May 26th, 2026
يوضح هذا البروتوكول طريقة مبسطة لتوليد عضويات سرطان الخلايا الكبدية، وتطبيق العلاج الدوائي، وإجراء تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية قبل وبعد العلاج لتوصيف التغيرات النساخة المرتبطة بالعلاج.
نركز على كيفية استجابة عضويات HCC لعلاج المخدرات وكيف تتغير دراساتها الترجمية في العمل. هذا البروتوكول مفيد للعضويات HCC، ويمكن أيضا تكييفه مع أنظمة أورام عضوية أخرى. للبدء، قم بتحديد سرطان الخلايا الكبدية أو العضويات المشتقة من مرضى HCC، وإعدادها للاضطرابات العلاجية.
حضر محلول لينفاتينيب في ثنائي ميثيل كبريكسيد أو DMSO، وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. قم بتخفيف محلول المخزن في وسط الزراعة قبل التسخين مباشرة إلى تركيز العمل المحدد مسبقا. جهز كمية كافية من المحلول لتحقيق نفس الأحجام النهائية في جميع الآبار، مع ضمان نفس تركيز DMSO عبر كل بئر.
بعد ذلك، أضف وسط يحتوي على اللينفاتينيب بعمق 20 ميكرومولار على طول جدار كل بئر لتجنب إزعاج القباب المصفوفة. أضف وحدة تحكم في المركبة بنفس تركيز DMSO النهائي. حضن الأعضاء تحت ظروف الزراعة القياسية لفترة العلاج المحددة مسبقا.
للعلاجات التي تتجاوز 72 ساعة، استبدل الوسط الذي يحتوي على الدواء كل 48 إلى 72 ساعة، لضمان جدول استبدال منتظم في جميع الآبار. سجل صور المجال الساطع الأساسية قبل العلاج. التقاط الصور بفواصل زمنية محددة أثناء العلاج باستخدام إعدادات المجهر المتطابقة، والتكبير، ومواقع الحقل المتطابقة.
لتقييم استجابة العلاج بناء على الشكل الظاهري، استخدم إعدادات التعريض المتطابقة، والتكبير، وعتبات التحليل لجميع الصور. قس منحنى نمو مساحة العضوية بحساب إجمالي مساحة العضوية لكل بئر أو حقل في كل نقطة زمنية، وتطبيع القيم إلى الأساس الأساسي. لقياس متوسط قطر العضويات، حدد قطر الأعضاء السليمة الفردية وحساب القيمة المتوسطة لكل بئر.
بعد ذلك، حدد عدد الأعضاء الباقية عن طريق عد الأعضاء العضوية السليمة القابلة للتعرف عليها شكليا، مع استبعاد أي حطام أو شظايا منهارة. قم بإجراء اختبار قابلية الحيوية ثلاثية الأبعاد للتوهج عند نقطة المعالجة إذا كان هناك حاجة لتقييم إضافي لفعالية الكتلة وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. ثم رسم منحنيات نمو مساحة العضوية مع مرور الوقت.
قارن متوسط قطر العضوية بين المجموعتين المعالجتين بالمركبات والمجموعات المعالجة باللينفاتينيب. أيضا، قارن أعداد الأعضاء العضوية الناجية عبر مجموعات العلاج. تأكد من استخدام جداول تصوير متسقة، ومعايير الشمول، ومعايير التحليل لضمان قابلية التكرار.
اختر آبار عضوية ذات شكل ثلاثي الأبعاد سليمة، ومواد كافية لالتقاط خلية واحدة، وبدون تلوث مرئي. سجل صور الحقل الساطع لكل اختيار قبل التفكك باستخدام إعدادات المجهر المتطابقة، والتكبير، ومعايير اختيار الحقل. جمع الأعضاء في نقاط زمنية مطابقة عبر مجموعات الضابطة والمعالجة، مع الحفاظ على كثافة الطلاء وجدول المعالجة وظروف استبدال الوسط عبر جميع العينات.
استنشق وسيط الثقافة بالكامل من كل بئر. اغسل كل بئر مرتين باستخدام PBS البارد جدا لإزالة الوسط المتبقي والحطام. أضف ملليتر واحد من محلول استعادة الخلايا البارد المثلج إلى كل بئر، وحضن على الثلج لمدة 20 إلى 30 دقيقة.
