骨髓间充质干细胞片对肝癌体外发育的潜能探讨
2018年9月11日
在这里, 我们提出了一个使用细胞板技术开发体内肿瘤模型的协议。这种模型对肿瘤治疗的评价有很大的参考价值。
您好，我是来自干细胞和再生医学系阿卜杜拉国王国际医学研究中心的 Alaa Alshareeda 博士。今天，我们将通过使用细胞片技术在大鼠模型上展示间充质干细胞对肝细胞癌发展的影响。您好，我是 Abdullah Almubarak。
我在沙特国王大学的实验外科和动物实验室工作。我们使用裸鼠来避免移植细胞片后的任何排斥反应。该图显示了裸鼠的细胞片移植程序。
本研究将使用 8 至 12 周龄的裸鼠。首先，将大鼠切开，用手术刀在皮肤和下面的肌肉之间切开 7 到 10 厘米，以露出肝脏。要转移细胞片，请使用无菌膜。
将膜放在细胞片上以收集它。然后，将带有膜的细胞片放在肝脏的一个叶上。细胞片构建。
在接种细胞之前，用未稀释的 FBS 包被 3.5 厘米的温度响应性 UpCell 培养皿。用 FBS 包被培养皿可支持细胞在膜层中的生长并防止细胞降解。确保覆盖盘子的所有表面。
将培养皿在 37 摄氏度下在含有 5% 二氧化碳和 95% 空气的潮湿环境中孵育 24 小时。第二天，去除多余的 FBS，让餐具在室温下干燥至少 1 小时。将至少 100 万个 HepG2 癌细胞单独接种或与间充质干细胞共培养到 DMEM 培养基中。
培养基补充有 10% FBS 和 1% 青霉素-链霉素。在本研究中，癌细胞与间充质干细胞的比例为 4：1。加入细胞后，轻轻摇晃培养皿。
将细胞在 37 摄氏度下在含有 5% 二氧化碳和 95% 空气的潮湿环境中孵育。细胞片的分离。在 100% 细胞汇合时，将培养皿从 37 摄氏度的培养箱中取出。
现在，在室温下将 HepG2 癌细胞片孵育 1 小时，同时将与间充质干细胞共培养的 HepG2 在 20 摄氏度下在含有 5% 二氧化碳和 95% 空气的潮湿气氛中孵育 30 至 40 分钟。在细胞片分离的孵育时间内，开始动物程序。所有关于动物的研究均已获得沙特国王大学伦理委员会的批准。
执行外科手术。通过测试踏板撤退反射来检查麻醉深度。用碘对手术区域进行消毒。
现在，用碘进行第二次磨砂膏。用消毒过的窗帘盖住动物，以避免污染切口。使用消毒过的手术刀在皮肤和下面的肌肉之间切开一个大约 7 到 10 厘米大小的切口，以露出肝脏。
用手术刀的平坦后缘将腹肌与皮肤分开。用手术刀小心地刺穿白线，然后用锋利的剪刀延长切口。大鼠肝脏上的细胞片移植。
在工作台上轻轻敲击培养皿，使片材从其表面分离。将细胞片的边缘刮成半圆，将细胞片与培养皿表面分开。现在，轻轻地从培养皿中取出所有培养基。
确保板材完好无损，否则无法使用。准备无菌膜以收获和转移细胞片。因此，首先用生理盐水浸泡膜，然后用无菌棉签去除多余的盐水。
将湿膜放在细胞片上，同时避免膜和细胞片之间出现任何气泡。在膜和细胞片上滴几滴生理盐水以收集材料。将膜放置几秒钟，以确保细胞片正确附着在膜上，然后收集。
现在，准备肝脏进行移植。确保肝脏表面干燥。将带有细胞片的膜放在大鼠肝脏的单个叶上。
加入几滴消毒盐水以将细胞片从膜上分离。等待 5 分钟，然后小心地取下膜。在此视频中可以看到细胞片附着在肝脏上。
最后，用五根尼龙缝合线闭合下面的肌肉和皮肤切口。闭合切口后，用 betadine 对手术区域进行消毒。从麻醉停止到抬头的时间是可变的，但通常在 5 到 20 分钟之间 结果。
该图显示了 HepG2 细胞片移植 1 个月后大鼠肝脏上出现的肿瘤。在这里，肿瘤是在细胞片移植后形成的 HepG2 癌细胞和骨髓间充质干细胞。而这张图显示了由 HepG2 癌细胞和脐带间充质干细胞制成的细胞片移植后大鼠肝脏上最小的发育肿瘤，该图显示了细胞片移植一个月后大鼠肝脏的 H 和 E 染色。
其中 A 代表正常大鼠肝细胞，B 表示癌症大鼠肝细胞。结论。因此，在观看此视频后，您应该能够使用细胞片技术在裸鼠身上开发肝细胞癌模型。感谢您的观看。
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概述
本文介绍了一种利用细胞片技术开发体内癌症模型的协议。该模型旨在有效评估抗癌治疗。
关键研究组成部分
科学领域
- 肿瘤学
- 干细胞研究
- 再生医学
背景
- 肝细胞癌是一种常见的肝癌类型。
- 间充质干细胞在癌症治疗中具有潜在的治疗效果。
- 细胞片技术允许有效移植细胞。
- 裸鼠被用来防止移植细胞的排斥反应。
研究目的
- 展示间充质干细胞对肝细胞癌发展的影响。
- 利用细胞片技术开发癌症模型。
- 提供一种可靠的方法来测试抗癌疗法。
使用的方法
- 在裸鼠模型中移植细胞片。
- 评估移植后癌症的发展。
- 使用图表来说明移植程序。
- 研究机构之间的合作以进行全面分析。
主要结果
- 在裸鼠中成功移植细胞片。
- 观察间充质干细胞对肿瘤发展的影响。
- 建立了可靠的体内癌症模型。
- 有潜力进一步测试抗癌治疗。
结论
- 该研究为癌症建模提供了一种新的方法。
- 细胞片技术在治疗应用中显示出前景。
- 未来的研究可以在这个模型基础上进行药物评估。
常见问题
Executive Industry Relevance
Cell sheet technology enables the creation of reproducible in vivo hepatocellular carcinoma (HCC) models, supporting mechanistic de-risking and target validation in oncology pipelines. The integration of mesenchymal stem cells (MSCs) into these models provides a platform to interrogate tumor-stroma interactions and their impact on tumor growth. This approach enhances predictive confidence for preclinical candidate evaluation and informs risk-adjusted portfolio decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Facilitates functional validation of tumorigenic pathways in a physiologically relevant animal model.
