近岸類器官課堂-垂體瘤
Novoprotein 2022-12-28 20:15 發表於浙江
人垂體腫瘤(human pituitary tumors, HPA)起源於垂體前葉的內分泌細胞,約占所有顱內腫瘤的15%,通常被認為是良性腫瘤。然而在手術治療中發現,30-40%病例發生了局部的侵襲性行為【1】。垂體瘤分為功能性垂體瘤和無功能性垂體瘤,根據瘤細胞分泌的激素將功能性垂體瘤再進一步分為:泌乳素細胞腺瘤(PRL),生長激素細胞腺瘤(GH),促腎上腺皮質激素細胞瘤(ACTH),促甲狀腺素細胞瘤(TSH),促性腺激素細胞瘤(LH/FSH)及混合瘤和未分類腺瘤。
目前,侵襲性垂體腫瘤的初步治療方法是手術或放療,標準藥物治療通常對腫瘤發展沒有作用,但可以長期維持穩態,部分患者甚至可以達到抑制激素高分泌的效果。在標準治療無效的情況下,唯一正式推薦的治療方法‘替莫唑胺’僅對三分之一的患者有效。在這個精准醫療時代,迫切需要針對不同類型垂體瘤的治療方法,為每個患者量身定制有效的治療方案。類器官因其具有擴增繼代潛力、能夠複製器官/組織關鍵生物學特性、可以反應出藥物有效程度等特點,正在成為體外藥物篩選的重要工具。
本篇文章基於Cells【2】、和Endocrine-Related Cancer【3】中的兩篇文章,整理了人垂體瘤組織來源的類器官培養方案。
圖1. 垂體/垂體瘤類器官研究方案【3】
細胞來源
垂體瘤活檢樣本或手術樣本
培養基配方
組織處理
1. 將新鮮垂體瘤組織樣本放入預冷的D-PBS中,剔除壞死的腫瘤組織,只選取活的腫瘤組織。
2. 將垂體瘤組織轉移到含有5 mL預冷的D-PBS溶液中清洗,去除血液和碎片。為防止污染,需要多次重複此步驟至液體變澄清。
3. 吸出D-PBS,將組織切割為1–2 mm3的小塊,此步驟可以留存適量組織用於測序、免疫組化分析等。
4. 將剩餘組織塊切碎,轉移到含有5 ml組織解離液的離心管中,輕輕震盪混勻後,放置於37℃培養箱中解離5-10min,解離期間輕輕震盪或吹打混勻。然後將組織轉移至含有5ml 組織解離液II的離心管中,放置於37℃培養箱中繼續解離5min。
5. 解離後的組織用D-PBS清洗2次後,將懸浮液經過70μm細胞篩網過濾,收集解離的細胞。
6. 將過濾的細胞懸液在4℃條件下400g離心5min,收集細胞沉澱。
7. 若細胞沉澱有明顯的紅色,則將細胞重懸於5ml的紅細胞裂解液中,冰上孵育10min使紅細胞裂解。
8. 向細胞懸液中加入5ml DMEM / F12沖洗細胞一次,離心收集細胞沉澱後,加入1-2ml DMEM / F12重懸細胞,並進行台盼藍染色和細胞計數。
類器官培養
9. 將凍存的Matrigel在4℃下過夜解凍,在冰上以3:1的體積比將Matrigel與細胞懸液混合,輕輕吹打混勻避免產生氣泡。
10. 從37℃培養箱中取出預熱的24孔板,將80μl混合液接種在各孔中,注意需接種在孔的中心,避免接觸側壁。
11. 將24孔板室溫放置5min後,轉移至37℃,5%CO2的培養箱中孵育10min,使Matrigel固化。
12. 向每個孔中緩慢滴加500μl 預熱的類器官培養基,確保基質膠被完全覆蓋。放於37℃,5%CO2的培養箱中培養,每2-3天更換培養基。在類器官培養15天后可以考慮繼代。
圖2. 顯微鏡下不同患者來源的HPA類器官形態及SOX2、SOX9、TACSTD2、KRT8/18、CD55、E-CAD標記物的表達均有不同程度的差異【3】
垂體(瘤)類器官模型的建立方式
垂體(瘤)體外模型有很多種,其中作為3D模型的垂體(瘤)類器官通常是由PSCs或垂體幹細胞衍生而來的,這兩種不同來源的類器官作為研究垂體生物學的工具,各自具有優點和特定的應用範圍(表1)。垂體幹細胞衍生的類器官模型最適合於研究出生後垂體幹細胞生物學,包括表型、調節和啟動分子網路的深入表徵。然而,獲得人類正常垂體組織是非常困難的,相比之下,人垂體瘤樣本更容易從外科手術中獲得,進而培養成腫瘤類器官模型;而PSCs衍生的技術更適合於開發遺傳疾病模型【4】。
表1.體外垂體研究模型的利弊分析【4】
Novoprotein自主研發生產的低內毒素Activin A、FGF系列、HGF、R-Spondin 1、Noggin和Wnt3a等細胞因數,內毒素低至<10EU/mg,具有高活性、高純度、高批間一致性,為類器官培養設計,已獲得市場認可,讓您研究放心!
