Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Cancer Research
Click here for the English version

Cancer Research

רגישות ליצירת פרופילים לטיפולים ממוקדים באורגנוידים שמקורם ב-EGFR-Mutant NSCLC

Published: November 22, 2021 doi: 10.3791/63039
Automatic Translation
1,2,3, 1,2, 1,2,3, 1,2,3
1Department of Medicine, University of California, San Francisco, 2Helen Diller Family Comprehensive Cancer Center, University of California, San Francisco, 3Department of Cellular and Molecular Pharmacology, University of California, San Francisco

Summary

פרוטוקול זה מתאר הערכה מתוקננת של רגישויות לתרופות למעכבי איתות ממוקדים במודלים אורגנויד שמקורם בחולה NSCLC.

Abstract

תרבויות אורגנויד חדשניות של סרטן תלת-ממדיות הנגזרות מדגימות של מטופלים קליניים מייצגות מערכת מודל חשובה להערכת הטרוגניות תוך-אטומית ותגובת טיפול למעכבים ממוקדים בסרטן. עבודה חלוצית בסרטן מערכת העיכול והלבלב הדגישה את ההבטחה של אורגנוידים שמקורם במטופלים (PDOs) כמערכת תרבות קרובה למטופל, עם מספר גדל והולך של מודלים המתעוררים. באופן דומה, העבודה בסוגי סרטן אחרים התמקדה בהקמת מודלים אורגנוידים ואופטימיזציה של פרוטוקולי תרבות. ראוי לציין, מודלים אורגנויד סרטן 3D לשמור על המורכבות הגנטית של דגימות הגידול המקורי ובכך לתרגם נתוני רצף שמקורם בגידול לטיפול עם טיפולים ממוקדים מושכלים גנטית בסביבה ניסיונית. יתר על כן, PDOs עשוי לטפח את ההערכה של טיפולים משולבים רציונליים כדי להתגבר על הסתגלות הקשורה להתנגדות של גידולים בעתיד. זה האחרון מתמקד במאמצי מחקר אינטנסיביים בסרטן ריאות שאינו תאים קטנים (NSCLC), כמו פיתוח התנגדות בסופו של דבר מגביל את הצלחת הטיפול של מעכבים ממוקדים. הערכה מוקדמת של מנגנונים הניתנים למיקוד טיפולי באמצעות PDOs NSCLC יכולה לעזור ליידע טיפולים משולבים רציונליים. כתב יד זה מתאר פרוטוקול סטנדרטי להערכה מבוססת לוחית של תרבית התאים של רגישויות לתרופות למעכבים ממוקדים ב- PDOs תלת-ממדיים שמקורם ב- NSCLC, עם יכולת הסתגלות פוטנציאלית לטיפולים משולבים ושיטות טיפול אחרות.

Introduction

טיפולים מותאמים אישית נגד נהגים אונקוגניים חוללו מהפכה בטיפול בסרטן, שיפרו את הישרדות המטופלים וצמצמו את תופעות הלוואי בתיווך הטיפול1. ההתפתחויות האחרונות בטכנולוגיות אבחון וריצוף מולקולריות הדגישו את המורכבות של גידולים אנושיים, עם הטרוגניות מרחבית וטמפורלית המשפיעה על תגובת הטיפול2. סיכום מחדש של הבדלים תת-מחלקתיים אלה במודלים של תרביות תאים הוגבל זה מכבר לחקירת שינויים נבחרים בעלי עניין בשורות תא אחידות אחרות. מודלי PDO תלת-ממדיים שפותחו לאחרונה שנוצרו מביופסיות גידול או כריתות גידול כירורגיות מאפשרים ייצוג משופר של מורכבות תאית ואיתות על דיבור צולב בתוך רקמת הגידול שמקורה במטופל3. ככזה, organoids הגידול נגזר סרטן מערכת העיכול והלבלב נוצרו בהצלחה לשחזר את המגוון הגנטי ואת דטרמיננטים של תגובת הטיפול4,5,6. בסרטן ריאות תאים לא קטנים (NSCLC), פיתוח organoid ואתגרי הקמה מוכרים, ואופטימיזציה של טכניקות תרבות וגורמי מדיה סלקטיביים נדרש כדי לאפשר שימוש רחב יותר ושיטתי יותר של PDOs NSCLC בעתיד7,8.

