RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Giulia Gallerani1, Claudia Cocchi2, Martine Bocchini3, Filippo Piccinini1, Francesco Fabbri1
1Biosciences Laboratory,Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori (IRST) IRCCS, 2Associazione Annastaccatolisa Onlus, 3Nuclear Medicine Unit,Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori (IRST) IRCCS
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Tümör hücreleri ayırdetmek için yeni bir yaklaşım sunuyoruz. Biz DNA Floresan -in-situile ayirt kombine-functionalized tıbbi tel CTCs doğrudan hasta kandan zenginleştirici vivo içinde kabil tarafından yakalanan hücre değerlendirmek için hibridizasyon.
Tümör hücreleri dolaşan (CTCs) metastatik Kanserinde zavallı hayatta kalma ile ilişkilidir. Kendi tanımlama, fenotipleme ve Genotipleme tümör heterojenite daha iyi bir anlayış neden olabilir ve böylece kişiselleştirilmiş tedavi için hasta seçimi kolaylaştırmak. Ancak, bu CTCs nadir nedeniyle engel oluyor. Biz hasta kan yüksek hacimli örnekleme ve CTCs varlığı, fenotip ve gen translocation hakkında bilgi edinme için yenilikçi bir yaklaşım sunuyoruz. Ayirt boyama ve DNA Floresan -in-situyöntem birleştirir-hibridizasyon (DNA Balık) ve functionalized bir tıbbi tel üzerinde temel alır. Bu tel CTCs vivo içinde yalıtım periferik kan büyük bir birimden izin veren yenilikçi bir cihazdır. Tel 30-dak yönetimi tarafından ekranlı kan hacmi yaklaşık 1.5-3 l. Bu yaklaşımın fizibilite göstermek için epitel hücre adezyon molekülü (EpCAM) ifade ve ALK gen, kromozom translocation functionalized wire tarafından yakalanan sigara küçük hücreli akciğer kanseri (NSCLC) hücre hatlarında belirlenmiştir ve IMMUNO-DNA balık yaklaşımı ile lekeli. Tahlil bir 3D yapı functionalized tel üzerinde gerçekleştirmek için ve IMMUNO-fenotip belirlemek için bizim ana meydan oldu ve balık sinyalleri bu geleneksel floresan mikroskop kullanarak destekler. Elde edilen sonuçlar CTCs yakalamak ve onların fenotip ve kromozom yeniden analiz potansiyel yeni bir arkadaşı tanılama yaklaşım temsil ve yenilikçi bir sağlamak gerektiğini belirtmek strateji geliştirmek için kişiselleştirilmiş kanser tedavileri.
CTCs önemli bir adım kanser hücre yayma1temsil eder. Hastaların periferik kan onların huzurunda (metastatik) nüks hastalık ilerleme2,ve3ile ilişkilidir. CTC yalıtım ve kandan karakterizasyonu kanserli hastalarda non-invaziv sıvı biyopsi bir türüdür. Son yıllarda giderek belirgin ilerleme ve bu tür bir analiz kullanarak farklı tedaviler tümör yanıtı izleme önemli klinik bilgiler4,5sağlar haline gelmiştir. Sıvı biyopsi daha yararlı ne zaman cerrahi mümkün değildir ya da ne zaman birincil tümör doku mevcut değil Yani, Sigara biopsiable lezyonlar için. Bu nedenle, bu yaklaşım metastatik NSCLC, nerede CTCs varlığı bir negatif prognostik rol6için gösterildiği gibi belirli kanser ayarlarında umut verici. NSCLC hedefli tedavi yaklaşımları7,8,9 belirli molekülleri (moleküler hedef) büyüme, ilerleme, dahil olduğu bilinen herhangi bir işlem için tasarlanmış özellikle yararlanır bir tümör olduğunu ve hastalığın yayılmasını. Bu nedenle, belirli hedefleri algılama hastalık ilerlemesi sırasında gereklidir. CTC soruşturma algılamak ve birincil veya metastatik dokular için gerek kalmadan ilaç hedefleri izlemek için son derece ilginç bir tanı yaklaşımdır. Örneğin, ALK gen translokasyonlar NSCLC hücrelerdeki tespiti crizotinib, belirli hedefe yönelik tedavi10duyarlılık ile ilişkilidir. Ancak, şu anda, sadece ince iğne örnekleri veya küçük biyopsi ALK translokasyonlar tespiti yürütülür; Sonuç olarak, bir tümör doku ALK analizi mümkün değildir. CTCs bir potansiyel tümör doku tabanlı araştırmalar alternatiftir ve son derece gelecek vaat eden bir arkadaşı tanı yaklaşımı temsil eder.