يتم وضع المصفوفات بلطف كل خمس إلى سبع دقائق أثناء الحضانة لتسهيل ذوبان المصفوفة. انقل المادة المذابة إلى أنابيب مبردة مسبقا باستخدام رأس ماصة عريض أو مقطوع لتقليل الإجهاد الظاهر. الانتقال إلى التفكك الإنزيمي فقط بعد أن تذوب المصفوفة إلى حد كبير ويبقى بقايا هلامية مرئية قليلة.
قم بالطرد المركزي لنظام التعليق العضوي المستعاد عند 300 جيلون لمدة خمس دقائق عند أربع درجات مئوية. أزل السوبرناتينت بعناية دون إزعاج الحبيبة. أعد تعليق الحبيبة في ملليلتر واحد من إنزيم تفكك الخلايا المؤتلف، وحضن على حرارة 37 درجة مئوية لمدة خمس إلى عشر دقائق.
قم بعمل بيبيت بلطف من ثماني إلى عشر مرات كل دقيقتين إلى ثلاث دقائق، باستخدام رأس عريض P1000 لتعزيز الانفصال. أوقف الهضم عندما تتفرق معظم شظايا الأعضاء في خلايا واحدة، ولا تبقى سوى مجموعات صغيرة متبقية. بعد ذلك، أضف أربعة ملليلتر من مصل PBS البارد المثلج الذي يحتوي على 2٪ من مصل البقر الجيني لإيقاف الهضم.
ثم قم بتصفية التعليق عبر مصفاة خلوية بحجم 40 ميكرومتر. اغسله مرة واحدة باستخدام PBS لإزالة الإنزيم المتبقي والرسوميات والحطام. عد الخلايا باستخدام استبعاد الأزرق التريباني.
بعد التأكد من صلاحية الخلية بنسبة 85٪ أو أكثر، قم بضبط التركيز النهائي للخلية إلى 700 إلى 1,200 خلية لكل ميكرولتر. استبعد العينات التي تحتوي على حطام مفرط، أو كثرة الخلايا الميتة، أو تجمعات كبيرة مرئية، أو تفكك غير كامل. كرر الترشيح قبل التحميل إذا كانت هناك تجمعات.
التحكم في العملية والعينات المعالجة تحت ظروف متطابقة، بما في ذلك إنزيم التفكك، وقت الهضم، تكرار التوصيل بالماصات، طريقة الترشيح، تركيز الخلية، واستراتيجية التحميل. وأخيرا، بعد تضخيم مكتبة خلية واحدة، قم بإجراء تسلسل خلية واحدة. نجا الأورغانويد وتوسع تحت ظروف الزراعة ثلاثية الأبعاد القياسية من اليوم الأول حتى اليوم السادس بعد التعافي.
في اليوم الأول، ظهرت العضويات كهياكل صغيرة ومضغوطة، بينما بحلول اليوم السادس، أظهرت حجما أكبر وشكل محدد جيدا. كانت العضويات المعالجة باللينفاتينيب أصغر، وأظهرت تغييرا في الشكل مقارنة بالمجموعة المعالجة ب DMSO. أظهر التحليل الكمي انخفاضا في متوسط قطر العضويات بعد علاج اللينفاتينيب، مقارنة بضوابط DMSO.
يتيح لنا هذا البروتوكول دراسة التغيرات في حالة الخلية، وتركيب الخلية، والتعبير الجيني بعد العلاج. أكبر تحد هو الحفاظ على بقاء الخلية، مع الحفاظ على المعالجة البسيطة المتسقة عبر جميع المجموعات. يمكن إجراء تحليل الخلايا اللاحقة باتباع هذا الإجراء، بما في ذلك التجميع، وتحليل تجارب الجينات التفاضلية، وتحليل إثراء المسارات، واستدلال الخزانة.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
This article presents a standardized workflow for generating hepatocellular carcinoma (HCC) organoids, applying drug treatment, and performing single-cell RNA sequencing to analyze transcriptional changes before and after treatment. The protocol is robust, scalable, and adaptable to other tumor organoid systems, enabling detailed characterization of cellular composition and gene expression changes associated with drug exposure.