Zobacz Rysunek 1, aby zapoznać się z przeglądem.
Materiał nowotworowy
1. Pobieranie i przygotowanie próbek nowotworów
Do wykorzystania materiałów pacjenta niezbędna jest zgoda Komisji Etycznej i musi być uzyskana świadoma zgoda pacjenta.
- Zebrać reprezentatywny materiał (co najmniej 1cm3) w czasie interwencji, biopsji lub resekcji mięsaka. Właściwe miejsce biopsji określa się za pomocą rezonansu magnetycznego z kontrastem dynamicznym.
- Natychmiast umieścić materiał w sterylnej fiolce zawierającej DMEM uzupełnioną 1000 j. penicyliny i 1 mg/ml streptomycyny.
- Fiolkę należy natychmiast przetransportować (30 - 90 min) do laboratorium.
Wszystkie poniższe procedury są wykonywane przy przepływie laminarnym.
- Wlać zawartość fiolki na sterylną szalkę Petriego.
- Umieść próbkę guza na małe części o maksymalnej wielkości 1 mm3 za pomocą sterylnego skalpela. Usuń wszystkie zwapniałe części, ponieważ mają one tendencję do utrudniania dalszego przetwarzania tkanki.
- Losowo weź 10 przeszczepów guza do aplikacji na CAM.
2. Przygotowanie zawiesin jednokomórkowych pochodzących z nowotworu
Przybliżony czas trwania: 3 godziny.
- Zważyć pozostałą tkankę próbki.
- Umieść 2 - 4 g tkanki w probówce dysocjatora, może być potrzebna więcej niż jedna rurka do strawienia całej pozostałej tkanki nowotworowej.
- Do trawienia 2 - 4 g tkanki dodać 2,5 ml roztworu kolagenazy 2 (500 U/ml RPMI 1640) i 2,5 ml roztworu DNazy (22 KU/ml RPMI 1640).
- Przetwarzaj tkankę zgodnie z protokołem dysocjatora h_tumor. Obejmuje to 2 cykle inkubacji w temperaturze 37 °C w inkubatorze CO2 , podczas gdy probówka jest delikatnie wstrząsana przez 30 minut.
- Przefiltrować pozostałą zawiesinę przez sitko o wielkości 150 μm.
- Odwirować lizat z prędkością 1 000 obr./min przez 5 min.
- Usunąć supernatant.
- Zawiesić osad w 10 ml buforu do lizy erytrocytów (ELB), pozostawiając 10 minut inkubacji ze zwykłą zawiesiną.
Uwaga: bufor do lizy erytrocytów jest produkowany w następujący sposób: Dodaj 0,037 g EDTA, 0,99 g K2HPO4, 8,29 g NH4Cl do 1,000 ml aqua, użyj 10 N NaOH, aby dostosować pH do 7,3, przefiltruj pod ciśnieniem przez filtr 0,22 μm. Przechowywać w temperaturze 4 °C.
- Dodać 25 ml pożywki hodowlanej (DMEM uzupełniony 10% płodową surowicą bydlęcą, 100 j./ml penicyliny i 100 μg/ml streptomycyny), aby zatrzymać reakcję.
- Odwirować zawiesinę przy 1 000 obr./min przez 5 min. Kolor granulatu powinien być teraz biały.
- Usunąć supernatant.
- Dodać 5 ml pożywki do granulki. Przefiltrować zawiesinę przez sitko o pojemności 70 μm.
- Policz liczbę żywych komórek/ml za pomocą automatycznego licznika komórek.
3. Linie komórek rakowych
Komórki kostniakomięsaka SAOS2 (numer ATCC: HTB-85) wyrażające wzmocnione białko zielonej fluorescencji zostały wyelektroporowane przez wektor peGFP-C1 przy użyciu Cell Line Nucleofector Kit V zgodnie z protokołem producenta. Aby ustalić stabilne linie komórkowe, transfekowane komórki wybrano w G418 (1 mg / ml) przez 4 tygodnie zgodnie z wcześniej ustalonym protokołem20. Ponadto sortowanie przeprowadzono metodą sortowania komórek aktywowanych fluorescencją (FACS) zgodnie z instrukcjami producenta.