פיתוח טיפולים קומבינטוריים המתמקדים באריות תאים סרטניים העומדים בפני טיפול תרופתי ראשוני חיוני כדי לעכב התפתחות התנגדות ובסופו של דבר לשפר את הישרדות המטופל9. בהתחשב במורכבות האדריכלית של תרביות אורגנויד, יש לייעל את הפרמטרים של תגובת התרופה הקלאסית כדי לאפשר בדיקה מדויקת וניתנת לשחזור של רגישויות לסמים. קריאות מבוססות הדמיה10,11 ובדיקות כדאיות תאים קלאסיות למדידת שפע ATP תאי6,12, בין טכניקות אחרות, זמינות לתגובות סמים פרופיל בתרביות PDO. כאן, אנו מפתחים ומתארים פרוטוקול מתוקנן להערכת רגישויות לתרופות לטיפול ממוקד נגד נהגים קליניים ידועים במודלים של NSCLC PDO.

Protocol

עבור מחקר של נבדקים אנושיים, הושגה הסכמה מדעת ואיסוף רקמות בוצע תחת הפרוטוקולים המאושרים של ועדת הבדיקה הפנימית של UCSF (IRB, פרוטוקול מס ': #13-12492, או CC #17-23309). הקמת תרביות אורגנויד מדגימות קליניות שלא זוהו בוצעה בשיתוף פעולה עם שותפי מחקר על פי שיטות שפורסמו בעבר13,14,15,16. תרביות אורגנויד אוחזרו לתחזוקה וניסויים להסלמה בסמים במעבר שלוש או מאוחר יותר. כל הפרוטוקולים הבאים בוצעו בתנאים אספטיים בסביבת מעבדה לתרבות רקמת יונקים.

Figure 1
איור 1: שרטוט פרוטוקול של זרימת עבודה ושלבים קריטיים בטכניקה. (א) זרימת עבודה ניסיונית הכוללת זריעת אורגנוידים בפורמט של 96 בארות, טיפול בהסלמה תרופתית ב-7 ימים לאחר הזריעה, והקריאה של הישרדות תאים מבוססת אור 5 ימים לאחר הטיפול באמצעות קורא לוחות ELISA. (B) תמונה לדוגמה של תרבויות האורגנויד TH107 החיוביות של EGFRdel19 ו- EGFRL858R חיובי TH330 NSCLC. תרבויות מקוריות, תאים בזמן הזריעה (יום 0), ואורגנוידים בטיפול מתחילים 7 ימים לאחר הזריעה (יום 7) מוצגים. סרגל קנה מידה = 100 מיקרומטר. שינויים בקוטר האורגנויד במהלך תקופת התרבות הראשונית של 7 ימים מכמתים ומצביעים על עלייה של פי > פי שניים בגודל האורגנויד. שינויי קיפול יחסיים בגדלים ביום 7 בהשוואה לגודל הממוצע ביום 0 מוצגים מתחת לתמונות הייצוגיות. עבור TH107, נצפה שינוי קיפול של 2.38 על פני 7 ימים, המציין זמן הכפלה של 5.88 ימים (141.12 שעות). עבור TH330, נצפה שינוי קיפול של 2.41 על פני 7 ימים, המציין זמן הכפלה של 5.81 ימים (139.42 שעות). כימות השינויים בגודל האורגנויד והערכה סטטיסטית מוצגים (מימין). מובהקות סטטיסטית מחושבת על ידי t-test לא מזווג, p < 0.0001. (ג) פריסת טיפול להסלמה תרופתית בפורמט צלחת 96-well organoid. מספר המשוכפלים הטכניים והמינונים המופתיים מצוין, כולל שליטה שלילית. השרטוטים נוצרים באמצעות BioRender, כלי איור מבוסס אינטרנט. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

