L'obiettivo di questo documento di metodo è dimostrare una metodologia robusta e riproducibile per l'arricchimento, la generazione e l'espansione di linee cellulari tumorali primarie da mesotelioma pleurico resecato chirurgicamente.
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Articolo metodologico
L'obiettivo di questo documento di metodo è dimostrare una metodologia robusta e riproducibile per l'arricchimento, la generazione e l'espansione di linee cellulari tumorali primarie da mesotelioma pleurico resecato chirurgicamente.
Mancano le attuali metodologie per l'espansione delle linee cellulari tumorali primarie da tipi di tumore rari. Questo protocollo descrive i metodi per espandere le cellule tumorali primarie dal mesotelioma pleurico maligno (MPM) resecato chirurgicamente fornendo una panoramica completa del processo dalla digestione all'arricchimento, all'espansione, alla crioconservazione e alla caratterizzazione fenotipica. Inoltre, questo protocollo introduce concetti per la generazione di tumori che possono essere utili per più tipi di tumore come la tripsinizzazione differenziale e l'impatto dei metodi di dissociazione sulla rilevazione di marcatori di superficie cellulare per la caratterizzazione fenotipica. Il principale limite di questo studio è la selezione di cellule tumorali che si espanderanno in un sistema di coltura bidimensionale (2D). Variazioni a questo protocollo, inclusi sistemi di coltura tridimensionali (3D), integratori di supporti, rivestimento di piastre per migliorare l'adesione e metodi di disaggregazione alternativi, potrebbero migliorare questa tecnica e il tasso di successo complessivo della creazione di una linea tumorale. Nel complesso, questo protocollo fornisce un metodo di base per stabilire e caratterizzare le cellule tumorali da questo raro tumore.
Il mesotelioma pleurico maligno (MPM) è un tumore raro altamente associato all'esposizione all'amianto. Sebbene gli approcci basati sull'immunoterapia abbiano mostrato risultati incoraggianti, c'è una scarsità di opzioni di trattamento disponibili per i pazienti che sviluppano questa malattia e il tasso di sopravvivenza complessivo a 5 anni è basso 1,2. Sono in corso sforzi in più istituzioni per comprendere meglio questa malattia e identificare nuovi bersagli terapeutici che possono migliorare i risultati dei pazienti. Mentre ci sono più modelli murini di mesotelioma, l'accesso alle cellule tumorali del mesotelioma primario è più limitato3. L'espansione in vitro delle cellule tumorali del mesotelioma primario fornirebbe un prezioso sistema modello che può essere utilizzato per studiare direttamente le cellule tumorali e la loro interazione con le cellule immunitarie autologhe come i linfociti infiltranti il tumore. Mentre ci sono state segnalazioni sull'espansione delle linee di cellule tumorali del mesotelioma primario, queste sono poche e non forniscono una procedura operativa standard dettagliata (SOP). Inoltre, poche linee cellulari sono disponibili da fonti commerciali come American Type Culture Collection (ATCC). Mentre la disponibilità di linee tumorali primarie è limitata, è stato dimostrato che le cellule tumorali possono essere espanse da versamenti pleurici e direttamente dal tessuto tumorale 4,5. Inoltre, le linee cellulari tumorali espanse hanno dimostrato di preservare il profilo molecolare del tumore originale 4,5,6.
Il nostro laboratorio sta studiando il microambiente immuno-tumorale del MPM e ha sviluppato un metodo per espandere le linee primarie di cellule tumorali MPM da casi resecati chirurgicamente. Questo metodo è adattato dalla nostra esperienza nello stabilire linee cellulari tumorali di melanoma metastatico primario. L'obiettivo di questo lavoro è quello di fornire un approccio dettagliato e pratico all'espansione della linea tumorale del mesotelioma primario utilizzando un sistema di modelli 2D e la successiva profilazione fenotipica. Dato il recente successo delle strategie di blocco dei checkpoint mirate a CTLA4 e PD-1 nell'impostazione di prima linea2, la capacità di generare molte linee tumorali primarie potrebbe favorire la comprensione di entrambi i meccanismi intrinseci di resistenza del tumore e fornire un importante sistema modello per valutare il riconoscimento delle cellule T, approfondendo così la nostra comprensione della risposta immunitaria nel MPM.