Komórki z linii komórkowej chrzęstniakomięsaka SW1353 (numer ATCC: HTB-94) lub świeżo przygotowane zawiesiny pojedynczych komórek guza są znakowane za pomocą czerwonego fluorescencyjnego barwnika lipofilowego
błony.
- Usunąć komórki z kolby hodowlanej w klasyczny sposób, używając roztworu trypsyny (0,5% wag./obj.) kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA; 0,2% wag./obj.).
- Odwirować zawiesinę komórek przez 5 minut przy 1 000 obr./min.
- Usunąć supernatant.
- Dodać 1 ml pożywki bez serum i 5 μl DiI (Vybrant Red)/106 komórek.
- Zawinąć fiolkę w folię aluminiową i umieścić w inkubatorze CO2 na 10 minut w temperaturze 37 °C.
- Ponownie odwirować przez 5 minut przy 1 000 obr./min i usunąć supernatant.
Test błony kosmówkowej
1. Inkubacja jaj
- Wymagane są zapłodnione jaja z lokalnej komercyjnej wylęgarni gwarantujące zapłodnienie jaj w 95%.
- Zapłodnione jaja można przechowywać w temperaturze pokojowej do 10 dni.
Uwaga: przed rozpoczęciem inkubacji, brud, pióra i ekskrementy są ostrożnie usuwane ze skorupek jaj mechanicznie poprzez przecieranie na sucho ręcznikami papierowymi, które mają raczej szorstką niż miękką strukturę powierzchni. Wycieranie jaj 70% denaturowanym etanolem lub innym odczynnikiem czyszczącym znacznie zmniejsza przeżywalność zarodków piskląt.
- Umieść jaja w inkubatorze z jednej strony, zaznaczając górną powierzchnię. Dzień, w którym jaja są umieszczane w inkubatorze, wyznacza się jako dzień 0 rozwoju zarodkowego.
- Ustaw temperaturę inkubacji na 37.8 °C, a wilgotność na 47%. Upewnij się, że opcja automatycznego obracania jest wyłączona.
2. Otwarcie jaj
Czas trwania: ± 60 min na 25 jaj.
W trzecim dniu rozwoju, jaja są otwierane pod laminarnym przepływem powietrza. Otwarcie jaj na dalszym etapie rozwoju powoduje uszkodzenie CAM, ponieważ błona ma tendencję do przyklejania się do skorupy. Lampa na podczerwień służy do utrzymywania jaj w cieple podczas zabiegu. W celu poprawy sterylności zalecamy stosowanie rękawiczek ręcznych.
- Umieść jajko w kubku na jajka, zaznaczoną stroną do góry.
- Obniżyć poziom CAM, usuwając dwa ml białka za pomocą igły 18 G umieszczonej na końcu jaja. Jeśli igła jest po przebiciu kilku skorupek jaj, wymień igłę. W przeciwnym razie należy przyłożyć zbyt dużą siłę, co skutkuje uszkodzeniem żółtka jaja lub pęknięciem skorupki. Czasami igła jest blokowana przez gradówkę, jedną z 2 spiralnych wstęg zawieszających żółtko w białku. Można to rozwiązać, delikatnie popychając tłok z powrotem w dół, aż blok zostanie rozwiązany. Jeśli żółtko jaja zostanie zassane do strzykawki, należy wymienić igłę i strzykawkę. Czasami zarodek umiera po tym wydarzeniu. Jeśli usunięta zostanie niewystarczająca ilość białka, CAM zostanie uszkodzony po usunięciu skorupy.
- Nałóż półprzepuszczalną folię samoprzylepną na zaznaczoną górną stronę skorupy, aby zapobiec rozlaniu się cząstek skorupy na CAM podczas cięcia okna.
- Zrób otwór wprowadzający z małym szydłem na powierzchni jajka.
- Wytnij okienko o długości 1cm2 w skorupie, używając sterylnych nożyczek chirurgicznych o ostrych zakończeniach.
