Methodenartikel

Patiëntafgeleid driedimensionaal tumororganoïdemodel voor in vitro screening van chimere antigeenreceptor T-cel in vitro chimere antigeenreceptor

546 weergaven

DOI:

10.3791/69113

30 december 2025

In dit artikel

Samenvatting

Dit protocol stelt een in vitro co-kweekmodel op met patiëntafgeleide tumororganoïden en chimerische antigeenreceptor T (CAR-T) cellen om de specifieke cytotoxische activiteit van CAR-T-cellen tegen solide tumorcellen te evalueren.

Samenvatting

Chimerische antigeen receptor T (CAR-T) celtherapie heeft een indrukwekkende klinische effectiviteit behaald bij hematologische maligniteiten, maar CAR-T-celtherapie voor solide tumoren vereist nog verdere ontwikkeling. Patiëntafgeleide tumororganoïden zijn in vitro ziektemodellen die de heterogeniteit van de patiënt behouden en zijn gebruikt om de effectiviteit en veiligheid van chemotherapie en gerichte medicijnen te testen. Deze methode beschrijft een in vitro effectiviteitstestmodel waarbij tumororganoïden co-cultureren met CAR-T-cellen. Colorectale kankermonsters van patiënten worden geconstrueerd tot tumororganoïden met een driedimensionale (3D) structuur in een basale membraanmatrix. De tumororganoïden kunnen stabiel groeien en continu worden doorgevoerd. Volwassen tumororganoïden worden door washing en centrifugatie van de matrix gescheiden, en CAR-T-cellen worden toegevoegd bij verschillende effector-doelverhouding (E:T) om een immuun-organoïde co-kweeksysteem te vormen. Na 6-24 uur worden de morfologie en intercellulaire structuren van de organoïden waargenomen door bright-field imaging. Dit experiment voert verder dode celkleuring uit in het co-kweeksysteem, wat de levensvatbaarheid van de organoïden kan weerspiegelen en het cytotoxische effect van CAR-T-cellen op tumororganoïden kan evalueren. Dit experiment kan effectief de interactie tussen CAR-T-cellen en 3D-tumororganoïden observeren, en de resultaten kunnen worden gebruikt om de tumordodende activiteit van CAR-T-cellen te beoordelen.

Inleiding

Chimerische antigeenreceptor T (CAR-T) celtherapie heeft opmerkelijk klinisch succes getoond bij de behandeling van hematologische maligniteiten1. De toepassing ervan in solide tumoren blijft echter beperkt vanwege verschillende grote obstakels, waaronder tumorheterogeniteit en antigeenverlies, fysieke en chemische barrières binnen de tumormassa, en de immunosuppressieve tumormicro-omgeving 2,3. Deze uitdagingen dragen bij aan de beperkte effectiviteit van CAR-T-celtherapie in solide tumoren.

In vitro-evaluatie van d....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Organoïden afkomstig van colorectale kanker werden gebruikt. Tumorweefselfragmenten werden verkregen van therapie-naïeve patiënten met histologisch bevestigd primair colorectaal adenocarcinoom (CRC). Alle weefsels werden verkregen uit endoscopische biopsiemonsters die werden verzameld tijdens standaard diagnostische procedures in het Shenzhen Qianhai Shekou Free Trade Zone Hospital. Alle donorweefsels werden bevestigd als CRC door histopathologisch onderzoek door institutionele pathologen. Het protocol volgt institutionele richtlijnen. Schriftelijke geïnformeerde toestemmingen werden van alle patiënten verkregen. De studie werd goedge....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Organoïden van colorectale kanker zijn met succes afgeleid uit endoscopische biopsiemonsters (Figuur 1), waarbij de tumoridentiteit werd bevestigd door pathologische diagnose (Figuur 2). De tumorfragmenten die in BMM werden gekweekt, begonnen binnen 24 uur 3D-structuren te vormen. Organoïden van de eerste generatie (P0) werden tussen dag 7 en 14 doorgegeven. Organoïden vertoonden diverse morfologieën, waaronder bolvormige, cysti.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Dit artikel presenteert een methode om het cytotoxische effect van CAR-T-cellen op PDTO's te evalueren, waarbij bright-field imaging en fluorescentiekleuring worden gecombineerd om de levensvatbaarheid van organoïden te beoordelen. Deze dual-modaliteit benadering maakt robuuste visualisatie van tumorceldood mogelijk in een 3D-modelsysteem en biedt een semi-kwantitatieve beoordeling van de cytotoxiciteit van CAR-T.