Potansiyel önemine rağmen CTCs hala çoğunlukla nedeniyle onların nadir (1-10 periferik kan11hücre/mL) araştırma arasında büyük tartışma konusu vardır. Geçerli sıvı biyopsi yöntemleri kan (Yani, 1-30 mL)12,13, sınırlı bir miktarda kullanmak ama bu suboptimal hassasiyeti CTCs. dolayısıyla algılanması için bir durum oluşturur, araştırma bulmak için garanti yaklaşımlar ve periferik kan daha büyük bir hacim sıvı biyopsi CTC hedefli gerçekleştirmek için aygıtları geliştirme.
Başka bir aygıtı, functionalized tıbbi tel (bakınız Tablo malzemeler), kan örnekleme sınırlamalarının üstesinden gelir ve CTCs daha temsili bir analizini elde etmek için geliştirilmiştir. Bu functionalized tel CTCs doğrudan kanser hastaları1kan yakalar CE onaylı tıbbi cihaz var. Altın 0.2 µm kalınlığında tabaka ile kaplı bir 2 cm uzun functionalized ucu ile bir 16 cm uzunluğunda paslanmaz çelik tel (Şekil 1a) oluşmaktadır. Katmanın sırayla kovalent EpCAM, biri en yaygın ifade antijenleri CTCs14yüzeyi karşı antikorlar ile birleştiğinde bir 1-5 µm kalınlığında polycarboxylate hidrojel tabaka ile kaplıdır. Tel functionalized ucu hastanın kol bir damar içine tanıtıldı ve pozisyon için en az 30 dk içinde kalır. Bu yaklaşım doğrudan periferik kan ve ekrana yaklaşık 1,5-3,0 L kan (yaklaşık 300-fold daha fazla alternatif yaklaşımlar için kullanılan birim)1. CTCs içinde vivo izolasyonu sağlar
Pantel ve ark. CTCs doğrudan akciğer kanseri hastaları15kol damarlar izole bu yaklaşım etkinliğini göstermiştir. Onlar tel ayirt CTCs EpCAM ve pan-cytokeratin ve CD45 karşı leucocyte algılama için yönettiği Geleneksel antikorlar kullanarak tanımlamak için boyama yapılır. Tel altında bir optik floresan mikroskop15incelenmiştir. Yazarlar cihazın CTCs izole etmeyi başardı, ama onlar herhangi bir terapi ile ilgili hedefleri, ALK translokasyonlar gibi araştırmak değil gösterdi.
NSCLC hücre hatlarında phenotypical parametreleri, örneğin, EpCAM pozitifliği ve moleküler biyolojik, örneğin ALK durumu (Şekil 1b) varlığı temelinde sözde CTCs tanımlamak için sunulan yöntem amaçlamaktadır. Bu 3 gün boyu yordamı functionalized tel ve DNA Floresan -in-situile boyama ayirt birleştirir-hibridizasyon (DNA balık), adlı IMMUNO-DNA-balık. CTCs nadir varlıklar olduğunu göz önüne alındığında, bu protokol CTCs immunophenotypic özellikleri ve DNA düzenlemeler açısından aynı tel üzerinde karakterize edilebilir bir avantajdır.
1. IMMUNO-DNA balık 2D Coverslip üzerinde
2. IMMUNO-DNA balık tel üzerinde
Yukarıda açıklanan yordamı kullanarak CTCs (veya eşdeğer diğer hücreleri) functionalized telle zenginleştirilmiş bir IMMUNO-DNA balık tahlil gerçekleştirmek mümkündür. Bu iletişim kuralı ayarlamadan önce iki teknik uyumluluk kararlı (IMMUNO-floresan balık ile) standart 2D destekler olduğunu. EpCAM (EpCAM karşı antikor ile birleştiğinde tel uymaları gerekir) ifade iki farklı NSCLC hücre satır seçildi. Onlar farklı başlangıç koşullarda test etmek yararlı olan farklı bir ALK durumuna sahip. İlk, ncı-H1975, ikinci ncı-H3122, ALK translokasyonlar tarafından karakterize ederken vahşi türü (WT) ALK gen, si.
