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1. Cultura del tessuto cerebrale Tumore
- Aggiungere 200 microlitri Liberase scongelato (Roche Applied Science) a 15 ml di liquido cerebrospinale artificiale (aCSF-vedi tabella 1) e riporre in bagno d'acqua a 37 ° C. Liberase TM è una miscela di enzimi proteolitici utilizzati per dissociare campioni di tessuto primari, così come tumorspheres coltura. Diversamente Tripsina-EDTA, il metodo Liberase conserva l'antigene di superficie CD133. Per un campione di tessuto di circa 0,5 cm 3, si usa 200 ml di Liberase. Se il tessuto è più piccolo, usiamo 100 ul.
- Portare soluzione di cloruro di ammonio (tecnologie di cellule staminali) a temperatura ambiente. Soluzione del cloruro di ammonio lisa delicatamente le cellule rosse del sangue, con effetto minimo sulle altre cellule. Non contiene un fissativo.
- In sterile cappa di sicurezza biologica, aggiungere 5 ml di aCSF al contenitore del campione, turbine a sciacquare il tessuto, quindi pipettare off. Questo passaggio aiuta a rimuovere globuli rossi (RBC).
- Trasferimento tumore al tessuto cerebrale a una sterile 100 millimetri di Petrish.
- Utilizzando forbici fini o bisturi e pinze, disaggregare tessuto di consistenza liquami.
- Raccogliere il campione con una pipetta 10 ml regolare o pinze e frammenti di trasferimento nella provetta contenente preriscaldata aCSF con Liberase.
- Posto su incubatore-agitatore (30 rpm) e impostare a 37 ° C, per 15 minuti.
- Filtrare il lisato tessuto filtro a 70 micron cella in una provetta da 50 ml Falcon.
- Centrifugare il filtrato fino a 280 xg per 5 min.
- Rimuovere il surnatante con attenzione e valutare le dimensioni e il colore del pellet cellulare risultante: pellet, che sono di colore rosa o rosso indicano un crescente numero di globuli rossi.
- Risospendere il pellet in 1 ml di PBS.
- Aggiungere una quantità appropriata di soluzione di cloruro di ammonio (4-12 ml) in base alle dimensioni di pellet e la contaminazione dei globuli rossi (soluzione di cloruro di ammonio è molto gentile e maggiori quantità non sono dannose per altre cellule dei globuli rossi).
- Incubare a temperatura ambiente per 5 min.
- Spin le cellulegiù a 280 xg per 5 min.
- Risciacquare una volta con 10 ml di PBS sterile.
- Risospendere in 5 ml di mezzo completo NSC (Tabella 2) e trasferimento ad un ultra-bassa attacco 60 piastra di coltura tissutale mm (Corning). Usiamo ultra-low piastre di coltura di legame con le superfici idrogel legati covalentemente che sono idrofili e carica neutra, per ridurre al minimo cellule attaccamento-mediata differenziazione.
Per i primi giorni in coltura, non cambiano i mezzi di comunicazione: top-up solo con 1-2 ml supporti in base alle esigenze, quindi continuare a osservare terreni di coltura e il cambiamento quando il colore dei media diventa leggermente gialla.
2. Tumorsphere dissociazione per citometria a flusso
- Valutare tumorspheres al microscopio: se la dimensione della sfera è> 100 micron, la dissociazione è raccomandato in quanto potrebbe diventare più grandi sfere necrotico al centro.
- Trasferimento cultura a 15 tubo ml.
- Aggiungere 2-3 ml sterile PBS di risciacquare a fondo piatto e aggiungere al tubo conico.
- Centrifugare a 280 xg per 5 min.
- Rimuovere il surnatante e risospendere in 1 - 2 ml PBS sterile.
- Aggiungere 10 microlitri Liberase.
- Incubare a 37 ° C bagno d'acqua per 3 minuti. Rimuovere e valutare visivamente la sospensione, se ciuffi più visto, triturare delicatamente con una punta di 1000 microlitri pipetta.
- Qualora invece ciò persiste, incubazione per altri 1-2 min.
- Lavare le cellule aggiungendo 5 ml di PBS sterile e centrifugazione a 280 xg per 5 min.
- Rimuovere il surnatante e risospendere in 500-1000 microlitri PBS sterile 2 mM EDTA.