Een cruciaal onderdeel van dit protocol is het.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs geven geen belangenconflict aan.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door het National Key Research and Development Program of China (2022YFC2304400, 2022YFC2304401), het Science and Technology Project in het Nanshan Medical and Health System (NSZD2024046, NS2024105) en het Shenzhen Medical Research Fund (D2401023).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
15-mL tubeSAINING3030100
24-well plateCORNING3524
50-mL tubeSAINING3030000
96-well plateCORNING3599
Advanced DMEM/F12GibcoC11330500BT
Alk 4/5/7 inhibitorMCEHY-10432 
B27Gibco17504044
Biosafety Cabinet (Class II)Thermo FisherN/A
Bovine Serum AlbuminSigma AldrichA9056
Cell culture dishBIOFILTCD010060
CentrifugeEppendorf5810R
Click's MediumFUJI FILM9195
CO2 IncubatorYamataIP610
Collagenase IISolarbioC8150
Collagenase IVSigma AldrichC9407
Confocal laser microscopeZeissLSM900
Cryopreservative mediumZENOAQCELLBANKERTM2
Digestion bufferReagents prepared in-houseN/AComposition provided in the manuscript
Digital ShakerMIULABHS-25
Dispase type IISigma-aldrichD4693
DMEMGibcoC11995500BT
Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28Thermo Fisher11131D
EGFPeproTechAF-100-15-500UG
Fetal bovine serumGibco1631389
GastrinGlpBioGA20228
Gentamicin/amphoteritin BGibcoR0151
GlutamaxGibco35050061
Hanks' Balanced Salt SolutionGibcoC14175500BT
HEPESGibco15630080
Hoechst 33342 BeyotimeC1027
HyaluronidaseSolarbioh8030
IL-15Peprotech200-15-10UG
IL-2NovoproteinCK24-10
IL-7Peprotech200-07-10UG
ImageJNIH (open-source)https://imagej.nih.gov/ij/
Inverted  fluorescent microscopeMshotMF52-N
MatrigelCorning356231
N2Gibco17502048
n-AcetylcysteineSigma AldrichA7250-5G
NiacinamideSigma AldrichN0636-100G
NogginPeproTech120-10C-20
NormocinInvivoGenant-nr-1
Organoid culture mediumReagents prepared in-houseN/AComposition provided in the manuscript
p38 inhibitorMCEHY-10295 
Penicillin-StreptomyGibco15140122
Prostaglandin E2MCEHY-101952 
Rho-associated kinase inhibitor Stem cell72304
RPMI 1640HyCloneSH30809.01B
R-spondin 1PeproTech120-38-20UG
S1 Pipet FillersThermo Scientific9501
Serological PipetteBIOFILGSP-010-050
Single-channel pipetteEppendorf3123000063
Single-channel pipetteEppendorf3123000055
Single-channel pipetteEppendorf3123000098
Single-channel pipetteEppendorf3123000022
Sterile Disposable ScalpelsTech-SSSD10
SYTOX GreenBeyotimeC1181S
TexMACS MediumMiltenyi Biotec130-097-196
Thermostat water tankBluepardBWS-10
Trypan BluePhygenePH0519
TrypLE ExpressGibco12605028
β-mercaptoethanolGibco21985023

Referenties

  1. Lu, J., Jiang, G. The journey of CAR-T therapy in hematological malignancies. Mol Cancer. 21 (1), 194(2022).
  2. Maalej, K. M., et al. CAR-cell therapy in the era of solid tumor treatment: Current challenges and emerging therapeutic advances.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

CAR T celscreeningdriedimensionale organo denpati ntafgeleide organo denimmuun organo de cocultuurcolorectale kankerosgano denbasale membraanmatrixkleuring van dode cellentumor dodende activiteitcytotoxiciteitsassay

Gerelateerde artikelen