاظ على عدم تجانس الورم ، بما في ذلك إشارات AR والبنية الخلوية ، توفر العضيات منصة أكثر صلة بيولوجيا لدراسة تطور سرطان البروستاتا ، ومقاومة العلاج ، والاستجابات العلاجية الشخصية17
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يقر المؤلفون بامتنان بدعم المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 82172831) ومشروع البحث الرئيسي للجنة الصحة وتنظيم الأسرة بمقاطعة جيانغسو (المنحة رقم X20240121).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| A 83-01 | توكريس | 2939 | |
| adMEM/F12 | جيبكو | 12634010 | |
| خزانة السلامة البيولوجية | شركة جينان شينبيشي للتكنولوجيا الحيوية المحدودة | ||
| حل استعادة الخلايا | كورنينغ | 354253 | |
| جهاز الطرد المركزي | شركة شنتشن رويوودي لايف تكنولوجي المحدودة | M1416R | |
| أنابيب الطرد المركزي | شركة نانجينغ للأبحاث الحيوية المحدودة | ||
| كولتركس باثكلير بي إم | R& D | 3533-010-02 | |
| طب الدماغ الحيوي منخفض عامل النمو من Cultrex، النوع الثاني | R& D | 3533-005-02 | |
| حاويات الزراعة (ألواح منخفضة الالتصاق ب24 بئئر) | الترمو | نونك-174930-ZX | |
| DHT | ISOREAG | 521-18-6 | |
| التوازن الإلكتروني | شركة نانجينغ للأبحاث الحيوية المحدودة | ||
| مصل الأبقار الجنيني | جيبكو | 10099141 | |
| جلوتامين بلس-200 ملي ميلار | R& D | B90210 | |
| هيبس | R& D | 1254/10 | |
| حاضنة زراعة الخلايا المرطبة (37&°؛ C، 5٪ ثاني أكسيد الكربون) | شركة شنغهاي هيتيان العلمية للأدوات المحدودة | HY-160SY | |
| صندوق الثلج | شركة نانجينغ للأبحاث الحيوية المحدودة | ||
| أطباق الثقافة متوسطة الحجم | الأبسين | ABS7005 | |
| ملحق N21-MAX Media (50X) | R& D | AR008 | |
| N-أستيل سيستين | سيغما | A9165-5G | |
| نيكوتيناميد | R& D | 3533-010-02 | |
| نورموسين | إنفيفوجين | ant-nr-2 | |
| جهاز التوصيل بمساعدة المصب | شركة نانجينغ لأدوات النقاط الساخنة العلمية المحدودة | ||
| الماصات | شركة نانجينغ لأدوات النقاط الساخنة العلمية المحدودة | ||
| بريموسين | إنفيفوجين | ANT-PM-2 | |
| rhEGF | R& D | 236-EG-01M | |
| rhFGF | R& D | 233-FB-025 | |
| rhFGF-10 | R& D | 345-FG-025 | |
| rhNoggin | R& D | 6057-NG-100 | |
| rhR-سبوندين 1 | R& D | 4656-RS-100 | |
| SB 202190 | توكريس | 1264 | |
| جهاز تحضير التعليق أحادي الخلية | الدفع الخلفي | DSC-400 | |
| مقص الأنسجة/مشرط | شركة نانجينغ للأبحاث الحيوية المحدودة | ||
| تريبل إكسبريس | جيبكو | 126A04013 | |
| مجموعة تفكك الأورام، بشري | ميلتيني بيوتيك | 130-095-929 | |
| الملقط | شركة نانجينغ للأبحاث الحيوية المحدودة | ||
| حمام الماء | شركة تشانغتشو تشونغجي لتصنيع الأدوات التجريبية المحدودة | HH-600 | |
| Y-27632 ديهيدروكلوريد | R& D | 1254/10 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.