1. הכנות ניסיוניות

  1. הכן מדיום צמיחה (GM) כפי שדווח בעבר15: תערובת התזונתיים של הנשר המתוקן של Dulbecco F12 (DMEM/F-12) עם L-alanyl-L-גלוטמין, בתוספת 100 U/mL פניצילין/סטרפטומיציצין, 10 מ"מ HEPES, 25 ננומטר hRspondin, 1x B27, 5 מ"מ ניקוטינאמיד, 1.25 מ"מ N-אצטילציסטאין, 500 ננומטר A-8301, 500 nM SB20202190, 50 מיקרוגרם / mL Primocin, 100 ng / mL hNoggin, 100 ng / mL hFGF-10, 25 ננוגרם/מ"ל hFGF-7 (ראו טבלת חומרים).
    הערה: יש לערבב בעדינות כדי להימנע מהקצפה ולסנן דרך מערכת סינון של 0.22 מיקרומטר. יש לחמם את המדיה ל-37°C תוך שעה לפני השימוש.
  2. הכן מדיה גורם גדילה נמוכה (LGM) כפי שדווח בעבר16 ללא תוספת של גורם גדילה אפידרמיס (EGF): תערובת מתקדמת של דולבק של נשר שונה בינוני/חזיר F12 (DMEM / F-12), בתוספת 1 מ"מ HEPES, 1x L-אלניל-L-גלוטמין, 1x פניצילין-סטרפטומיצין-גלוטמין, 10 מ"מ ניקוטינאמיד, 1 מ"מ ניקוטינאמיד, 1 מ"מ N-אצטילציסטאין, 1x B27, 500 nM A-8301, 100 ננוגרם/מ"ל hNoggin.
    הערה: יש לערבב בעדינות כדי להימנע מהקצפה ולסנן דרך מסנן של 0.22 מיקרומטר. יש לחמם את המדיה ל-37°C תוך שעה לפני השימוש.
  3. להפשיר BME2 (תמצית מופחתת קרום מרתף גורם גדילה, סוג 2, ראה טבלת חומרים) על קרח, ב 4 °C (60 °F), לילה.