- Pulsujące serce zarodka i przylegające do niego naczynia można zaobserwować na powierzchni żółtka jaja. Usuń niezapłodnione jaja lub martwe zarodki. Przerwany aspekt naczyń krwionośnych charakteryzuje martwe zarodki.
- Uszczelnij okno półprzepuszczalną folią samoprzylepną. Nie ma potrzeby zakrywania miejsca nakłucia, chyba że skorupa pękła podczas wprowadzania igły.
3. Procedura szczepienia
Czas trwania: ± 1 godzinę na linię komórkową.
W 9 dniu rozwoju embrionalnego piskląt, jaja są zaszczepiane pod laminarnym przepływem powietrza.
Ocena rozprzestrzeniania się komórek rakowych w CAM wymaga zabezpieczenia komórek na ograniczonej powierzchni podczas inokulacji. Matrigel to żel do macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) z mięsaka myszy Engelbreth-Holm-Swarm, często stosowany w eksperymentalnych warunkach hodowli komórkowych. Po schłodzeniu jest cieczą, ale po doprowadzeniu do temperatury 20 - 40 °C ulega polimeryzacji aktywowanej termicznie, tworząc w ten sposób stabilny żel. Podczas eksperymentów Matrigel jest przechowywany w pudełku zawierającym topniejący lód.
Uwaga: Nalegamy, aby nie używać perforowanych szkiełek nakrywkowych. Zaobserwowaliśmy przyczepianie się i wzrost przeszczepionych komórek rakowych na plastikowym dysku, co zaburzało potencjał wzrostu komórek na samej błonie.
- Zawiesić osad komórkowy w schłodzonym żelu ECM o stężeniu 106 komórek/100 μl żelu ECM. Trzymaj ten roztwór na topniejącym lodzie.
- Wyciąć część półprzepuszczalnej membrany za pomocą pary sterylnych środków chirurgicznych pod laminarnym przepływem powietrza. Jeśli folia samoprzylepna zostanie całkowicie usunięta, spowoduje to większą część śmierci zarodka z powodu zanieczyszczenia.
- Delikatnie dotknij CAM tuż pod okienkiem muszli sterylnym szklanym prętem, aby usunąć warstwę komórek nabłonka. Dotknięcie CAM sterylnym szklanym prętem okazuje się mniej traumatyczne niż użycie skalpela nr 11, który wymaga większej zręczności i doświadczenia. Mogą wystąpić niewielkie krwotoki.
- Dodawanie materiału nowotworowego.
- W przypadku przeszczepów nowotworowych: delikatnie opuść jeden kawałek tkanki na CAM za pomocą pary sterylnych kleszczyków, nie ściskając go.
- W przypadku procedury z użyciem żelu ECM: Dodaj 4 x 25 μl zawiesiny żelu cell-ECM do CAM, jeden na drugim, umożliwiając polimeryzację żelu ECM między aplikacjami. W ten sposób powstaje przylegająca blaszka miażdżycowa zawierająca komórki rakowe.
- Ponownie uszczelnij okno skorupy półprzepuszczalną folią samoprzylepną.
4. Obrazowanie i zbieranie CAM
Czas trwania: 2 godziny na 25 jaj.
W 16 dniu rozwoju zarodkowego piskląt, zbierane są CAM-y. Praca przy laminarnym przepływie powietrza nie jest konieczna.
- Powiększ okno za pomocą nożyczek chirurgicznych. Upewnij się, że nie tniesz zbyt nisko, w przeciwnym razie CAM zostanie uszkodzony, co spowoduje krwawienie z uszkodzonych naczyń.
- Dodać 300 - 500 μl PBSD za pomocą pipety do sekcji CAM zawierającej zaszczepiony materiał. Jeśli nie stosuje się sond fluorescencyjnych, można zastosować buforowany formaldehyd, ponieważ powoduje to usztywnienie membrany, ułatwiając jej przecięcie.