Il principale limite di questo protocollo è che ogni tumore contiene un microambiente diverso e c'è un alto grado di variabilità del successo dell'espansione. Inoltre, questo metodo seleziona le cellule tumorali che possono espandersi in un sistema di coltura 2D. Altri metodi che prevedono la produzione di una coltura sferoide o organoide 3D potrebbero fornire un approccio alternativo che potrebbe consentire un più alto tasso di successo di espansione o comportare la capacità di derivare linee cellulari che non sono in grado di espandersi in un sistema 2D tradizionale. Tali colture 3D hanno dimostrato di essere utili per la generazione di tipi di tumore che sono difficili da espandere, ad esempio il cancro del pancreas7.
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Tutti i metodi qui descritti sono stati approvati dall'Institution Review Board (IRB) dell'Università del Texas MD Anderson Cancer Center. Ciò riguarda i tumori MPM standard-of-care, resecati chirurgicamente, rimossi a seguito del consenso informato.
1. Preparazione dei mezzi di digestione tumorale e di altri mezzi associati
2. Digestione del tessuto tumorale
3. Generazione della linea cellulare tumorale primaria
4. Espansione della linea cellulare tumorale primaria a passaggio precoce
5. Caratterizzazione e banking di linee cellulari tumorali primarie consolidate
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Per determinare la contaminazione dei fibroblasti delle colture a passaggio precoce, le cellule vengono valutate utilizzando un microscopio a fase invertita per identificare la frequenza dei fibroblasti rispetto alle altre cellule aderenti presenti. La Figura 1 mostra esempi di aumento della contaminazione da fibroblasti dell'80% (Figura 1A), del 50% (Figura 1B) e del 30% (Figura 1C), rispetto a una col...
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Mentre questo protocollo è semplice, ci sono alcuni passaggi critici che devono essere seguiti da vicino. Il congelamento del passaggio precoce è importante per preservare la capacità di ripetere il processo di arricchimento delle cellule tumorali se inizialmente non ha successo. La capacità di valutare la contaminazione fibroblastica ad occhio per decidere la corretta tecnica di scissione e fame dei media è vitale per prevenire la crescita eccessiva dei fibroblasti nella coltura. Inoltre, il metodo di tripsinizzazione d...
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CH è membro del SAB for Briacell Therapeutics e della Mesothelioma Applied Research Foundation. Tutti gli altri autori non hanno nulla da rivelare.
Vorremmo ringraziare Raquel Laza-Briviesca per il suo contributo all'avvio di questo protocollo e i dottori Boris Sepesi, Reza Mehran e David Rice per la collaborazione sulle collezioni di tessuti. Non ci sono finanziamenti aggiuntivi associati a questo lavoro.
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Pipette sierologiche da 10 mL | BD Falcon | 357551 | |
| Provette coniche da 15 mL | BD | Falcon 352097 | |
| Pipette ad aspirazione da 2 mL BD | Falcon | 357558 | |
| Pipette sierologiche da 5 mL BD | Falcon | 357543 | |
| Provette coniche da 50 mL | BD Falcon | 352098 | |
| micropiastre a 6 pozzetti, coltura tissutale trattato | Corning | 3516 | |
| Accutase | Innovative Cell Technologies | AT104 | Una miscela proteasi-collagenasi considerata più efficace nella conservazione degli epitopi per la citometria a flusso. |
| anti-CD325 (N-Caderina) PE | Invitrogen | 12-3259-42 | |
| anti-CD90 PE-Cy7 | BD Biosciences | 561558 | |