- Valutare il numero e la vitalità cellulare con trypan blu.
- Regolare conteggio delle cellule a 1 milione / ml in PBS 2 mM EDTA.
3. Superficie di colorazione
- Trasferire 100 pl di sospensione di 1x10 6 cellule / ml in provette per test di flusso 12x75 mm.
- Aggiungere la quantità appropriata di anticorpi. Controlli Isotype trovati deve essere utilizzato per ciascunanticorpo (vedi Tabella 3).
- Incubare per 30 min in ghiaccio.
- Aggiungere 2 ml di PBS 2 mM EDTA a ciascun tubo di flusso.
- Centrifugare a 200 xg per 4 min, decantare e asciugare.
- Risospendere il pellet in 300 ml di PBS 2 mM EDTA.
- Aggiungere 10 microlitri colorante redditività 7AAD a ciascuna provetta e incubare per almeno 15 minuti in ghiaccio.
- Analizzare tramite citometria a flusso.
4. Flusso di acquisizione e analisi Citometria
Le specifiche di acquisizione e analisi dei dati di flusso sono strumento-dipendente. Rappresentativi campioni negativi sono gestiti e le impostazioni dello strumento istituito per Forward (dimensione) e laterale (granularità) dispersione. Questo modello di dispersione permette all'utente finale di visualizzare tutte le celle nel campione, compresi detriti. Una regione è generalmente disegnato intorno alle cellule di interesse. (Figura 4a) Le impostazioni vengono quindi stabiliti per tutti i rivelatori di fluorescenza necessarie per posizionare le cellule negative entro la prima decade di afintensità trama luorescence. Quando più di un colorante o fluorocromo è utilizzato, singoli controlli colorati deve essere eseguito per stabilire valori di compensazione del colore (sottrazione di interferire emissioni di fluorescenza). Quando si esegue cellule vive, un colorante vitalità come 7-AAD (7-Amino-actinomicina D - eccitazione 488/emission 655) viene utilizzata e una seconda regione disegnata per escludere cellule morte (Figura 4b). Entrambe queste regioni sono applicate a qualsiasi ulteriore analisi dei campioni.
5. Auto-rinnovamento Assay
Il dosaggio chiave che è molto facilitata dalla crescita clonale sfera è il test in vitro di auto-rinnovamento capacità, il saggio di diluizione limitante. Tumorspheres sono dissociati e distribuiti a diluizioni fino ad una singola cella per pozzetto, e il tasso di formazione sfera successiva più di 7 giorni di coltura viene calcolata. Il giorno 7, la percentuale di pozzetti non contenenti sfere per ciascuna densità di placcatura cella F (0) viene calcolato e tracciaticontro il numero di cellule per pozzetto (x). Il numero di cellule necessario per formare almeno una tumorsphere in ogni pozzetto è determinata dal punto in cui la linea attraversa il livello 0,37 (F = 0 e-x). In una distribuzione di Poisson di cellule, f 0 = 0,37 corrisponde alla diluizione di una cellula per pozzetto, in modo che questo calcolo (il 37% intersecano) riflette la frequenza di cellule staminali clonogeniche nella popolazione di cellula intera (Figura 5).