- Wykonaj zdjęcie CAM w jaju za pomocą stereomikroskopowego mikroskopu fluorescencyjnego, wyposażonego w kolorową kamerę cyfrową, używając zarówno filtra GFP, jak i DSR, bez filtra. W przypadku przeszczepów nowotworowych wszystkie zdjęcia są wykonywane bez filtrów. Podczas fotografowania zdecydowanie zaleca się oświetlenie od góry za pomocą diod LED (Rysunek 2).
- Rejestruj migrację komórek nowotworowych dla oznaczonych komórek. Granice guzów mogą być nieregularne i postrzępione. Rozproszone komórki mogą być obecne w pobliżu granic guza. W niektórych próbkach można zaobserwować rzędy komórek nowotworowych (ryc. 3).
- Przetnij membranę sterylnymi nożyczkami na granicy przylegającej do skorupy.
- Umieść zebrany CAM na sterylnej szalce Petriego wypełnionej PBSD lub buforowanym formaldehydem.
- Zrób zdjęcie zarówno górnej, jak i dolnej strony kamery CAM, zarówno z filtrem, jak i bez.
- Umieść membranę w oznakowanym pojemniku z buforowanym formaldehydem na co najmniej 72 godziny.
- Zanurz CAM w parafinie i przygotuj je do badania histologicznego. Uważaj, aby przeciąć przeszczepy guza w środku guzka, upewniając się, że powierzchnia cięcia jest równoległa do dna kasety. Jeśli nie, interakcja między CAM a przeszczepem guza nie będzie widoczna. Ta sama strategia dotyczy płytek żelowych ECM: powierzchnia skierowana w stronę ostrza tnącego powinna być prostopadła do płytki nazębnej.
5. Ocena histologiczna
Barwienie Hematoksyliną-Eozyną i immunohistochemia Ki-67 zostały przeprowadzone w celu dalszego wyjaśnienia, jeśli było to potrzebne. Immunohistochemię przeprowadzono na utrwalonych w formalinie skrawkach tkanek zatopionych w parafinie o grubości 3,5 μm, przy użyciu automatycznego barwnika szkiełkowego zgodnie z instrukcjami producenta. Zastosowano mysie pierwszorzędowe przeciwciało monoklonalne przeciwko Ki-67 (klon MIB-1, rozcieńczenie 1/100). Indukowane ciepłem pobieranie epitopów przeprowadzono przy użyciu kondycjonowania komórek 1, a wizualizację uzyskano za pomocą uniwersalnego zestawu do wykrywania DAB, zgodnie z instrukcjami producenta. Odwodnienie skrawków tkanek przeprowadzono za pomocą automatycznego szkiełka nakrywkowego.
Dla linii komórkowych SAOS2 i SW1353, liczba jąder komórkowych Ki67-dodatnich i Ki67-ujemnych/100μm2 została policzona w trzech strefach: jedna blisko granicy CAM, jedna blisko powierzchni i jedna w środku płytki żelowej ECM. Procedura ta była powtarzana 6x dla każdego barwionego szkiełka Ki-67. Wskaźnik proliferacji określono dla każdego szkiełka, dzieląc liczbę komórek Ki67-dodatnich przez całkowitą liczbę zliczonych komórek.
Martwica jest definiowana przez utratę drobnej dyspersji chromatyny w jądrze komórkowym, której towarzyszy zanikanie wyraźnych marginesów komórkowych. W przypadku ksenoprzeszczepów martwicę ocenia się jako całkowitą, częściową (często na powierzchni) lub nieobecną. Naciekanie komórek nowotworowych do CAM definiuje się na podstawie obserwacji komórek nowotworowych w mezodermie CAM i jest oceniane jako obecne lub nieobecne.
Trzy elementy są oceniane za zachowanie gospodarza. Naciek fibroblastów definiuje się jako wydłużone komórki opuszczające CAM i atakujące przeszczep / płytkę miażdżycową guza, i jest oceniane jako obecne lub nieobecne. Wrastanie naczyń krwionośnych można zaobserwować jako wrastanie proliferujących naczyń piskląt, charakteryzujące się obecnością jądrzastych erytrocytów piskląt.