| anti-Mesothelin APC | Miltenyi | 130-118-096 | |
| Albumina sierica bovina 30% | Sigma | A8577-1L | |
| Tampone di dissociazione cellulare, privo di enzimi | Thermo Fisher Scientific | 13151014 | |
| Cell filtro (70 µ m) | Centrifuga Greiner Bio-One | 542-070 | |
| con adattatori da 15 mL e 50 mL Collagenasi | |||
| di tipo 1 | Sigma-Aldrich | C-0130 | Sciogliere 1,5 g di collagenasi di tipo I in 100 mL di DMEM sterile e aliquotare in volumi da 5 mL. Etichettare bene e conservare a -20 °C. |
| Camera di congelamento a velocità controllata | Thermo Fisher Scientific | 15-350-50 | |
| Cryovials | Thermo Fisher Scientific | 5000-0020 | |
| CulturPlate-96 | Packard Instrument Company | 6005680 | Micropiastra bianca opaca a 96 pozzetti. |
| Dimetilsolfossido | Thermo Fisher Scientific | BP231-100 | |
| DNAsi I (da pancreas bovino) | Sigma-Aldrich | D4527 | Aliquot a 50 μ L, etichettare bene e conservare a -20 °C. Dopo lo scongelamento, mantenere a 4 gradi C per un massimo di 1 mese. |
| Soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbecco 1x | Corning | 21-031-CV | |
| Etanolo 200 proof | Thermo Fisher Scientific | A4094 | |
| FACS tubi-filtro superiore | BD Falcon | 352235 | |
| Siero fetale bovino | Gemini-Bio | 100-106 | |
| GentleMACS C-tubes | Miltenyi | 130-093-237 | |
| GentleMACS Octo-dissociator con apparecchio di riscaldamento | Miltenyi | 130-096-427 | Include manicotti specializzati per apparecchi di riscaldamento utilizzati per applicare calore ai tubi C durante la dislocazione. |
| Siero di capra | Sigma-Aldrich | G9023 | Aliquot e conservare a -20 °C. |
| Soluzione salina bilanciata di Hank, 500 mL | di Corning | MT21022CV | |
| Ialuronidasi | Sigma-Aldrich | H3506 | Sciogliere 0,15 g di ialuronidasi in 100 ml di DMEM sterile e distribuire in aliquote da 1,0 ml. Etichettare bene e conservare a -20 °C. |
| a fase invertita | |||
| flusso laminare | |||
| Colorante giallo vivo/morto | Life Technologies | L-34968 | |
| Puntali per micropipettatore, 20 &; L | ART | 2149P | |
| Micropipettatore, 0,5-20 &; | |||
| Set di controllo del test Mycoalert | Lonza | LT07-518 | Aliquot controlli positivi e conservare a -20 °C. |
| Kit di rilevamento del micoplasma Mycoalert Plus | Lonza | LT07-710 | Aliquotare il reagente e il substrato e conservare a -20 °C. Conservare il tampone e l'aliquota rimanenti per il controllo negativo e conservare a -20 °C. |
| Paraformaldeide 16% | Microscopia Elettronica Scienze | 15710 | Preparare il materiale filtrando attraverso un filtro per siringa in PVDF (Millex cat. n. SLVV033RS) e aliquotare sotto cappa aspirante. Conservare a -20 °C. |
| Penicillina-streptomicina 10.000 U/mL | Gibco | 15140-122 | |
| Aiuto per | |||
| Lettore di piastre con capacità luminescenti | BioTek | Synergy HT | qualsiasi lettore di piastre con queste specifiche può essere utilizzato |
| RPMI 1640 media | Corning | 10-040-CV | |
| Bisturi | Andwin | 2975#21 | |
| Sistema di filtrazione sottovuoto sterile Stericup Quick Release-GP, 0,22 & micro; m PES Express PLUS, 500 mL | EMD Millipore | S2GPU05RE | |
| filtro Steriflip-GP, 0,22 & micro; m PES Express PLUS, 50 mL | EMD Millipore | SCGP00525 | |
| Pinze sterili | Thermo Fisher Scientific | 12-000-157 | |
| Palloni T25, palloni | Corning | 430639 | |
| T75 trattati con coltura tissutale, Corning | 430641U | ||
| Soluzione di tripano blu 0,4% | Gibco | 15250-061 | |
| Tripsina EDTA 0,05% | Corning | 25-052-CI | |
| ViaStain soluzione di arancio/ioduro di propidio (AO/PI) | Nexcelom | CS2-0106-5ML |
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