多くの種類のヒト脳腫瘍は、脳内の特定の領域に局在しており、培養で成長するのが困難です。このプロトコルは、腫瘍微小環境の役割に対処し、器官型マウス脳スライスで増殖する蛍光初代脳腫瘍細胞を分析することにより、新しい薬物治療を調査します。
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多くの種類のヒト脳腫瘍は、脳内の特定の領域に局在しており、培養で成長するのが困難です。このプロトコルは、腫瘍微小環境の役割に対処し、器官型マウス脳スライスで増殖する蛍光初代脳腫瘍細胞を分析することにより、新しい薬物治療を調査します。
脳腫瘍は、癌関連の罹患率と死亡率の主な原因です。これらのがんに対する新しい治療法の開発は、これらの腫瘍の多くが標準的な培養条件では容易に増殖しないため、困難です。無血清条件下でのニューロスフェア培養と同所性異種移植片により、維持できる腫瘍の範囲が拡大しました。しかし、多くの種類の脳腫瘍は、依然として伝播や研究が困難です。これは、毛様細胞性星細胞腫や髄芽腫などの小児脳腫瘍に特に当てはまります。このプロトコルは、原発性ヒト脳腫瘍を培養中で増殖させることを可能にするシステムを記述しています。この定量的アッセイは、腫瘍の成長に対する微小環境の影響を調査し、新しい薬物療法をテストするために使用できます。このプロトコルは、蛍光標識された脳腫瘍細胞が若年マウスの器官型脳スライス上に増殖するシステムについて説明しています。薬物治療に対する腫瘍細胞の反応は、このアッセイで、スライス上の細胞数の経時的な変化を分析することにより研究できます。さらに、このシステムは、通常、脳腫瘍の成長を促進する微小環境の性質に対処することができます。この脳腫瘍器官型スライス共培養アッセイは、脳微小環境内のヒト腫瘍細胞で新薬をテストするための適切なシステムを提供します。
最近の癌研究は、脳の腫瘍の様々な遺伝子変異、分子変化と可能な治療を識別するのに重要な進歩をしました。この進歩にもかかわらず、脳の腫瘍は、大人と子供のための癌関連死亡率のトップ原因の一つ残っています。脳腫瘍研究の制限要因は、主に患者のサンプルおよび細胞株の制限された可用性とアクセス可能な実験系では、ユニークで異種の脳の微小環境を複製することは困難であります。多くの脳のための時間をかけて腫瘍細胞を維持するために必要な条件はまだ知られていない腫瘍を含みます。偶数ニューロスフィアとして細胞懸濁液中で成長させることができる脳腫瘍のために、培養条件は、腫瘍細胞1,2に影響を及ぼし得ます 。実際には、増殖を促進し、分化を阻害するための塩基性線維芽細胞成長因子又は上皮成長因子の添加は、遺伝子発現を変化させることができる1。例えば、腫瘍細胞の増殖のための他の方法腫瘍細胞の同所性または皮下異種移植片を介してマウスにおける腫瘍増殖のように貴重なアッセイであるが、このような注入および研究することができる腫瘍発達(特に低悪性度腫瘍など)、コスト、および腫瘍細胞の数の時間などの要因によって制限されています。ヒト脳腫瘍細胞を成長させるための現在の方法は、したがって、特定の腫瘍型を維持するには不十分であり、多くの場合、厳密に模倣するインビボ腫瘍環境ない人工的な環境を提供します。
小児脳腫瘍の異なる種類は脳内に高度に特殊場所で成長する[3、4]、これは、腫瘍の成長のための別個の微小環境の要件を反映する可能性がある[5]。このプロトコルは、通常の培養条件で伝播することが困難である細胞がそのインビボ腫瘍増殖条件の模倣器官脳の微小環境中で増殖させることができる新規なシステムを説明します。この定量的なアッセイでは、蛍光標識脳腫瘍細胞は幼若マウス脳の器官型切片上にプレーティングし、経時的にモニターされます。このアッセイは、腫瘍増殖に対する微小環境の影響を調べるため、および臨床的に関連する脳の微小環境の新しい薬物療法を試験するために使用することができます。
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倫理声明:動物を対象とする次の手順では、国立衛生研究所のガイドラインに従って行われた、ダナ・ファーバーがん施設内動物管理使用委員会によって承認されました。すべてのヒト被験者の作業が必要なときにインフォームドコンセントは、すべての被験者から得られたことが、適切な使用のための治験審査委員会ブリガム・アンド・ウィメンズ病院、ダナ・ファーバー癌研究所の委員会、スタンフォード大学のことで見直し、同意要件の適切な権利放棄されました最小限のリスク研究のために得られました。
スライス培養プロトコルのタイムライン:

脳腫瘍/器官スライスの共培養プロトコルの図1.タイムライン 。この図はすべて8日O網羅スライス培養手順のタイムラインを示しています実験や手続きの主なステップF。細胞は、細胞をプレーティングする前に手順の日を開始することの重要性を強調するために、スライス上にメッキされたときにタイムラインが0日を基準としています。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
1.解剖バッファ
2.スライス培養培地
4.コートラミニンとスライス培養インサート
注意:次の手順では、解剖を開始する前に1日まで行うことができます。
解剖5.準備
6.解剖
注:プロセスは、一度に1つの仔。
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図2.解剖カット 。これらの画像は、P6マウスの脳から頭蓋骨を除去するのに必要な解剖カットを示しています。カットは、点線で示されている。(A)1カットが示されています。切り込み1及び2は、左右両側の眼窩に接続脳幹/後方..(B)3,4が示されているカットで作られています。 。3は、1つ目のソケットから他の接続カットに作られて1と2のカット4カット3の正中線で始まり、嗅球(スケールバー= 4.4ミリメートル)との間に頭蓋骨を分割鼻の先端に向かって続けてカットしてくださいこの図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