6. Single Cell RT-PCR
Cellule singole a partire da diverse popolazioni sono ordinati per Beckman Coulter MoFlo XDP su siti di reazione su un vetrino AmpliGrid (Beckman Coulter cat # AG480F). Singola cella di RT-PCR viene eseguita utilizzando AmpliGrid singola One Step RT-PCR sistema (Beckman Coulter cat # OAX04515) secondo le specifiche del produttore. Brevemente, una singola cellula è depositato in ogni sito di reazione di una diapositiva AmpliGrid, la presenza di una singola cella in ciascunsito di reazione confermata mediante microscopia. Trascrizione inversa (RT) viene effettuata immediatamente dopo la cernita per evitare che il campione venga compromessa. Il mix RT master è preparato fresco, secondo le istruzioni del kit (Tabella 4). Abbiamo usato 0,03 pl di 25 pM primer casuali (Promega) per reazione; 1 ml di miscela principale viene aggiunto al centro di ogni sito di reazione. Questo viene immediatamente rivestito con 5 ml di soluzione di sigillatura (Beckman Coulter cat # OAX04503). Utilizzando un AmpliSpeed diapositiva cycler (Beckman Coulter, cat # OAX04101), vetrini vengono incubati a 25 ° C per 10 min, 42 ° C per 10 min, e 55 ° C per 45 min. Dopo trascrizione inversa, 3 ml di DNasi / RNasi-free acqua viene aggiunta ad ogni sito di reazione, e la miscela in una provetta da PCR (1 tubo / sito). In una piastra di PCR, un volume di reazione di 10 microlitri è utilizzato per la PCR quantitativa: 8 microlitri qPCR Master Mix (5 pl SYBR Green (Quanta), 1 microlitri di acqua, 1 ml di 10 pM avanti e mix primer reverse) più 2 &mu, l della miscela RT. Tempo reale quantificazione, i campioni vengono eseguiti in un cycler BioRad utilizzando il seguente programma: 95 ° C per 10 min, 45 cicli di 95 ° C per 30 sec, 60 ° C per 60 sec, 72 ° C per 60 sec, seguita da 10 min a 72 ° C e analisi della curva di fusione. Valori Ct sono stati determinati utilizzando Opticon Monitor 3 (BioRad). Tre geni possono essere valutati per cella, anche GAPDH come gene housekeeping. L'espressione genica è normalizzato espressione GAPDH, secondo 2-ACT. Almeno una dozzina di singole celle della stessa popolazione della stessa specie può essere usato come biologico replicati per compensare la mancanza di tecnica replicati.
7. Risultati rappresentativi
La figura 1 mostra una risonanza magnetica (MRI) di un paziente con un rappresentante GBM. Campioni tumorali cerebrali sono ottenuti da pazienti consenzienti subito dopo l'intervento chirurgico, come approvato dalla Hamilton Health Sciences / McMaster Salute Sciences ricerca Comitato Etico. Una parte di ciascun campione è dato al neuropathologist per la diagnosi clinica di routine. Il campione rimanente viene elaborato come mostrato in Figura 2. Le cellule tumorali, una volta piastrate in mezzi completi staminali neurali cellulari con fattori di crescita, tumorspheres forma come mostrato in Figura 3.
Le cellule tumorali sono marcati con marcatori neurali superficie di cellule staminali CD133 e CD15 e analizzate mediante citometria di flusso, come mostrato in Figura 4.
Cellule singole a partire da popolazioni diverse per esempio, CD15 + / CD133 +, CD15 + / CD133-, CD15-/CD133 +, CD15-/CD133- vengono poi ordinati in piastre a 96 pozzetti (Figura 5a) o in diapositive AmpliGrid (Figura 6a).
Nella piastra a 96 pozzetti, singole cellule che possiedono la capacità di auto-rinnovamento (ad esempio cellule CD133 +), (figura 5b), possono formare tumorspheres (Figura 5c) seguendo incudi incubazione. A autorinnovamento grafico può essere tracciato (Figura 5d) contando il numero di sfere formate per pozzetto. Singole cellule ordinati nel sito di reazione della slitta Ampligrid (Figura 6a). Gli RNA estratto da cellule singole possono essere retrotrascritto utilizzando il AmpliSpeed Advalytix (Figura 6b). Il cDNA ottenuto viene utilizzato per eseguire in tempo reale RT-PCR (figura 6c).

Figura 1. Immagine di risonanza magnetica (MRI) di un GBM paziente. Risonanza magnetica del cervello di una ragazza di 16 anni con un mese di storia di mal di testa e una storia settimana di vomito, letargia e offuscamento della vista. Sequenza FLAIR assiale mostra una grande bi-emisferica ("farfalla") GBM.

Figura 2. Trattamento del tumore al cervello. Campioni di tumori cerebrali sono obtainato da pazienti consenzienti subito dopo l'intervento chirurgico. Essi sono dissociate meccanicamente come illustrato (a) e sono quindi dissociate enzimaticamente in aCSF con Liberase incubando in un rpm 30 dondolo incubatore a 37 ° C per 15 min (b).

Figura 3. Popolazioni BTIC formare tumorspheres nella cultura. Dissociati cellule tumorali cerebrali placcati in mezzi completi staminali neurali cellulari con fattori di crescita forma tumorspheres.

