Das Ziel dieser Methodenarbeit ist es, eine robuste und reproduzierbare Methodik für die Anreicherung, Erzeugung und Expansion von primären Tumorzelllinien aus chirurgisch resezierten Pleuramesotheliomen zu demonstrieren.
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Methodenartikel
Das Ziel dieser Methodenarbeit ist es, eine robuste und reproduzierbare Methodik für die Anreicherung, Erzeugung und Expansion von primären Tumorzelllinien aus chirurgisch resezierten Pleuramesotheliomen zu demonstrieren.
Aktuelle Methoden zur Erweiterung primärer Tumorzelllinien aus seltenen Tumorarten fehlen. Dieses Protokoll beschreibt Methoden zur Erweiterung primärer Tumorzellen aus chirurgisch reseziertem, malignem Pleuramesotheliom (MPM), indem es einen vollständigen Überblick über den Prozess von der Verdauung bis zur Anreicherung, Expansion, Kryokonservierung und phänotypischen Charakterisierung bietet. Darüber hinaus stellt dieses Protokoll Konzepte für die Tumorgenerierung vor, die für mehrere Tumorarten nützlich sein können, wie z. B. die differentielle Trypsinisierung und den Einfluss von Dissoziationsmethoden auf den Nachweis von Zelloberflächenmarkern für die phänotypische Charakterisierung. Die Haupteinschränkung dieser Studie ist die Auswahl von Tumorzellen, die sich in einem zweidimensionalen (2D) Kultursystem ausdehnen. Variationen dieses Protokolls, einschließlich dreidimensionaler (3D) Kultursysteme, Medienergänzungen, Plattenbeschichtung zur Verbesserung der Haftung und alternativer Disaggregationsmethoden, könnten diese Technik und die Gesamterfolgsrate bei der Etablierung einer Tumorlinie verbessern. Insgesamt bietet dieses Protokoll eine Basismethode zur Etablierung und Charakterisierung von Tumorzellen aus diesem seltenen Tumor.
Das maligne Pleuramesotheliom (MPM) ist ein seltener Tumor, der stark mit Asbestexposition assoziiert ist. Obwohl immuntherapiebasierte Ansätze ermutigende Ergebnisse gezeigt haben, gibt es einen Mangel an Behandlungsmöglichkeiten für Patienten, die diese Krankheit entwickeln, und die Gesamtüberlebensrate von 5 Jahren ist niedrig 1,2. An mehreren Institutionen werden Anstrengungen unternommen, um diese Krankheit besser zu verstehen und neue therapeutische Ziele zu identifizieren, die die Patientenergebnisse verbessern können. Während es mehrere Mesotheliom-Mausmodelle gibt, ist der Zugang zu primären Mesotheliom-Tumorzellen begrenzter3. Die In-vitro-Expansion primärer Mesotheliom-Tumorzellen würde ein wertvolles Modellsystem liefern, mit dem Tumorzellen und ihre Interaktion mit autologen Immunzellen wie tumorinfiltrierenden Lymphozyten direkt untersucht werden können. Während es Berichte über die Expansion der primären Mesotheliom-Tumorzelllinien gibt, sind diese wenige und bieten keine detaillierte Standard-Operationsmethode (SOP). Darüber hinaus sind nur wenige Zelllinien aus kommerziellen Quellen wie der American Type Culture Collection (ATCC) verfügbar. Während die Verfügbarkeit von primären Tumorlinien begrenzt ist, wurde gezeigt, dass Tumorzellen aus Pleuraergüssen und direkt aus dem Tumorgewebe erweitert werden können 4,5. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass erweiterte Tumorzelllinien das molekulare Profil des ursprünglichen Tumors 4,5,6 erhalten.
Unser Labor untersucht die tumorimmune Mikroumgebung von MPM und hat eine Methode zur Erweiterung primärer MPM-Tumorzelllinien aus chirurgisch resezierten Fällen entwickelt. Diese Methode basiert auf unseren Erfahrungen bei der Etablierung primärer metastasierender Melanom-Tumorzelllinien. Ziel dieser Arbeit ist es, einen detaillierten, praktischen Ansatz für die Erweiterung der primären Mesotheliom-Tumorlinie unter Verwendung eines 2D-Modellsystems und anschließender phänotypischer Profilierung zu bieten. Angesichts des jüngsten Erfolgs von Checkpoint-Blockadestrategien, die auf CTLA4 und PD-1 in der Erstlinieneinstellungabzielen 2, könnte die Fähigkeit, viele primäre Tumorlinien zu erzeugen, das Verständnis sowohl der intrinsischen Resistenzmechanismen des Tumors fördern als auch ein wichtiges Modellsystem zur Beurteilung der T-Zell-Erkennung bereitstellen und so unser Verständnis der Immunantwort bei MPM vertiefen.