2. יצירת השעיה חד-תאית וזריעה של תאים

  1. ניתוק תרבות האורגנויד BME2 שקועה כמתואר בשלבים הבאים (2.1.1-2.1.1.6).
    1. שאפו בזהירות את התקשורת מלוחות התרבות. הימנעו מלגעת בתרבות האורגנויד BME2 השקועה.
      הערה: שאיפה תקשורתית יכולה להיעשות כפי שהחוקר מעדיף, למשל, עם מערכת שאיפה נוזלית בסיסית או באמצעות פיפטה. הימנעו מלגעת באורגנוידים המוטבעים BME2 מכיוון שהדבר עלול לגרום לאובדן ביומסה אורגנויד.
    2. טריפסין את תרבות האורגנויד BME2 השקועה עם אנזים רקומביננטי מתאים (ראה טבלת חומרים). בתבנית צלחת 6-well, להוסיף 2 מ"ל לבאר. לשבור את BME2 באופן מכני על ידי צנרת שוב ושוב למעלה ולמטה. לוחות דגירה ב 37 °C (5 °F) בחממה תרבית התא במשך 5 דקות.
    3. מעבירים את ההשעיה לצינור צנטריפוגה של 15 מ"ל וצנטריפוגה ב-600 גרם למשך 5 דקות בטמפרטורת החדר.
    4. שאפו את האנזים רקומביננטי בזהירות מבלי לגעת בכדור האורגנויד.
      הערה: שאריות BME2 עשויות להיות נוכחות. חזור על עיכול האנזים במידת הצורך.
    5. Resuspend גלולה organoid ב GM (שלב 1.1). הוסף DNase I 1x 100 U / mL ודגר במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר (ראה טבלת חומרים).
    6. צנטריפוגה בטמפרטורת 600 גרם למשך 3 דקות בטמפרטורת החדר. פיפטה את התקשורת בזהירות מבלי לגעת גלולה organoid ולהשליך. Resuspend ב GM טרי.
  2. זריעה של השעיית תא יחיד אורגנויד
    1. מחממים מראש צלחת שחורה חדשה, ברורה-תחתון 96-well ב 37 °C (50 °F) בחממה תרבית התא במשך 10 דקות.
      הערה: שימוש בלוחות תחתון ברורים חיוני לניטור צמיחת אורגנויד ותגובת סמים.
    2. לספירה, הכן דילול של 1:5 של השעיית התא ב- PBS (נפח כולל: 500 μL) וספור את ההשעיה התאית באמצעות מנתח תאים (ראה טבלת חומרים).
      הערה: הקפד להתרבות על ידי גורם הדילול (x 5) כדי לקבל את ריכוז התא הסופי. ניתן להשתמש בשיטות ספירה חלופיות כגון hemocytometer. כדאיות התא צריכה להיות מנוטרת באמצעות בדיקת הכדאיות מכתמת (למשל, עם טריפאן Blue17). באמצעות מנתח תאים, הכדאיות מוערכת באופן אוטומטי. הכדאיות של השעיות אורגנויד של תא יחיד כפי שהוערכו על ידי מנתח התאים צריכה להיות ≥95% (איור משלים 1).
    3. חשב את הנפח של ההשעיה התאית הדרושה כדי לזרוע לניסוי.
      הערה: ריכוז הזריעה הוא 1500 תאים / μL BME2, עם 5 μL BME2 הדרוש לבאר (מספר כולל: 7500 תאים / טוב). עבור צלחת אחת של 96 בארות, נדרשים 6 x 10E5 תאים. זה כולל זריעה של 60 בארות עם כיפות organoid (4.5 x 10E5) ועודף ניסיוני (חישוב עבור סך של 80 בארות).
    4. הכן aliquot אחד של השעיית תאים בצינור microcentrifuge 1.5 מ"ל לכל צלחת 96-well מתוכנן להיות זרע אם לוחות מרובים 96-well כלולים בניסוי.
      הערה: עודף ניסיוני ו aliquots נפרד לכל צלחת 96-well זרע נדרשים כדי להסביר את ההטיה הניסיונית המוגברת עקב טיפול BME2.
    5. תאי Aliquot מההשעיה של תא בודד כפי שחושבו (שלב 2.2.3) לאחר חידוש זהיר על-ידי צנרת למעלה ולמטה. כדורי תאים ב 600 x g במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר. הסר בזהירות את המדיה באמצעות פיפטה P200 מבלי לגעת בגלולה התא. מניחים את גלולה התא על הקרח תוך זמן קצר (~ 1 דקות) ומנצלים מחדש את גלולה התא ב- BME2.
      הערה: שאריות מדיה עלולות לסכן את המבנה והנוקשות של BME2. פיפטה את כל התקשורת בזהירות. מניחים תאים על קרח תוך זמן קצר כדי להסתגל לכדור התא ולאפשר לתאים להיות resuspended ב- BME2 מבלי להתגבש. שמור BME2 על קרח כל הזמן כדי שהוא יישאר במצב הנוזלי. עבור צלחת אחת 96-well, 400 μL BME2 נדרש עבור resuspension של גלולה התא. Resuspend כדורי התא בזהירות, הימנעות המבוא של בועות.
    6. הטה את לוחית 96 הבאר השחורה והחממה מראש לכיוונך. תאי צלחת המשתמשים ב-5 μL של השעיית תאים לבאר וזריעה של כיפות תאים במיקום השעה 6 של כל באר (איור 1A).  זרעו את כיפות התאים בבארות הפנימיות הנותרות (עמודות 2-10 ושורות B-G של צלחת 96 בארות).
      הערה: מומלץ לבצע צנרת הפוכה18 בעת טיפול ב- BME2.
    7. אין להזיז את הצלחת של 96 הבארות ולדגור כיפות תאים טריות שנזרעו במכסה המנוע של זרימה למינארית תרבית התא במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר מכן להעביר את הצלחת לאינקובטור תרבית התאים ולדגור אותו במשך 10 דקות ב 37 °C (37 °F).
    8. בזהירות להוסיף 100 μL של GM לכל באר לכל הבארות המכילות organoids (עמודות 2-10 ושורות B-G של צלחת 96-well). הוסף 100 μL של PBS לבארות החיצוניות בקצה הצלחת.
    9. תרבות BME2 מוטבע organoids במדיה GM ב 37 °C (50 °F) בחממה תרבית התא במשך 7 ימים בסך הכל. בדוק את הצמיחה של organoids תחת מיקרוסקופ האור באופן קבוע.
      הערה: עיין באיור 1B ובטבלה המשלימה 1 כדוגמה להתקדמות הצמיחה הצפויה מזריעה ליום הטיפול.
    10. שנה את המדיה פעם אחת לאחר 3-4 ימים של תרבות: לסובב את הצלחת בכיוון השעון על ידי 180 ° (organoids עכשיו במיקום 12: 00), בזהירות לשאוף GM מעמדה הפוכה לכיפה organoid באמצעות מנגנון רב ערוצי אם זמין, ולאחר מכן להוסיף GM טרי.