- Enables mechanistic de-risking by isolating the effects of MSC subtypes on HCC progression.
- Supports predictive confidence in target selection by modeling tumor-microenvironment interactions.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized in vivo platform for evaluating tumor growth modulation by cellular components.
- Delivers reproducible tumor formation timelines, supporting quantitative assessment of intervention effects.
- Enables assay development for measuring tumor size and histopathological changes post-transplantation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant modeling by recapitulating human HCC features in immunodeficient rats.
- Supports translational biomarker exploration through histological and morphological tumor assessment.
- Informs preclinical go/no-go decisions by quantifying MSC impact on tumor development.
Pipeline & Workflow Integration
This cell sheet-based HCC model fits within the early discovery to preclinical validation continuum, enabling iterative hypothesis testing and candidate de-risking before late-stage investment.
- Discovery Biology: Supports hypothesis-driven interrogation of MSC-tumor interactions and pathway modulation.
- Screening: Provides a reproducible in vivo assay for evaluating tumorigenic potential and intervention effects.
- Analytics: Enables quantitative measurement of tumor size and histopathological endpoints for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases by modeling clinically relevant tumor biology.
- Enterprise Reuse: Offers a modular platform adaptable to different cell types and stromal components for broader oncology applications.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in tumor biology studies.
- Operational Value: Standardizes in vivo modeling and supports reproducibility across research teams.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient advancement of oncology assets.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by clarifying MSC contributions to tumor progression.
Implementation Considerations
- Requires expertise in cell culture, animal surgery, and histopathological analysis.
- Demands access to temperature-responsive cultureware and immunodeficient animal models.
- Necessitates cross-team standardization of cell sheet preparation and transplantation protocols.
- Adaptation to other tumor types or stromal cell sources may require protocol optimization.
- Model limitations include species-specific responses and scalability for high-throughput screening.
