Het doel van deze methodepaper is om een robuuste en reproduceerbare methodologie te demonstreren voor de verrijking, generatie en uitbreiding van primaire tumorcellijnen uit chirurgisch gereseceerd pleuraal mesothelioom.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Het doel van deze methodepaper is om een robuuste en reproduceerbare methodologie te demonstreren voor de verrijking, generatie en uitbreiding van primaire tumorcellijnen uit chirurgisch gereseceerd pleuraal mesothelioom.
De huidige methodologieën voor de uitbreiding van primaire tumorcellijnen van zeldzame tumortypen ontbreken. Dit protocol beschrijft methoden om primaire tumorcellen uit te breiden van chirurgisch gereseceerd, maligne pleuraal mesothelioom (MPM) door een volledig overzicht te geven van het proces van spijsvertering tot verrijking, expansie, cryopreservatie en fenotypische karakterisering. Daarnaast introduceert dit protocol concepten voor tumorgeneratie die nuttig kunnen zijn voor meerdere tumortypen, zoals differentiële trypsinisatie en de impact van dissociatiemethoden op de detectie van celoppervlakmarkers voor fenotypische karakterisering. De belangrijkste beperking van deze studie is de selectie van tumorcellen die zich zullen uitbreiden in een tweedimensionaal (2D) kweeksysteem. Variaties op dit protocol, waaronder driedimensionale (3D) kweeksystemen, mediasupplementen, plaatcoating om de hechting te verbeteren en alternatieve desaggregatiemethoden, kunnen deze techniek en het algehele succespercentage van het vaststellen van een tumorlijn verbeteren. Over het algemeen biedt dit protocol een basismethode voor het vaststellen en karakteriseren van tumorcellen van deze zeldzame tumor.
Maligne pleuraal mesothelioom (MPM) is een zeldzame tumor die sterk geassocieerd is met blootstelling aan asbest. Hoewel op immunotherapie gebaseerde benaderingen bemoedigende resultaten hebben laten zien, is er een tekort aan behandelingsopties beschikbaar voor patiënten die deze ziekte ontwikkelen, en de totale 5-jaarsoverleving is laag 1,2. Er zijn inspanningen aan de gang bij meerdere instellingen om deze ziekte beter te begrijpen en nieuwe therapeutische doelen te identificeren die de resultaten voor patiënten kunnen verbeteren. Hoewel er meerdere mesothelioom muismodellen zijn, is de toegang tot primaire mesothelioomtumorcellen beperkter3. In vitro expansie van primaire mesothelioom tumorcellen zou een waardevol modelsysteem bieden dat kan worden gebruikt om tumorcellen rechtstreeks te bestuderen en hun interactie met autologe immuuncellen zoals tumor-infiltrerende lymfocyten. Hoewel er rapporten zijn geweest over de uitbreiding van primaire mesothelioom tumorcellijnen, zijn dit er maar weinig en bieden ze geen gedetailleerde standaardoperatieprocedure (SOP). Bovendien zijn er weinig cellijnen beschikbaar uit commerciële bronnen zoals American Type Culture Collection (ATCC). Hoewel de beschikbaarheid van primaire tumorlijnen beperkt is, is aangetoond dat tumorcellen kunnen worden uitgebreid van pleurale effusies en rechtstreeks van het tumorweefsel 4,5. Bovendien is aangetoond dat uitgebreide tumorcellijnen het moleculaire profiel van de oorspronkelijke tumor behouden 4,5,6.
Ons laboratorium bestudeert de tumor-immuun micro-omgeving van MPM en heeft een methode ontwikkeld voor het uitbreiden van primaire MPM-tumorcellijnen uit chirurgisch gereseceerde gevallen. Deze methode is gebaseerd op onze ervaring met het vaststellen van primaire gemetastaseerde melanoomtumorcellijnen. Het doel van dit werk is om een gedetailleerde, praktische benadering te bieden voor de uitbreiding van primaire mesothelioomtumorlijnen met behulp van een 2D-modelsysteem en daaropvolgende fenotypische profilering. Gezien het recente succes van checkpointblokkadestrategieën gericht op CTLA4 en PD-1 in de eerstelijnssetting2, zou het vermogen om veel primaire tumorlijnen te genereren het begrip van zowel tumorintrinsieke mechanismen van resistentie kunnen bevorderen als een belangrijk modelsysteem kunnen bieden om T-celherkenning te beoordelen, waardoor ons begrip van de immuunrespons in MPM wordt verdiept.