3. טיפול תרופתי

  1. הכן דילול סמים סדרתי ב- LGM עבור התרופה המועדפת, למשל, אוסימרטיניב, לטיפול באורגנוידים NSCLC מוטנטיים EGFR. כלול פקד שלילי (LGM media + 0.1% DMSO). הכן aliquots סמים מספיק של כל המינונים על פי מספר הבארות זרע בתוספת עודף ניסיוני.
    הערה: סדרת דילול הכוללת ≥8 מנות ונעה בין 1 nM-10 μM מומלץ עבור מעכבים ממוקדים.
  2. סובב את לוח האורגנויד בכיוון השעון ב-180° (אורגנוידים נמצאים כעת במיקום של השעה 12). בזהירות לשאוף GM באמצעות מנגנון רב ערוצי רצוי.
    הערה: הימנעו מלגעת בכיפת האורגנוידים תוך שאיפה ל-GM מכיוון שהדבר עלול לגרום לאובדן ביומסה אורגנויד ותוצאות השפעה.
  3. הוסף 100 μL של שליטה (למשל, LGM מדיה + 0.1% DMSO) או פתרון תרופה לבאר.
    הערה: עיין באיור 1C עבור סכמטי הטיפול בהסלמה תרופתית בתבנית צלחת של 96 בארות.
  4. אינדגירה טיפלה organoids ב 37 °C (5 °F) בחממה תרבית התא במשך 5 ימים.