Cat. No. | Product Name |
C029 | Human EGF |
CH28 | Mouse EGF (C-6His) |
C779 | Human FGF basic/FGF-2/bFGF |
C044 | Mouse FGF basic/FGF-2/bFGF |
C798 | Human/Mouse FGF-8b |
CR11 | Human FGF-10 |
C023 | Human LR3 IGF-I |
CB89 | Human Noggin |
C028 | Mouse Noggin(C-6His) |
CX83 | Human R-Spondin 1 (C-6His) |
C100 | Human Shh |
C089 | Human Shh (C24II) |
CH69 | Mouse Shh |
CH66 | Mouse Shh(C25II) |
C22R | Human Wnt3a V3 |
參考文獻:
【1】Lasolle H, Vasiljevic A, Jouanneau E, et al. Aggressive corticotroph tumors and carcinomas[J]. Journal of Neuroendocrinology, 2022, 34(8): e13169.
【2】Chakrabarti J, Pandey R, Churko J M, et al. Development of Human Pituitary Neuroendocrine Tumor Organoids to Facilitate Effective Targeted Treatments of Cushing’s Disease[J]. Cells, 2022, 11(21): 3344.
【3】Nys C, Lee Y L, Roose H, et al. Exploring stem cell biology in pituitary tumors and derived organoids[J]. Endocrine-Related Cancer, 2022, 29(7): 427-450.
【4】Laporte E, Vennekens A, Vankelecom H. Pituitary remodeling throughout life: Are resident stem cells involved?[J]. Frontiers in Endocrinology, 2021: 1031.
Cat. No. | Product Name |
C687 | Human/Mouse/Rat Activin A |
C076 | Human/Mouse/Rat BDNF |
C012 | Human/Mouse/Rat BMP-2 |
C688 | Human DKK1 (N-8His) |
CR08 | Human FGF-4 |
CR66 | Mouse FGF-4 |
CH73 | Human FGF-7/KGF |
C198 | Human FGF-9 |
CR12 | Mouse FGF-9 (N-6His) |
CG74 | Human FGF-19 (N-6His) |
C226 | Human GDNF |
CJ72 | Human HGF (C-6His) |
CC13 | Mouse HGF (C-6His) |
CH50 | Recombinant Human IL-22 |
C047 | Recombinant Mouse IL-22 |
C017 | Human LIF |
C690 | Mouse LIF |
C753 | Human NRG1-beta 1 |
C079 | Human NT-3 |
C099 | Human OSM (N-6His) |
C736 | Human Prolactin/PRL |
C18C | Human R-spondin 3 (C-6His) |
CA59 | Human TGF-beta 1 |
C083 | Human VEGF165 |
CX73 | Mouse VEGF164 |
CJ96 | Rat VEGF164 |