De belangrijkste beperking van dit protocol is dat elke tumor een andere micro-omgeving bevat en dat er een hoge mate van variabiliteit van expansiesucces is. Daarnaast selecteert deze methode voor tumorcellen die kunnen uitzetten in een 2D-kweeksysteem. Andere methoden waarbij een 3D-sferoïde of organoïde cultuur wordt geproduceerd, kunnen een alternatieve benadering bieden die een hoger slagingspercentage van expansie mogelijk maakt of resulteert in het vermogen om cellijnen af te leiden die niet in staat zijn om uit te breiden in een traditioneel 2D-systeem. Van dergelijke 3D-culturen is aangetoond dat ze nuttig zijn voor het genereren van tumortypen die moeilijk uit te breiden zijn, bijvoorbeeld alvleesklierkanker7.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door de Institution Review Board (IRB) van het MD Anderson Cancer Center van de Universiteit van Texas. Dit heeft betrekking op standaardzorg, chirurgisch gereseceerde MPM-tumoren die na geïnformeerde toestemming zijn verwijderd.
1. Bereiding van tumorverteringsmedia en andere geassocieerde media
2. Vertering van tumorweefsel
3. Generatie van primaire tumorcellijn
4. Uitbreiding van vroege passage primaire tumorcellijn
5. Karakterisering en banking van gevestigde primaire tumorcellijn
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Om fibroblastbesmetting van vroege passageculturen te bepalen, worden cellen beoordeeld met behulp van een omgekeerde fasemicroscoop om de frequentie van fibroblasten ten opzichte van de andere aanwezige aanhangende cellen te identificeren. Figuur 1 toont voorbeelden van toenemende fibroblastverontreiniging van 80% (figuur 1A), 50% (figuur 1B) en 30% (figuur 1C), vergeleken met een cultuur zonder fibrob...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Hoewel dit protocol eenvoudig is, zijn er een paar kritieke stappen die nauwlettend moeten worden gevolgd. De vroege passagebevriezing is belangrijk om het vermogen te behouden om het tumorcelverrijkingsproces te herhalen als het aanvankelijk niet succesvol is. Het vermogen om fibroblastische besmetting met het oog te beoordelen om de juiste splitsings- en media-uithongeringstechniek te bepalen, is van vitaal belang om fibroblastovergroei in de cultuur te voorkomen. Bovendien vereist de differentiële trypsinisatiemethode...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
CH is lid van de SAB for Briacell Therapeutics en de Mesothelioma Applied Research Foundation. Alle andere auteurs hebben niets te onthullen.
We willen Raquel Laza-Briviesca bedanken voor haar bijdrage aan het starten van dit protocol en Drs. Boris Sepesi, Reza Mehran en David Rice voor de samenwerking op het gebied van weefselcollecties. Er is geen extra financiering verbonden aan dit werk.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 10 mL serologische pipetten | BD Falcon | 357551 | |
| 15 mL conische buisjes | BD Falcon | 352097 | |
| 2 mL aspirantiepipetten | BD Falcon | 357558 | |
| 5 mL serologische pipetten | BD Falcon | 357543 | |
| 50 mL conische buisjes | BD Falcon | 352098 | |
| 6-wells microplaten, behandeld voor weefselkweek | Corning | 3516 | |
| Accutase | Innovative Cell Technologies | AT104 | Een protease-collageenase mengsel dat als effectiever wordt beschouwd bij het behouden van epitopen voor flowcytometrie. |
| anti-CD325 (N-Cadherin) PE | Invitrogen | 12-3259-42 | |
