यहाँ, हम मस्तिष्क ट्यूमर के सर्जिकल नमूने, करार दिया "ट्यूमर explant विधि" के साथ दवा प्रभावकारिता परीक्षण के लिए एक विधि की स्थापना की. इस विधि के साथ, हम ठोस ट्यूमर के microenvironment को तोड़ने के बिना दवा की प्रभावकारिता का मूल्यांकन कर सकते हैं. इस विधि की विश्वसनीयता को मान्य करने के लिए, हम हमारे glioma नमूना वर्तमान पहली पंक्ति chemotherapeutic एजेंट, temozolomide के साथ इलाज के साथ प्रतिनिधि डेटा का वर्णन करता है.
घातक glioma के लिए वर्तमान उपचार केवल उपशामक प्रभाव है. चिकित्सकीय विकास के लिए एक बाधा प्रभावकारिता की विसंगति वर्तमान दवा प्रभावकारिता परीक्षण और मरीजों पर प्रभावकारिता द्वारा निर्धारित है. इस प्रकार, दवा प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए उपन्यास और विश्वसनीय तरीके पूर्व नैदानिक चरण में warranted रहे हैं. सेल लाइनों सहित ट्यूमर ऊतकों, इन विट्रो संस्कृति में कैंसर कोशिकाओं के पर्याप्त प्ररूपी, आनुवंशिक और epigenetic परिवर्तन सेल संस्कृति के कृत्रिम वातावरण की वजह से है, जो बगल में मूल ट्यूमर के जीव विज्ञान को प्रतिबिंबित नहीं कर सकते हैं. Immunodeficient चूहों के साथ xenograft मॉडल भी सीमाएं हैं, यानी, प्रतिरक्षा प्रणाली की कमी और microenvironment में आनुवंशिक और epigenetic विसंगतियों interspecies. यहाँ, हम undissociated ट्यूमर ब्लॉक के रूप में घातक glioma की शल्य चिकित्सा नमूनों का उपयोग कर उपचार के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए एक उपन्यास विधि प्रदर्शित करता है. इस विधि को मान्य करने के लिए, वर्तमान पहली पंक्ति chemotherapeutic एजेंट, temozolomide (TMZ), के साथ डेटा का वर्णन कर रहे हैं.
हम हौसले से हटा दिया हमारे प्रयोगों के लिए घातक glioma की शल्य नमूना इस्तेमाल किया. हम TMZ या अन्य दवा उम्मीदवारों, और शल्य चिकित्सा के नमूनों पर ऊष्मायन विश्लेषण द्वारा पीछा intratumoral इंजेक्शन प्रदर्शन किया. यहाँ, हम उपन्यास विरोधी कैंसर उपचार की प्रभावकारिता निर्धारित करने के लिए एक मंच के रूप में इतना है कि हम कम से कम, वर्तमान सीमाओं में से कुछ पर काबू पाने और वर्तमान प्रयोगात्मक बीच मौजूदा खाई को भरने में सक्षम हो सकता है एक ट्यूमर ऊतक explant विधि स्थापित करने की मांग की डेटा और एक वास्तविक रोगी की ट्यूमर पर प्रभावकारिता. इस विधि के लिए ठोस कैंसर के इलाज के लिए उपन्यास chemotherapeutic एजेंट की पहचान में तेजी लाने की क्षमता हो सकती है.
वर्तमान पूर्व नैदानिक प्रयोगात्मक मॉडल में दवा की प्रभावकारिता और रोगियों में प्रभावकारिता के बीच एक अंतर है. अधिक विशेष रूप से, ब्रेन ट्यूमर अनुसंधान के क्षेत्र में, उपन्यास और विश्वसनीय तरीके के लिए आवश्यक है कि मौजूदा तरीकों के साथ दवा मूल्यांकन और रोगियों में प्रभावकारिता के बीच मौजूदा अंतर को भरने में मदद मिलेगी. इस अध्ययन में वर्णित परख एक अतिरिक्त संपत्ति है, अगर नहीं एक समाधान है, प्रभावित रोगियों की प्रयोगात्मक डेटा और परिणाम की विसंगति को भरने की सुविधा है.
इन विट्रो सेल संस्कृतियों में preferentially कुछ ट्यूमर कोशिका प्रकार संस्कृति शर्तों की परवाह किए बिना विस्तार, और इसके अलावा में केवल पूरे ट्यूमर का एक subpopulation 5. प्रतिनिधित्व करते हैं, कृत्रिम सेल विस्तार के आनुवंशिक और प्ररूपी परिवर्तन होता है और लंबी अवधि के सेल संस्कृतियों के साथ अनिवार्य है . प्रमुख बाधाओं के लिए घातक glioma का इलाज ट्यूमर कोशिकाओं, दोनों एक ही ट्यूमर के भीतर और ट्यूमर 6 नमूने, 7 के बीच की विविधता है. इसलिए, चयनात्मक संवर्धन, ट्यूमर कोशिकाओं का एक निश्चित आबादी का एक प्रकार या किसी अन्य की परवाह किए बिना, एक उपयुक्त विषम ट्यूमर कोशिकाओं पर कोई chemotherapeutic एजेंट की प्रभावकारिता निर्धारित करने का मतलब 8 9 ब्रेन ट्यूमर का कोई भी पशु मॉडल की एक subpopulation से प्राप्त नहीं किया जा सकता है ट्यूमर कोशिकाओं को एक subpopulation पर दवा की प्रभावकारिता पर रोशनी, शेड बल्कि पूरे ट्यूमर नहीं है.
