이 프로토콜은 선반 재료가 없는 1차 인간 유방 조직을 사용하여 유방암을 연구하기 위한 체외 미생물 시스템의 건설을 설명합니다.
방법 논문
이 프로토콜은 선반 재료가 없는 1차 인간 유방 조직을 사용하여 유방암을 연구하기 위한 체외 미생물 시스템의 건설을 설명합니다.
유방암 (BC)은 여성을위한 주요 사망 원인으로 남아 있습니다. 매년 BC 연구에 7억 달러 이상을 투자했음에도 불구하고 BC 주 약의 97%가 임상 시험에 실패합니다. 따라서 질병에 대한 우리의 이해를 향상시키기 위해 새로운 모델이 필요합니다. NIH 미생물시스템(MPS) 프로그램은 기초과학 발견의 임상번역을 개선하고 새로운 치료 전략을 약속하기 위해 개발되었다. 여기에서 우리는 유방암을 위한 MPS를 생성하는 방법을 제시합니다 (BC-MPS). 이 모델은 지방 유래 줄기 세포 시트 (ASC) 사이에 WAT를 끼운하여 1 차 인간 백색 지방 조직 (WAT)을 배양하는 이전에 설명된 접근 방식을 조정합니다. 우리의 BC-MPS의 새로운 양상은 종아메리카세포 외 매트릭스, 성숙한 세포세포, 상주 섬유아세포 및 면역 세포를 포함하는 비병인간 유방 조직 (HBT)으로 BC 세포를 종향하는 것을 포함합니다; 및 HBT 유래 ASC 시트 사이에 BC-HBT 혼화제를 끼우고. 결과 BC-MPS는 적어도 14 일 동안 문화 전 생체 에서 안정적입니다. 이 모델 시스템에는 선포세포, 기질 세포, 면역 세포 및 세포 외 매트릭스를 포함하여 BC에 영향을 미치는 마이크로 환경의 여러 요소가 포함되어 있습니다. 따라서 BC-MPS는 BC와 그 마이크로 환경 사이의 상호 작용을 연구하는 데 사용할 수 있습니다.
우리는 암 진행과 전이에 영향을 미치는 것으로 알려진 두 개의 BC 동작을 연구하여 BC-MPS의 장점을 보여줍니다 : 1) BC 운동성과 2) BC-HBT 대사 크로스토크. BC 운동성은 이전에 인트라바이탈 이미징을 사용하여 입증되었지만 BC-MPS는 며칠 동안 형광 현미경 검사를 사용하여 고해상도 시간 경과 이미징을 허용합니다. 더욱이, 대사 크로스토크는 이전에 BC 세포와 미숙한 선포세포로 분화된 뮤린 프리-아포세포를 사용하여 입증되었지만, 우리의 BC-MPS 모델은 1차 인간 유방 선포세포와 체외세포 사이의 이 교차토크를 보여주는 최초의 시스템입니다.
매년 40,000명 이상의 미국 여성이 유방암(BC)1로사망합니다. 매년 BC 연구에 7억 달러 이상을 투자했음에도 불구하고, 후보 BC 약물의 97%가 임상 시험2,3에실패합니다. 신약 개발 파이프라인과 BC에 대한 이해를 개선하기 위해서는 새로운 모델이 필요합니다. NIH 미생물학(MPS) 프로그램은 기본 과학을 임상성공4로 번역하는 것을 개선하기 위한 획기적인 모델에 필요한 특징을 설명했습니다. 이들은 1 차적인 인간 세포 또는 조직의 사용을 포함, 4 주 동안 문화에 안정, 네이티브 조직 아키텍처 및 생리 반응의 포함.
BC 세포주 2차원 배양, 멤브레인 삽입 공동 배양, 3차원 스페로이드 및 오르가노이드와 같은 현재 시험관 내 BC 모델은 NIH의 MPS 기준을 충족시키지 못하기 때문에 이러한 생체 조직 아키텍처를 재구성하지 않기 때문이다. 세포 외 매트릭스 (ECM)가 이러한 시스템에 추가되면 유방 ECM이 사용되지 않습니다. 대신 콜라겐 젤과 지하 멤브레인 행렬이 사용됩니다.
환자 유래 제노이식(PDX)과 같은 생체 내 시스템은 유사하게 Murine 유방 조직이 인간의 가슴과 크게 다르기 때문에 NIH의 MPS 기준을 충족시키지 못합니다. 더욱이, 면역 계통-BC 상호 작용은 종양 발달에 있는 열쇠로 점점 인식되고 있습니다, 그러나 PDX 종양을 생성하기 위하여 이용된 면역타협한 뮤린 모형은 성숙한 T 세포, B 세포 및 자연적인 살인자 세포부족. 더욱이, PDX는 1차 유방 종양을 유지 및 확장할 수 있도록 허용하지만, 생성된 PDX 종양은 1차 뮤린 기질 세포 및 ECM5로침투된다.