| anti-CD90 PE-Cy7 | BD Biosciences | 561558 | |
| anti-Mesothelin APC | Miltenyi | 130-118-096 | |
| Bovine Serum Albumine 30% | Sigma | A8577-1L | |
| Celdissociatie buffer, enzym-vrij | Thermo Fisher Scientific | 13151014 | |
| Celzeef (70 µm) | Greiner Bio-One | 542-070 | |
| Centrifuge met 15 mL en 50 mL adapters | |||
| Collageenase Type 1 | Sigma-Aldrich | C-0130 | Los 1,5 g Collageenase type I op in 100 mL steriele DMEM en verdeel in 5 mL volumes. Label goed en bewaar bij -20 °C. |
| Gecontroleerde koelkamer | Thermo Fisher Scientific | 15-350-50 | |
| Cryovials | Thermo Fisher Scientific | 5000-0020 | |
| CulturPlate-96 | Packard Instrument Company | 6005680 | Witte, ondoorzichtige 96-wells microplaat. |
| Dimethyl sulfaat | Thermo Fisher Scientific | BP231-100 | |
| DNAse I (uit runderspek) | Sigma-Aldrich | D4527 | Deel in 50 μL, label goed en bewaar bij -20 °C. Na ontdooien, bewaar bij 4 °C gedurende maximaal 1 maand. |
| Dulbecco's Phosphate gebufferde zoutoplossing 1x | Corning | 21-031-CV | |
| Ethanol 200 proof | Thermo Fisher Scientific | A4094 | |
| FACS buisjes -filter top | BD Falcon | 352235 | |
| Fetaal runderserum | Gemini-Bio | 100-106 | |
| GentleMACS C-buisjes | Miltenyi | 130-093-237 | |
| GentleMACS Octo-dissociator met verwarmingsapparaat | Miltenyi | 130-096-427 | Inclusief gespecialiseerde verwarmingsapparaat sleeves gebruikt om warmte toe te passen op de C-buisjes tijdens dissociatie. |
| Geitenserum | Sigma-Aldrich | G9023 | Deel in volumes en bewaar bij -20 °C. |
| Hank's Balanced Salt oplossing, 500 mL | Corning | MT21022CV | |
| Hyaluronidase | Sigma-Aldrich | H3506 | Los 0,15 g Hyaluronidase op in 100 mlL van steriele DMEM en verdeel in 1,0 mL aliquots. Label goed en bewaar bij -20 °C. |
| Inverted-phase microscoop | |||
| Laminair stromingskast | |||
| Live/dead gele kleurstof | Life Technologies | L-34968 | |
| Micropipettippunten, 20 µL | ART | 2149P | |
| Micropipettor, 0,5-20 µL | |||
| Mycoalert testcontrole set | Lonza | LT07-518 | Deel in positieve controles en bewaar bij -20 °C. |
| Mycoalert Plus mycoplasma detectiekit | Lonza | LT07-710 | Deel in reagens en substraat en bewaar bij -20 °C. Bewaar resterende buffer en deel in voor negatieve controle en bewaar bij -20°C. |
| Paraformaldehyde 16% | Electron Microscopy Sciences | 15710 | Bereid stock door te filteren door een PVDF spuitfilter (Millex cat. nr. SLVV033RS) en deel in onder een dampkap. Bewaar bij -20 °C. |
| Penicilline-streptomycine 10.000 U/mL | Gibco | 15140-122 | |
| Pipet hulp | |||
| Plate reader met luminescentie mogelijkheden | BioTek | Synergy HT | elke plate reader met deze specificaties kan worden gebruikt |
| RPMI 1640 media | Corning | 10-040-CV | |
| Scalpel | Andwin | 2975#21 | |
| Stericup Quick Release-GP steriele vacuüm filtratie systeem, 0,22 µm PES Express PLUS, 500 mL | EMD Millipore | S2GPU05RE | |
| Steriflip-GP filter, 0,22 µm PES Express PLUS, 50 mL | EMD Millipore | SCGP00525 | |
| Steriele pincetten | Thermo Fisher Scientific | 12-000-157 | |
| T25 flasken, behandeld voor weefselkweek | Corning | 430639 | |
| T75 flasken, behandeld voor weefselkweek | Corning | 430641U | |
| Trypan blauw oplossing 0,4% | Gibco | 15250-061 | |
| Trypsine EDTA 0,05% | Corning | 25-052-CI | |
| ViaStain acridine orange/propidium iodide (AO/PI) oplossing | Nexcelom | CS2-0106-5ML |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.