Balık tahlil için bir ALK gen sonu-apart tespit sistemi kullanıldı. Sistem iki problar, bir (turuncu) 2 p 23 ve bir (yeşil) ALK için distal hybridizing ALK içinde bölgeye proksimal hybridizing oluşur. 2D destekler üzerinde IMMUNO-DNA balık iyi tanımlanmış sinyaller antikor ve prob (Şekil 2) için sağlanan. Özellikle, her ikisi de iyi tanımlanmış EpCAM membran yerelleştirme gösterdi satırları hücre. Ayrıca, sonda sinyalleri parlak ve keskin ortaya çıktı: ncı-H1975 hücreleri gösterdi turuncu ve yeşil probları, ALK gen (şekil 2a, b) wildtype durumunu doğrulayan örtüşen. Bunun tersi olarak, üst üste gelen sinyalleri ve ALK gen (Şekil 2 c, d) silinmesiyle yansıtan tek yeşil noktalar ncı-H3122 hücreleri gösterdi. IMMUNO-DNA balık tahlil gerçekleştirildiğinde functionalized tel üzerinde 3D desteği, antikor ve sonda sinyalleri 2D destek genellikle daha az tanımlanmış daha vardı. EpCAM boyama görünür oldu. ALK sonda sinyalleri daha az tanımlanmış ancak hala beklenen ALK durumu (şekil 3) yansıyan vardı. Sonuçlar ayirt boyama DNA balık sinyalleri ile karışmaması gösterdi. Sondalar özellikle hedefleri ile melezleşmiştir. NCI-H3122 hücre kültürünü bir anormal ALK gen durumu (şekil 3b), bir vahşi türü ALK gen (şekil 3a) ncı-H1975 aksine gösterdi.

Resim 1 : Functionalized tel, ALK sonu-apart probları şematik düzenlenmesi, düzeni ALK düzenlenmesi ve özel tutucu beklenen kalıplarının. (bir) kırmızı kutuları vurgulamak üç ana bölümden Tel: functionalized ipucu, tel-tıpa ve un functionalized ipucu. Functionalized ipucu tel en hassas bir parçasıdır ve hücre dekolmanı veya hasarı önlemek üzere işleme sırasında dokundu olmamalıdır. (b) yeşil ve kırmızı probları sırasıyla serileri bağlamak akış yukarı ve aşağı loci ALK gen (solda). Sağ tarafta, ALK düzenlemelerin exemplificative desenleri gösterilir. Kırmızı ve yeşil co yerelleştirme sinyalleri normal hücreleri üzerinde; ayrılmış yeşil ve kırmızı sinyalleri bir ALK gen kromozom break (ALK gen translocation) ve bir yeşil-turuncu colocalization sinyal (anormal hücre-1) gösterir. Bir kırmızı sinyal ve iki yeşil sinyal düşündüren bir kromozom translocation ve silme (anormal hücre-2) bir kırmızı sinyal kaybı gösterir. (c) Tel tutucu; Kırmızı kutuları tel mikroskobu Çözümleme sırasında ele alırken bakım gerektiği yerde alanları vurgulamak. Tel rotator çevirerek bir 360 ° analizi uygulayabilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Resim 2 : IMMUNO-DNA balık tahlil 2D destek (coverslip). (bir, b) NCI-H1975 EpCAM için zayıf pozitif hücreleri. EpCAM FITC sinyalleri kayda değer. Turuncu ve yeşil probları ALK break Apart, ALK gen NCIH1975 hücre doğrultusunda WT durumunu doğrulayan üst üste. İkiden fazla eşleştirilmiş sinyalleri görüntüleme hücreleri nedeniyle onların anöploidi mevcuttu. (c, d) Yüksek EpCAM ifade NCIH3122 hücre hattında ayirt sinyalleri parlak, hangi hücre-hücre kavşak içinde vurgulandı. Balık analizleri teyit silme işlemleri ALK gen, bu hücre satırı tipik. Kırmızı oklar, ALK gen silme