このプロトコールの目的は、前庭神経鞘腫およびシュワン細胞研究における複数の下流適用のためのヒト外科用サンプルの収集および処理を概説することである。
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方法論記事
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このプロトコールの目的は、前庭神経鞘腫およびシュワン細胞研究における複数の下流適用のためのヒト外科用サンプルの収集および処理を概説することである。
前庭神経鞘腫は、脳脊髄の角度の最も一般的な新生物であり、すべての頭蓋内成長の6-8%を占める。これらの腫瘍は、冒された個体の最大95%において感音難聴を引き起こすが、この難聴の根底にある分子メカニズムは依然として分かり難い。この資料では、前庭神経鞘腫の研究に不可欠な下流の研究アプリケーションのための様々な初代ヒト組織サンプルの収集と処理を容易にするために、私たちの研究室で確立された手順を概説します。具体的には、この研究は、外科用試料からのシュワン細胞およびシュワン細胞腫細胞の収集、処理および培養のための統一された方法論的枠組みを記載する。これは、現在の研究にとって不可欠である平行処理工程と統合されています:腫瘍および神経分泌の収集、RNAの保存および収集された組織からのタンパク質の抽出、切片の調製のための組織の固定、d遺伝子療法への適用のためのアデノ随伴ウイルスへの一次ヒト細胞の曝露。さらに、この研究は、内耳および外リンパからヒトの感覚上皮を得る独特な機会として、この腫瘍を採取するためのトランスアラインメント手術アプローチを強調している。実験的品質を改善するためのヒントが提供され、一般的な落とし穴が強調表示されます。
前庭神経鞘腫(VS)は小脳門角の最も一般的な新生物であり、10万人に1人と診断されている。非転移性ではあるが、これらの腫瘍は、患者の生活の質に1,2,3,4,5,6に深刻な影響を与える。冒された個人は、通常、難聴、耳鳴り、および聴覚充満の感覚で生きる。腫瘍が成長するにつれて症状がますます衰弱し、バランスの問題、顔面の麻痺、および他の脳神経機能の障害を引き起こす。脳幹圧迫による生命を脅かす複雑な合併症も起こり得る7 。
VSの管理オプションは、本質的に静的腫瘍および定位放射線療法または成長する腫瘍のための外科的切除を待つことに制限されている 8。研究関連病院におけるこれらの腫瘍の外科的除去は、患者の外科手術中に収集された新鮮な腫瘍組織を取得し、分析する機会を提供する。 translabrinthine切除であるVSに対する1つの特定の外科的アプローチは、内耳および外リンパからの貴重なヒト感覚上皮へのアクセスを提供することさえできる。
VSは末梢感覚神経( すなわち、前庭神経)から生じるので、VS関連の観察を、人間の大耳神経(GAN)などの適切な制御神経から得られたものと比較することが重要である。健康なGANは、胸腺摘除術または頸部切開の間に定期的に屠殺され、健康なシュワン細胞生理学の頑強なモデルとして使用することができる9 。
散発性VSの治療または予防のためのFDA認可の薬物は存在しないため、研究者は根底にある分子メカニズムを解明することが不可欠です治療標的を同定するために疾患の病因を同定する。 VEGF、シクロオキシゲナーゼ2(COX-2)、核因子κB(NF-κB)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)、胃腸管壊死因子α(TNF-α)などのVS病因に役割を果たすことが示されているタンパク質は、 、表皮成長因子受容体(EGFR)、および関連するシグナル伝達分子10,11,12,13,14,15,16,17が含まれる。
最近の進歩は、初代ヒト前庭神経鞘腫および健康な神経組織の収集、処理、培養、および下流の調査のためのプロトコールを拡大および改良した18,19 。しかし、ほとんどの既存のプロトコルは、単一の下流の研究適用( すなわち、細胞培養のみ)のためのそのような組織の導入。この記事では、細胞型特異的培養、タンパク質抽出、RNA保存、腫瘍分泌回収、および組織固定など、複数の下流アプリケーションのための単一の初代ヒトVSまたはGANサンプルの同時処理のための統一された方法論的フレームワークを提示します。これらの密接に関連した組織は、VSに対するバイオマーカーの重要な供給源として役立つ可能性があるので、この研究は、トランスアライントリンVS切除の間のヒト脳脊髄液(CSF)および外リンパ球の外科的採取および処理について詳述する。最後に、このプロトコールは、遺伝子治療に使用するためのこの組織の新規適用として、培養における初代ヒトVS細胞のウイルス形質導入のためのステップを提示する。