7.アガロースで脳を埋め込みます
8.ビブラトームでスライス
9.メッキインサート上にスライス
スライス培養培地を変更する10
スライス11.めっき腫瘍細胞
12.イメージングと修正
注:ニコンEclipseのニッケルC2si直立共焦点は、赤と緑の蛍光チャンネル付き4Xで全体の矢状スライスの大きな画像スキャンを取るために使用されました。スキャン機能が利用できない場合、(ナビゲートするために微小球の位置とスライスのエッジを使用)を順次スライス上の複数の画像を撮影し、後でPhotoshopで一緒に画像をステッチ。
(ImageJのを使用した)画像の13定量
注:ImageJの設定は、画像顕微鏡品質ならびに腫瘍細胞の大きさを考慮して調整し、最適化する必要があるかもしれません。
14.染色
15スライスのマウント
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このセクションでは、地域の微小環境の嗜好を調査するだけでなく、新しい治療法をテストするために、脳の腫瘍/器官スライスの共培養を利用するから期待される結果の種類を例示しています。我々は、組織、組織スライスの増殖状態( 図3)が維持されるアッセイは、脳腫瘍のための微小環境を再現するように設計されていることを示しています。我々はまた、経時的なスライスでの腫瘍細胞の数の増加は、部分的に脳切片の微小環境への細胞の移動( 図4)に起因し得ることを実証します。我々はまた、この共培養は、スライスの特定の領域のために、全体脳切片( 図6)のために、培養中の週にわたって細胞数の倍数変化を計算することによって定量的アッセイとして使用することができる複数の予備的な結果を示しています腫瘍細胞型は、腫瘍細胞の数は、共焦点イメージングによって定量化することができることを示しています細胞が唯一のスライスに20〜50ミクロンの深さまで移動するという事実による厚さ200μmのスライス。
我々は、彼らが培養時間(
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このプロトコルは、脳腫瘍細胞を蛍光標識し、P6マウスの矢状脳切片上にプレーティングした後、培養液中で一週間のために監視する方法について説明します。この脳腫瘍/器官スライス共培養アッセイは、腫瘍細胞の数に関する地域の微小環境の効果を決定するために使用することができ、また、ヒト腫瘍の増殖に対する新しい薬物療法の有効性を測定するためのシステムとして使用することができます。以前の研究は、神経前駆体の増殖7,8上の脳の微小環境の役割を評価するために同様の戦略を使用しています。
脳腫瘍細胞が器官スライス培養9に播種されたこのアッセイは、通常の細胞培養条件に伝播するのが困難である、ヒト脳腫瘍細胞を成長させるためのシステムを提供します。この手順の1つの重要な側面は、スライスおよび腫瘍細胞の健康を維持することの重要性です。スライスは、Dの間にバッファに座る時間の長さ撮影時issection、室温では、スライスと、細胞ができるだけ健康残ることを確実にするために、制限されるべきです。初代ヒト脳腫瘍細胞が、このアッセイで使用される場合、細胞は、生検後できるだけ早...
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どの著者も、競合する利益や相反する利益を持っていません。
この作業は、NIH(P01CA142536からRAS、T32CA009361からDPY)およびPediatric Low Grade Astrocytoma Foundationからの助成金によってサポートされています。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| HEPES | インビトゲン | ||
| グルコース | Invitrogen | 17502048 | |
| ペニシリン ストレプトマイシン | ライフ テクノロジー | ズ 15140-122 | |
| HBSS | ライフ テクノロジー | ズ 14185-052 | |
| B-27 | ライフ テクノロジー | ズ 17504-044 | |
| N2 | ライフ テクノロジー | ズ 17502-048 | |
| グルタマックス | ライフテクノロジー | 35050061 | |
| Neurobasal-A- Medium minus phenol red | Invitrogen | ||
| 低融点アガロース | Promega | V2111 | |
| スライス培養インサート | ミリポア | PICM0RG50 | |
| ラミニン | Invitrogen | 23017015 | |
| Cm-DiI | インビトロジェン | V22888 | |
| EDU(ラベリングと検出) | ライフテクノロジー | c10337 | |
| マイクロスフェア | ライフテクノロジー | F-21010 | |
| ビブラトーム | ライカ | ||
| 共焦点顕微鏡 | Nikon Eclipse Ni C2si | ||
| ImageJソフトウェア | |||
| 5mmカバーグラス | フィッシャーサイエンティフィック | 64-0700(CS-5R) |
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