yansıtan tek yeşil problar (olmadan karşılık gelen turuncu probları), gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3: IMMUNO-DNA balık tahlil functionalized tel kullanarak 3D desteği. (bir) temsilcisi görüntüsünü ncı-H1975 hücreleri tel üzerinde. Tel hücrelerin 3D şekil yapmak her ne kadar tam olarak-odak fotoğraf elde etmek zor, EpCAM sinyal tüm hücrelerde de görülür. (b) temsilcisi görüntü ncı-H3122 hücre tel üzerinde. ALK probları gen silme (Kırmızı oklar), daha önce görmüş 2D destek gösterdi. Görünür arka plan sinyalleri polimer tabakanın varlığı nedeniyle büyük olasılıkla. Ancak, bu önemli ölçüde hücre kimliği veya floresan analiz etkilemedi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
| Arabellek | Kompozisyon | Not | Hisse senetleri |
| Hücre tam kültür orta | RPMI 1640 + 2 mM glutamin + % 5-10 fetal sığır Serum (FBS). | RPMI: 4 ° C; Glutamin, FBS:-20 ° C | |
| Antikor Diluition arabellek | % 1 BSA, 1 x PBS içinde % 0,3 Triton X-100 | RT mühür ile laboratuvar film. | |
| 20 x SSC çözüm | 3 M Sodyum Klorür, 300 mM TRISODYUM sitrat GKD2' 0 çözünmüş | Filtre çözümü ve pH 7,0 0,1 HCl ile +/-= | RT mühür ile laboratuvar film. |
| SSC çözüm x 0,4 | Hisse senedi 20 seyreltik x SSC içinde distile H2O | Filtre çözümü ve pH 7,0 0,1 HCl ile +/-= | RT. |
Tablo 1: Çözümleri tarifleri.
Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.
Tümör hücreleri ayırdetmek için yeni bir yaklaşım sunuyoruz. Biz DNA Floresan -in-situile ayirt kombine-functionalized tıbbi tel CTCs doğrudan hasta kandan zenginleştirici vivo içinde kabil tarafından yakalanan hücre değerlendirmek için hibridizasyon.
| Etanol | Carlo Erba | # 414605 | |
| Tween 20 | BIO RAD | # 1706531 | |
| PBS (Fosfat Tamponlu Salin) | Medicago | # 09-9400-100 | |
| Aseton | Sigma Aldrich | # 534064-500ML | |
| BSA | Sigma Aldrich | # A7906 | |
| Triton X-100 Deterjan | BIO RAD | # 1610407 | |
| RUBBERCEMENT | Royal Talens | # 95306500 | |
| Vysis 20X SSC (66g) | Abbott Molecular Inc. | # 30-804850 | tozu, önerildiği gibi damıtılmış H2O'da yeniden süspanse edilecek |
| RPMI 1640 | Gibco | # 31870-025 | |
| FBS (Fetal Sığır Serumu) | Gibco | # 10270-098 | |
| L-Glutamin (200mM) | Gibco | # 25030-024 | |
| Penisilin-Streptomisin | Gibco | # 15140-122 | |
| H20 | MilliPore | ||
| XT ALK BA | MetaSystems Probları | # D-6001-100-OG | |
| DAPI, FluoroPure sınıfı | Invitrogen | # D21490 | |
| Life Technologies | ile SlowFade Elmas Antifade Mountant | # S36973 | |
| EpCAM-FITC (klon: HEA-125) | Mitenyi | # 130-080-301 | |
| Mikro tüpler M-Tube18 | Gilupi Nanomedizin | ||
| Detektor CANCER01 EpCAM | Gilupi Nanomedizin | Fonksiyonel tel | |
| STAR FROST Mikroskop Slaytları | Knittel GL & Auml; SER | VS1117# 076FKB | |
| SecureSlip Silikon Destekli Kapak Camı | GRACE BIO-LABS# | 104112 | |
| ZEISS Floresan Mikroskop Aksioskopu | ZEISS | ||
| Nikon NIS-Elements BR 4.11.00 64 bit yazılım | Nikon | BR 4.11.00 | |
| Nikon DS-QiMc 12 bit dijital fotoğraf makinesi | Nikon | DS-QiMc |