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手術前にすべてのサンプルを収集するための書面による同意が得られ、実験は世界医師会(ヘルシンキ宣言)の倫理規定に従って実施された。研究プロトコールのすべてのセクションは、マサチューセッツ州眼科学部審査委員会、マサチューセッツ総合病院によって承認された。
注:以下のセクション1-7は、手術室からの一次ヒトVSまたはGANサンプルの受領時に順次実行されるように設計されています。処理は常にセクション1から開始する必要があります。次に、原則として、RNAを最初に保存し(セクション2)、次に分泌物の収集(セクション3)およびタンパク質抽出(セクション4)のための組織の調製を行う。培養される組織(VSについてはセクション5、GANについてはセクション6)は、補充された培養培地中に置かれ、セクション2,3および4が行われる。切片化(セクション7)のための組織の固定は非常に短く、c任意の遠心分離工程中に実施され得る。トランスアラインメントVS切除の間、手術室からの外リンパまたはCSFの受け取り時に、セクション8(外リンパ処理)およびセクション9(CSF処理)を行うことができる。セクション10(ウイルス形質導入)は、培養中の増殖するVS細胞またはシュワン細胞上で行うことができる。
1.手術用サンプルの準備と受領
注:以下のステップは、組織培養フードまたは層流フードなどの滅菌環境で行われます。基本的な滅菌技術に精通していることが期待される。
2. VSおよびGAN組織のRNA保存(ヒト感覚上皮でも有効)
3. VSおよびGAN分泌物の収集
4. VSまたはGAN組織からのタンパク質抽出
5.一次ヒトVS培養
6.一次ヒトGAN培養
VS&GAN組織固定
Translabrinthine VS切除術の間のヒトの外リンパの採取と保存
9.ヒトCSFの採取と保存
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セクション5で確立されているように、培養中の初代ヒトVS細胞は、多くの下流の研究アプリケーション( 図1 )において疾患関連プロセスの有益なモデルとして扱うことができる。第6節で培養された健康なシュワン細胞は、直接的で教示的な比較点を提供する。以下に概説するように、統一された方法論的フレームワークに従って処理されたVSおよびGANからの広範なデータは、以前に公開された12,13,14,15,27の複数の記事で利用可能である。
遺伝子治療のためのアデノ随伴ウイルスによる初代VS細胞の形質導入が初めて成功した( 図2 )。一次VS細胞を培養液で形質導入したアデノ随伴ウイルスの予測祖先であるGFP発現Anc80 28 。 Anc80は、インビトロおよびイン...
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この原稿は、VS研究のための統一された方法論的枠組みを記述し、下流の研究の応用のためにヒトVSとGAN標本の同時処理を概説している。 VS研究が精密医学の時代に入っても、多数の研究問題に答えることができる形で同じサンプルを調製することで、個々の患者に特有の分子、細胞、遺伝子、プロテオームの洞察を発見することができます。
ヒトSchwann細胞およびVS培養物の純度は、S100マーカーについて陽性である細胞とDAPI核染色で陽性である細胞の比を用いて、免疫細胞化学法により経時的に徹底的に評価された19 。したがって、これらの細胞の純度がこの期間中最高であるため、細胞をプレーティングした後最初の2週間以内に初代ヒトシュワン細胞培養物について実験を行うことが推奨される。その後、線維芽細胞様細胞が優勢となる。あなたgh VS細胞培養物もまた培養中2週間で最大限に純粋であり、VS細胞は接触媒介性阻害を欠き、後期段階で増殖を継続する。さらに、VS組織からのタンパク質発現(セクション4)および同じ腫瘍由来の培養におけるVS細胞(セクション5)の直接...