कई सीमाओं, दूसरे हाथ पर, अभी भी इस ट्यूमर explant विधि में रहते हैं. ऐसा ही एक सीमा के इलाज के अपेक्षाकृत छोटी अवधि है. घातक ट्यूमर कोशिकाओं के बाद से सबसे करने के लिए प्रतिरोध हासिल करने के लिए, नहीं तो सब, समय पर चिकित्सा, अल्पकालिक ट्यूमर कोशिकाओं के विकास के प्रारंभिक नियंत्रण रोगी लंबी अवधि के पूर्वानुमान के द्वारा नहीं किया जा परिलक्षित हो सकता माना जाता है, के रूप में हाल ही में एक विरोधी के साथ सूचित किया गया था angiogenic एजेंट, 10 bevacizumab. इस प्रकार, इस explant परख करने के लिए एक लंबी अवधि के लिए ऊतकों के संरक्षण के लिए प्रोटोकॉल के सुधार से आगे की जांच के साथ आवश्यक है. एक अन्य सवाल SCLTC पर ट्यूमर में एक दवा परीक्षण के एक विशिष्ट प्रभाव है. यह देखते हुए कि SCLTC अपेक्षाकृत घातक glioma, उपन्यास विरोधी कैंसर दवाओं है कि potently उन्मूलन SCLTC warranted है की पहचान के लिए वर्तमान उपचार के लिए प्रतिरोधी रहे हैं. इस संबंध में, हम वर्तमान के बाद के साथ neurosphere बनाने परख (नहीं दिखाया डेटा है) के रूप में इन विट्रो प्रयोगों में इस explant परख गठबंधन चाहते हैं. हम प्रभाव के बारे में और अधिक जानने के SCLTC पर इन संयुक्त assays के माध्यम से दवा उम्मीदवार की अगर कोई है, उम्मीद है. अन्त में, ट्यूमर के नमूनों के छोटे ब्लॉकों का उपयोग कर पूरे ट्यूमर सेल आबादी को प्रतिबिंबित नहीं, के रूप में पारंपरिक ट्यूमर सेल लाइनों या शल्य चिकित्सा के नमूनों से प्राथमिक संस्कृतियों के साथ मामला है. ये अलग मुद्दों, ट्यूमर संवहनी आला सहित stroma, के संरक्षण ट्यूमर कोशिकाओं के लिए पर्यावरणीय कारकों निस्र्पक में सहायक है. इसलिए, इस परख के लिए एक और अधिक physiologically प्रासंगिक शर्त के तहत किसी भी चिकित्सात्मक रणनीतियों का मूल्यांकन करने की क्षमता हो सकती है.
यहाँ, हम जीबीएम की शल्य चिकित्सा नमूनों की explants के साथ दवा प्रभावकारिता परीक्षण के लिए एक परख की स्थापना की. वास्तव में, परीक्षण शल्य चिकित्सा नमूनों के साथ, हमने पाया है कि TMZ के एक प्रत्यक्ष इंजेक्शन जीबीएम नमूनों में प्रसार को कम कर देता है. इस ऊतक explant विधि सैद्धांतिक रूप से अन्य ठोस कैंसर के लिए लागू है और परिसंपत्ति प्रदान करता है एक मरीज के ट्यूमर पर दवा प्रभावकारिता, जो उम्मीद है कि हमें नैदानिक परीक्षणों में कैंसर के लिए एक और विफलता से बचने में मदद मिलेगी निर्धारित है.
The authors have nothing to disclose.
अमेरिकन कैंसर सोसायटी (MRSG-08-108-01), विन्सेन्ट जे Sgro / अमेरिकी ब्रेन ट्यूमर एसोसिएशन, और मैं Nakano के लिए खान परिवार फाउंडेशन.
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
Fetal Bovine Serum, Qualified, Heat-Inactivated | GIBCO | 16140-071 |
D-MEM/F-12 (1X) Liquid 1:1 | Invitrogen | 10565-042 |
Agar-Agar Purified, Granulated | EMD | 1.01614.1000 |
DPBS for staining | Invitrogen | 14190 |
Hematoxyllin | Richalrd allan sci | 7211 |
10% w/v formalin Caspase-3 | Ricca chemical company | 3810 |
Caspase-3 | R&D systems | AF835 |
Ki67 | Dako | 15626 |
DMSO | Sigma | D2650 |
Envision system- anti-mouse | Dako | 2012-07 |
Envision system- anti-rabbit | Dako | 2011-12 |
DAB-kit | Vector Lab. | SK-4100 |
Table 1. Materials.
Name of the equipment | Company | Catalogue number |
6 Well Plate | Greiner-bio one | 657160 |
Petri dish | VWR | 25384-302 |
Serological pipette | Axygen | |
Filter tips | USA scientific | |
500 μm polyester mesh Netwell insert | Costar | 3480 |
Matrigel Matrix | BD Biosciences | 354230 |
BD 10 mL syringe | BD biosciences | 309604 |
Hypodermic needle Aluminum Hub. | Tyco Health Care | 2000029 |
Tissue culture flask | Corning | |
Centrifuge tubes | Basix | 5539800 |
Thin wall tubes | Eton | 1107A |
Surgical Blade stainless steel | Feather | 2976#10 |
Insulin Syringe | Comfort point | 26027 |
50mL flat top screw cap tube | Basix | 5539802 |
Dissection microscope | Tritech | |
Fluorescence microscope | Olympus | DP-72 |
Forcep | Fisher Sci |
Table 2. Equipment.