4. קריאה על ידי בדיקת הישרדות מבוססת זוהר

  1. קריאת קציר והישרדות
    1. בצע את בדיקת ההישרדות על פי Reference19.
      1. להפשיר ריאגנט (ראה טבלת חומרים) לילה ב 4 °C (65 °F). שיווי משקל ריאגנט באמבט מים בטמפרטורת החדר במשך 30 דקות לפני השימוש ומערבבים על ידי היפוך.
      2. הוסף נפח שווה של ריאגנט לכל באר (100 μL לבאר). מערבבים היטב על ידי צנרת למעלה ולמטה, עם קצה פיפטה להציב במיקום של כיפת organoid. דגירה במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר בחושך.
      3. באמצעות פיפטה רב-ערוצית, העבירו כ-75% (150 μL) מהליסאט (שלב 4.1.1.2) לצלחת חדשה לבנה ואטומה של 96 בארות.
        הערה: העברת 75% מהליסטים לצלחת חדשה מבטיחה היעדר בועות בקריאה המאוחרת יותר מבלי להשפיע על רגישות הבדיקה.
      4. דגירה למשך 25 דקות נוספות בטמפרטורת החדר בחושך.
    2. הקלט אור באמצעות קורא לוחות ELISA (זמן שילוב 0.25-1 s/per well) (ראה טבלת חומרים).
    3. שמור נתונים בתבנית מתאימה, לדוגמה, טבלת נתונים המכילה את כל הקריאות וההקלטות הגולמיות של פריסת הלוח והתרופות המשמשות.
  2. ניתוח נתונים באמצעות תוכנת ניתוח סטטיסטי (ראה טבלת חומרים)
    1. צור טבלת XY חדשה והוסף נתונים בתבנית XY: שורות (X) הן שליטה שלילית ואחריהן מינוני סמים הסלמה, עם מינונים כמו יומן [מעכב] בריכוז טוחנת. עמודות (Y) הן ערכי קריאה הכוללים שכפולים המוערמים יחד עם עמודות.
      הערה: ריכוז הפקד השלילי צריך להיות מצוין כערך מינימלי (נתון 0 אינו אפשרי בקנה מידה יומן), למשל, יומן [מעכב], M = -10.
    2. נרמל ערכים על-ידי בחירה באפשרות נתח > לנרמל ובאמצעות הפרמטרים הבאים: לנרמל כל תת-קולומן בנפרד, Y = 0 כ- 0 %, "ערך אחרון בכל תת-קולון (או הראשון, הגדול מביניהם)" כ- 100 %, גורם באחוזים, גרף את התוצאות.
    3. התאם עקומת רגרסיה לא ליניארית בנתונים מנורמלים על-ידי בחירה באפשרות ניתוח ניתוח XY > > > רגרסיה לא ליניארית > תגובת מינון - עיכוב > יומן רישום (מעכב) לעומת תגובה מנורמלת - שיפוע משתנה.
    4. דווח על תוצאות כטבלה של ערכי IC50 שהופקו לאחר ניתוח רגרסיה לא ליניארי וגרף של עקומת תגובה כולל נקודות נתונים מנורמלות כממוצע +/- סטיית תקן ועקומת רגרסיה מותאמת.