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著者は何も開示することはない。
この作業は、国立難聴者協会のR01DC015824(KMS)およびT32DC00038(JESおよびSDをサポート)、国防総省のグラントW81XWH-14-1-0091(KMS)、Bertarelli財団(KMS) 、ナンシーセイレスデー財団(KMS)、ラウアー耳鳴り研究センター(KMS)、およびバーンズ財団(KMS)が含まれます。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| BioCoat Poly-D-Lysine/Laminin 12 mm #1 German Glass Coverslip | Corning | 354087 | または、Corning Laminin (CB-40232) と Cultrex Poly-L-Lysine (3438-100-01) |
| CELLSTAR 15 mL 遠心分離チューブ、円錐形底部、目盛り、滅菌 | Greiner Bio-One | 188161 | |
| CELLSTAR 50 mL 遠心分離チューブ、円錐形底部、目盛り、滅菌 | Greiner Bio-One | 227261 | |
| CELLSTAR Cell Culture Dish、60 mm | Greiner Bio-One | 628160 | |
| Collagenase from Clostridium histolyticum、滅菌ろ過 | 済み Sigma-Aldrich | C1639 | |
| Costar 24 Well Clear TC-Treated Multiple Well Plates、Sterile | Corning | 3526 | |
| DAPI(4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) | Thermo Fisher Scientific | D1306 | |
| DMEM、高グルコース、ピルビン酸、グルタミンなし、500 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 10313-039 | |
| DMEM/F-12、500 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 11320-033 | |
| デュモン #3 鉗子、デュモクセル | ファイン サイエンス ツール | 11231-30 | 使用前のオートクレーブ |
| デュモン #5 鉗子、標準チップ、イノックス | ファイン サイエンス ツール | 11251-20 | 使用前のオートクレーブ |
| ウシ胎児血清、認定済み、USDA承認地域、500 mL | Thermo Fisher Scientific | 10437-028 | 50 mLチューブ入り、-20°Cで保存。 |
| ウシ精巣からのC冷凍庫ヒアルロニダーゼ、I-S型、凍結乾燥粉末 | Sigma-Aldrich | H3506 | |
| Millex-GPシリンジフィルターユニット、0.22 µm、ポリエーテルスルホン、33 mm、滅菌 | EMD Millipore | SLGP033RS | |
| パラホルムアルデヒド、試薬グレード、結晶性 | Sigma-Aldrich | P6148 | 使用前: オンラインで利用可能なプロトコルに基づいて標準操作手順を確立する |
| PBS、pH 7.4、500 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 10010-023 | オートクレーブ 使用前に |
| ペニシリン-ストレプトマイシン (10,000 U/mL)、100 mL | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 15140-122 | |
| PhosSTOP ホスファターゼ阻害剤錠剤 | ロシュ | 04906845001 | |
| ピアス プロテアーゼ阻害剤錠剤 | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 88666 | |
| ピペットおよびピペットチップ、5/10/25 mL | |||
| プラスチック均質化乳棒 | E&K Scientific | EK-10539 | |
| PrecisionGlide Needles, 27 G x 1 1/2 in | BD | 301629 | |
| RIPA Buffer | Boston BioProducts | BP-115 | |
| RNAlater (RNA 安定化溶液) | Thermo Fisher Scientific | AM7021 | |
| Safe-Lock Microcentrifuge Tubes, Polypropylene, 0.5 mL | Eppendorf | 022363719 | Autoclave 使用前 |
| Safe-Lock Microcentrifuge Tubes, Polypropylene, 1.5 mL | Eppendorf | 022363204 | Autoclave before to use |
| 生理食塩水 - 0.9% 塩化ナトリウム注射液, 静菌剤, 20 mL | Hospira | 0409-1966-05 | |
| Scalpel Blades - #15 | Fine Science Tools | 10015-00 | |
| Schuknecht Suction Tube 24 gauge | Bausch + Lomb | N1698 42 | 外科的アプローチ(一般的な耳科手術器具に加えて)および例えば青い手術マーカー |
| 標本容器、または滅菌、4OZ | Medline | DYND30331H | |
| Stemi 2000-C 実体顕微鏡 | Zeiss | 000000-1106-133 | |
| シリンジ/針の組み合わせ、ルアーロックチップ、5mL、22 G x 1インチ。 | BD | 309630 | |
| ツベルクリンシリンジのみ、スリップチップ、1 mL | BD | 309659 | |
| ツベルクリンシリンジのみ、スリップチップ、3 mL | BD | 309656 | |
| 超音波ホモジナイザー、4710 シリーズ、CV18 プローブ | コールパーマー | CP25013 |
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