Figura 4. L'analisi citofluorimetrica delle popolazioni BTIC. (A) in avanti rispetto a proprietà scatter laterali forniscono l'immagine di tutte le cellule, compresi i residui (b) Le cellule che macchiano con il colorante vitalità 7-AAD sono esclusi dall'analisi. (C) La posizione dei quadranti statistici è determinato mediante opportuni controlli Isotype (d) cellule tumorali colorate con superficie markers CD15 e CD133-PE-APC. (D) Moflo cell sorter XDP. Clicca qui per ingrandire la figura .

Figura 5. Limitando l'analisi di diluizione BTICs rivela la loro capacità di auto-rinnovamento. (A) Cellule di diluizioni differenti sono ordinati in 96 pozzetti contenenti 200 ml di NSC a (b) una singola cellula per pozzetto. (C) Dopo un periodo di 7 giorni di incubazione, si forma un tumorsphere. La morfologia di tumorspheres secondari è identica a quella di tumorspheres primari. (D) La media intercetta x valori possono essere calcolati da limitare l'analisi di diluizione per ciascun sottotipo di tumore per rivelare il numero di cellule necessario per formare almeno una tumorsphere per pozzetto.

Figura 6. Analisi dell'espressione genica di una singola cellula BTICè possibile utilizzando singola cellula RT-PCR tecnologia. (a) cellule singole da una popolazione BTIC possono essere ordinati su vetrini AmpliGrid. (B) sintesi di cDNA viene eseguita su singole cellule su vetrini AmpliGrid utilizzando il AmpliSpeed Advalytix. (C) PCR quantitativa in tempo reale viene eseguita sul cDNA sintetizzato da singole cellule BTIC.
| 2M NaCl | 62 ml |
| KCl 1M | 5 ml |
| 1M MgCl 2 | 3,2 ml |
| 155 mm NaHCO 3 | 169 ml |
| Glucosio 1M | 10 ml |
| 108 mM CaCl 2 | 0,9256 ml |
| Purelab Ultra H 2 0 | 749,84 ml |
Tabella 1 artificiale liquido cerebrospinale (aCSF) -. 1.000 ml.
| Archivio multimediale basali | 500 ml |
| 01:01 DMEM: F12 | 480 ml |
| N2 supplemento | 5 ml |
| HEPES 1M | 5 ml |
| Glucosio | 3,0 g |
| N-acetilcisteina (60 mg / ml) | 1 ml |
| Sopravvivenza neurale fattore-1 (NSF-1) | 10 ml |
Tabella 2. Supporto di cellule staminali neurali.
Supporto NSC completi (preparato fresco prima dell'uso):
Supporti NSC basali + 20 ng / ml EGF (epidermal growth factor) + 20 ng / ml bFGF (fattore di crescita dei fibroblasti) + 10 ng / ml LIF (fattore inibitorio di leucemia) * + 10 microlitri / ml antibiotico-antimicotico
* Fattore inibitorio della leucemia (LIF): Questo reagente da Millipore contiene una classe citochina interleuchina 6, una protein che sopprime la differenziazione spontanea delle cellule staminali che promuovono la manutenzione a lungo termine di colture di cellule staminali.
| Anticorpi | Fornitore / CAT # | pl / test (in 100 pl) |
| CD133 / 2 APC (293C3) | Miltenyi Biotec/130-090-854 | 5 |
| IgG2b APC (Isotype controllo) | Miltenyi Biotec/130-092-217 | 5 |
| CD15PE | Beckman Coulter/IM1954U | 5 |
| IgG2a PE (Isotype controllo) | Beckman Coulter/A09141 | 5 |
| 7AAD | Beckman Coulter/A07704 | 10 |
Tabella 3. Anticorpi di flusso.
| Componente | Volume (1 reazione) | Volume (48 reazione) |
| 2x singola cella tampone di reazione RT | 0,50 pl | 30,0 pl |
| RNase Inhibitor (10 U / pl) | 0,02 pl | 1,2 pl |
| 5X singola cella RT enhancer | 0,15 pl | 9,00 pl |
| RT singola cella Enzyme Mix | 0,04 pl | 2,4 pl |
| Advablue (OAX04227) | 0,1 pl | 6,00 pl |
| Acqua priva di nucleasi | portare a 1 pl | portare a 60 pl |
Tabella 4. Composizione della miscela RT master per RTPCR singola cella (cat # OAX04515).