Die Haupteinschränkung dieses Protokolls besteht darin, dass jeder Tumor eine andere Mikroumgebung enthält und ein hohes Maß an Variabilität des Expansionserfolgs besteht. Darüber hinaus selektiert diese Methode nach Tumorzellen, die sich in einem 2D-Kultursystem ausdehnen können. Andere Methoden, die die Herstellung einer 3D-Sphäroid- oder Organoidkultur beinhalten, könnten einen alternativen Ansatz bieten, der eine höhere Erfolgsrate der Expansion ermöglichen oder dazu führen kann, dass Zelllinien abgeleitet werden können, die sich in einem traditionellen 2D-System nicht ausdehnen können. Solche 3D-Kulturen haben sich als nützlich für die Erzeugung von Tumorarten erwiesen, die schwer zu erweitern sind, zum Beispiel Bauchspeicheldrüsenkrebs7.
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Alle hier beschriebenen Methoden wurden vom Institution Review Board (IRB) des MD Anderson Cancer Center der University of Texas genehmigt. Dies betrifft Standard-of-Care, chirurgisch resezierte MPM-Tumoren, die nach Einverständniserklärung entfernt wurden.
1. Aufbereitung von Tumorverdauungsmedien und anderen zugehörigen Medien
2. Verdauung von Tumorgewebe
3. Generierung der primären Tumorzelllinie
4. Erweiterung der primären Tumorzelllinie der frühen Passage
5. Charakterisierung und Banking etablierter primärer Tumorzelllinie
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Um die Fibroblastenkontamination von frühen Passagekulturen zu bestimmen, werden Zellen mit einem Inverted-Phase-Mikroskop bewertet, um die Häufigkeit von Fibroblasten im Verhältnis zu den anderen vorhandenen adhärenten Zellen zu identifizieren. Abbildung 1 zeigt Beispiele für eine zunehmende Fibroblastenkontamination von 80% (Abbildung 1A), 50% (Abbildung 1B) und 30% (Abbildung 1C) im Vergleich zu einer Kultur ohne Fibroblastenkontamination (
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Während dieses Protokoll einfach ist, gibt es ein paar kritische Schritte, die genau befolgt werden müssen. Das Einfrieren der frühen Passage ist wichtig, um die Fähigkeit zu erhalten, den Tumorzellanreicherungsprozess zu wiederholen, wenn er zunächst nicht erfolgreich ist. Die Fähigkeit, die fibroblastische Kontamination mit dem Auge zu beurteilen, um die richtige Spaltungs- und Medienhungertechnik zu bestimmen, ist entscheidend für die Verhinderung von Fibroblastenüberwucherung in der Kultur. Darüber hinaus erfordert d...
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CH ist Mitglied des SAB für Briacell Therapeutics und der Mesothelioma Applied Research Foundation. Alle anderen Autoren haben nichts offenzulegen.
Wir möchten Raquel Laza-Briviesca für ihren Beitrag zum Start dieses Protokolls und Dr. Boris Sepesi, Dr. Reza Mehran und Dr. David Rice für die Zusammenarbeit bei der Gewebeentnahme danken. Es gibt keine zusätzlichen Mittel, die mit dieser Arbeit verbunden sind.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Serologische Pipetten | BD Falcon | 357551 | |
| 15 mL konische Röhrchen | BD Falcon | 352097 | |
| 2 mL Aspirationspipetten | BD Falcon | 357558 | |
| 50 | |||
| mL konische Röhrchen | BD Falcon | 352098 | |
| 6-Well-Mikrotiterplatten, Gewebekultur behandeltes | Corning | 3516 | |
| Accutase | Innovative Cell Technologies | AT104 | Ein Protease-Kollagenase-Gemisch, das als wirksamer bei der Konservierung von Epitopen für die Durchflusszytometrie gilt. |
| anti-CD325 (N-Cadherin) PE | Invitrogen | 12-3259-42 | |
| anti-CD90 PE-Cy7 | BD Biosciences | 561558 | |