이러한 과제를 극복하기 위해 NIH MPS 기준을 충족하는 새로운 ex vivo, 입체적인 인간 유방 MPS를 개발했습니다. 우리의 유방 MPS의 기초는 또한 HBT(그림 1)에서분리된 지방 유래 줄기 세포의 2장 사이 1 차 인간 유방 조직 (HBT)를 샌드위치해서 만들어집니다. HBT를 샌드위치로 셀 시트를 전송하는 플런저는 간단한 아크릴 플라스틱(그림 1H,I)으로3D 인쇄 되거나 만들 수 있습니다. 이 기술은 1 차적인 인간 백색 반포세포 조직을 배양하기 위한 우리의 이전에 기술된 접근 방식을 적응합니다6,7. 유방 MPS는 표준 BC 세포주에서 1 차적인 인간 유방 종양에 구역 수색하는 선택의 BC 모형에 의해 그 때 시드될 수 있습니다. 여기서, 우리는 이러한 BC-MPS가 여러 주 동안 문화에서 안정되어 있음을 보여줍니다(그림 2); 유방 선포세포, ECM, 내피, 면역 세포와 같은 HBT의 토착 요소를 포함한다(도 3); 대사 크로스토크(도4)와같은 BC와 HBT 간의 생리적 상호작용을 재구성한다. 마지막으로, BC-MPS는 HBT(도5)를통해 BC 세포의 아모에이드 이동연구를 허용한다는 것을 보여준다.
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모든 인간 조직은 LSUHSC의 기관 검토 위원회 사무소의 승인에 따라 프로토콜 #9189 따라 수집되었습니다.
1. 세포 시트에 대한 Adipose 유래 줄기 세포 (ASC)의 파종
2. BC MPS에 필요한 소모품 준비
3. 젤라틴 플런서를 준비하고 상부 셀 시트에 적용
4. 암 세포 주 준비
5. 인간 유방 조직의 처리
6. 분석을 위한 BC-MPS의 소화
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문화의 안정성
BC-MPS는 적어도 14 일 동안 시험관 내에서 배양 될 수있는 안정적인 미생물 학적 시스템입니다. ASC 세포 시트의 브라이트필드 이미지는 컨서크시트(도 2A)의줄무늬 패턴을 표시하기 위해 100배율로 촬영하였다. ASC 세포 시트는 적어도 4 주 동안 배양에서 안정적입니다. BC-MPS는 14일 동안 6웰 플레이트의 한 우물에서 양문화되어 부력 HBT가 여전히 14일(도2B)이끝난 후 ASC 셀 시트에 의해 안정적으로 고정되어 있음을 보여주는 컬러 카메라로 이미지되었다. 이것은 지방 조직을 샌드위치하는 데 사용되는 세포 시트가 여전히 손상되지 않았다는 것을 보여줍니다. RFP를 발현하는 삼중 음성 BC 세포주 MDA-MB-231은 14일 동안 HBT에서 배양된 다음, 세포주를 가진 BC-MPS의 안정성을 입증한...
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인간의 유방암 모델링을 위한 새로운 시스템은 질병의 더 나은 이해를 개발하기 위하여 필요합니다. 네이티브 ECM 및 기질 세포를 포함하는 질병 설정을 모델링하는 인간 미생물 시스템의 개발은 전임상 연구의 예측 능력을 증가시킬 것이다. 여기에 제시된 BC-MPS 모델은 기존 모델의 한계를 극복하여 네이티브 HBT 환경에서 BC를 평가할 수 있는 새로 개발된 시스템입니다. 이 시스템은 암 세포주 또는 종양 이질과 함께 사용될 수 있으며 적어도 14 일 동안 찌그러집니다. BC 세포를 형광으로 표시하면 암 세포 운동성 및 세포 상호 작용, 마이그레이션, 생존 가능성 또는 증식을 실시간으로 또는 특정 시점에서 모니터링할 수있습니다(그림 3 및 도 5). 이 모형 시스템은 암세포와 그들의 마이크로 환경 사이 상호 작용에 관하여 암 생물학에 관하여 중요한 양상을 명구하기 위하여 이용될 수 있습니다. 이 시스템의 심문은 암 진행, 약물...
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저자는 그들이 경쟁 이익이 없다고 선언합니다.
툴레인 플로우 세포측정및 셀 정렬 코어뿐만 아니라 툴레인 히스토로지 코어에 기술 지원을 감사드립니다. 이 작품은 성형 및 재건 외과 의사의 남동부 사회에 의해 지원되었다 2019 연구 보조금과 국립 과학 재단 (EPSCoR 트랙 2 RII, OIA 1632854).
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Accumax | Innovative Cell Technologies | 1333 | BC-MPS |
| Accutase | 솔루션 Corning | 25-058-CI | 세포 통과를 위한 세포 분리 솔루션 |
| BioStor 컨테이너 16oz | National Scientific Supply Co | MPCE-T016 | 멸균 조직 세포 |
| 배양 운송용 75cm 플라스크 | Corning | 430641U | ASC 배양용 |
| 원뿔형 튜브 15mL | ThermoScientific | 339650 | |
| 곡선 펜치 | ThermoScientific | 1631T5 | 민싱 중 조직 조작을 위해 |
| DMEM 저포도당, Glutamax | 포함 Gibco | 10567-014 | ASC 및 BC-MPS 배양용 |
| FBS 인증 | Gibco | 26140-079 | |
| Gelatin | Sigma | G9391 | |
| HBSS 10x | Gibco | 14185-052 | |
| NaOH | Sigma | 221465 | |
| Nunc UpCell 6 웰 플레이트 | ThermoScientific | 174901 | Top ASC 세포 시트 |
| PBS | Gibco | 10010-023 | |
| Pen/Strep 5,000U | Gibco | 15070-063 | |
| 페트리 디쉬 150 cm | FisherBrand | FB0875714 | 민싱하는 동안 조직을 잡는 용도 |
| 면도날 | VWR | 55411-055 | 민싱 티슈용 |
| 단일 가장자리 여과기 250um | ThermoScientific | 87791 | BC-MPS |
| 조직 배양 | Corning | 3506 | 하단 ASC 셀 시트 |
| 중량/와셔 | BCP 패스너 | BCP672 | 내경 1/2" 아래로 플런저 계량용 |
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