| anti-Mesothelin APC | Miltenyi | 130-118-096 | |
| Rinderserumalbumin 30% | Sigma | A8577-1L | |
| Zelldissoziationspuffer, enzymfrei | Thermo Fisher Scientific | 13151014 | |
| Cell Sieb (70 & Mikro; m) | Greiner Bio-One | 542-070 | |
| Zentrifuge mit 15 mL und 50 mL Adaptern | |||
| Kollagenase Typ 1 | Sigma-Aldrich | C-0130 | 1,5 g Kollagenase Typ I in 100 mL steriles DMEM auflösen und in 5 mL Volumen aliquotieren. Gut etikettieren und bei -20 °C lagern. |
| Gefrierkammer mit kontrollierter Rate | Thermo Fisher Scientific | 15-350-50 | |
| Kryofläschchen | Thermo Fisher Scientific | 5000-0020 | |
| CulturPlate-96 | Packard Instrument Company | 6005680 Weiße | , undurchsichtige 96-Well-Mikroplatte. |
| Dimethylsulfoxid | Thermo Fisher Scientific | BP231-100 | |
| DNAse I (aus der Bauchspeicheldrüse des Rinders) | Sigma-Aldrich | D4527 | Aliquot bei 50 μ; L, gut etikettieren und bei -20 °C lagern. Nach dem Auftauen bei 4 Grad halten; C für bis zu 1 Monat. |
| Dulbecco's Phosphat gepufferte Kochsalzlösung 1x | Corning | 21-031-CV | |
| Ethanol 200 proof | Thermo Fisher Scientific | A4094 | |
| FACS Tubes-Filter top | BD Falcon | 352235 | |
| Fötales Rinderserum | Gemini-Bio | 100-106 | |
| GentleMACS C-Tubes | Miltenyi | 130-093-237 | |
| GentleMACS Okto-Dissoziator mit Heizgerät | Miltenyi | 130-096-427 | Enthält spezielle Heizgerätehülsen, die zum Ausüben von Wärme auf die C-Rohre während der Dissokation verwendet werden. |
| Ziegenserum | Sigma-Aldrich | G9023 | Aliquot und bei -20 °C lagern. |
| Hank's Balanced Salt Lösung, 500 mL | Corning | MT21022CV | |
| Hyaluronidase | Sigma-Aldrich | H3506 | 0,15 g Hyaluronidase in 100 mlL sterilem DMEM auflösen und in 1,0 mL Aliquots verteilen. Gut etikettieren und bei -20 °C lagern. |
| Inversphasenmikroskop | |||
| Laminar-Flow-Haube | |||
| Lebender/toter gelber Farbstoff | Life Technologies | L-34968 | |
| Mikropipettenspitzen, 20 & Mikro; L | ART | 2149P | |
| Mikropipettor, 0,5-20 & Mikro; L | |||
| Mycoalert Assay-Kontrollset | Lonza | LT07-518 | Aliquot-Positivkontrollen und Lagerung bei -20 °C. |
| Mycoalert Plus Mykoplasmen-Detektionskit | Lonza | LT07-710 | Aliquot Reagenz und Substrat und Lagerung bei -20 °C. Bewahren Sie den restlichen Puffer und das Aliquot für die Negativkontrolle auf und lagern Sie es bei -20 °C. |
| Paraformaldehyd 16% | Elektronenmikroskopie Wissenschaften | 15710 | Präparation des Stoffes durch Filtrieren durch einen PVDF-Spritzenfilter (Millex Kat.-Nr. SLVV033RS) und aliquot unter einem Abzug. Bei -20 °C lagern. |
| Penicillin-Streptomycin 10.000 U/ml | Gibco | 15140-122 | |
| Pipettierhilfe | |||
| Plattenleser mit Lumineszenzfähigkeit | BioTek | Synergy HT | Jedes Plattenlesegerät mit diesen Spezifikationen kann verwendet werden |
| RPMI 1640 Medien Corning | 10-040-CV | ||
| Skalpell | Andwin | 2975#21 | |
| Stericup Quick Release-GP steriles Vakuumfiltrationssystem, 0,22 &Mikro; m PES Express PLUS, 500 mL | EMD Millipore | S2GPU05RE | |
| Steriflip-GP Filter, 0,22 & Mikro; m PES Express PLUS, 50 mL | EMD Millipore | SCGP00525 | |
| sterile Pinzette | Thermo Fisher Scientific | 12-000-157 | |
| T25 Kolben, mit Gewebekulturen behandelt | Corning | 430639 | |
| T75 Kolben, mit Gewebekulturen behandelt | Corning | 430641U | |
| Trypanblaue Lösung 0,4 % | Gibco | 15250-061 | |
| Trypsin EDTA 0,05 % | Corning | 25-052-CI | |
| ViaStain Acridinorange/Propidiumiodid (AO/PI) Lösung | Nexcelom | CS2-0106-5ML |
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