Representative Results

אתגרים ניכרים בהקמת אורגנוידים של NSCLC נרשמו7. לכן, זה מרגש לראות את העבודה האחרונה הקמת organoids סרטן ריאות ושימוש בהם לטיפול תרופתי assays20,21,22. מוטציות EGFR אחראיות ל-11.3% ממקרי NSCLC23. טיפול ממוקד במעכבי EGFR מייצג את אפשרות הטיפול בקו הראשון ב- NSCLC מוטציה EGFR ושיפר את בטיחות ההישרדות והטיפול הכוללת בחולים24. עבודה זו קבעה את הרגישות מעכבי טירוזין קינאז EGFR שאושרו על ידי ה-FDA אוסימרטיניב24,25 באורגנוידים NSCLC מוטציה EGFR. אורגנוידים NSCLC מוטציה EGFR נוצרו כריתה כירורגית או דגימות ביופסיה גידול של חולי NSCLC ואושרו מחסה מוטציה oncogenic המצוין על ידי ריצוף DNA. כפי שתואר לעיל, מודלים organoid NSCLC מוטציה EGFR טופלו עם מינונים הסלמה של osimertinib ו PDO הכדאיות מוערך על ידי קריאת הישרדות תאים מבוססי אור חמישה ימים לאחר תחילת הטיפול. בעוד מוטציה EGFR (EGFRdel19)-חיובי TH107 organoids הראו רגישות לטיפול osimertinib עם ריכוז מעכב חצי מקסימלי (IC50) של 56 nM (איור 2A), EGFR-מוטציה (EGFRL858R)-חיובי TH116 organoids היו עמידים לטיפול osimertinib עם IC50 של יותר מ 1 מיקרומטר (איור 2B). הרגישות של EGFRdel19-חיובי TH107 NSCLC לוותה בשינויים משמעותיים בתעתיק, כולל ירידה בביטוי חתימות גנים הקשורות למחזור התאים ועלייה בביטוי חתימות גנים הקשורות לאפופטוזיס (איור משלים 2A,B). כהפניה, מוצגים נתוני תגובה עבור קו התאים הרגיש של NSCLC PCLC החיובי ל-EGFRdel19 (איור 3A, B). האחרון כולל ניתוח הישרדות למינונים מסלימים של אוסימרטיניב על ידי בדיקת הישרדות דו-ממדית מבוססת אור (איור 3A) וחקר דיכוי איתותים ברמה של איתות EGFR-MAPK על ידי כתם מערבי (איור 3B). בסך הכל, נתונים אלה מדגישים את הדיוק של הפרוטוקול הנוכחי לקביעת תגובת התרופה והבחנה בין מודלים רגישים ועמידים ל- NSCLC PDO. ניתוחים נוספים של EGFRL858R חיובי TH116 organoid ודגימות קליניות זמינות נדרשים כדי לקבוע שינויים אפשריים הקשורים להתנגדות.

Figure 2
איור 2: עקומת תגובת הטיפול של מודלים אורגנודיים NSCLC מוטנטיים של EGFR להסלמה אוסימרטיניב. (A) תגובת אוסימרטיניב במודל האורגנויד הרגיש של EGFRdel19 חיובי TH107 NSCLC. (B) תגובת אוסימרטיניב בדגם האורגנויד העמיד EGFRL858R חיובי TH116 NSCLC. נקודות נתונים מוצגות כערכים מנורמלים המציגים את סטיית התקן הממוצעת +/- , עם עקומת רגרסיה לא ליניארית המותקנת בנתונים. TH107, n = 6 עותקים משוכפלים טכניים לכל נקודת נתונים. TH116, n = 4 עותקים משוכפלים טכניים לכל נקודת נתונים. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: נתונים השוואתיים לתגובת הטיפול לאוסימרטיניב בקו תאים רגיש של NSCLC מוטציה מסוג EGFR ומודלים אורגנוידים המתרבים במדיה שונה. (A) תגובת אוסימרטיניב בקו התא הרגיש של EGFRdel19-חיובי NSCLC PC9, שנקבע על ידי בדיקת 2D-CTG סטנדרטית. (B) איתות דיכוי בתאי PC9 על טיפול של יומיים עם osimertinib (2 מיקרומטר). (ג) תגובת אוסימרטיניב בתרבות הדגם האורגנודית הרגישה של EGFRL858R חיובית TH330 NSCLC במדיה של LGM ו- GM. (ד) תגובת Osimertinib במודל האורגנויד AZ021 NSCLC העמיד במדיה LGM ו- GM. אישור המוטציה האונקוגנית EGFRL858R ב- AZ021 נכשל ועשוי להיות סיבתי להיעדר תגובת אוסימרטיניב. עבור A ו- C-D, נקודות נתונים מוצגות כערכים מנורמלים המציגים את סטיית התקן הממוצעת +/- , עם עקומת רגרסיה לא ליניארית המותקנת בנתונים. PC9, n = 3 שכפולים טכניים לכל נקודת נתונים. TH330, n = 5 עותקים משוכפלים טכניים לכל נקודת נתונים. AZ021, n = 6 עותקים משוכפלים טכניים לכל נקודת נתונים. בדיקת דירוג וילקוקסון בוצעה על נתונים מנורמלים כדי לקבוע את המשמעות הסטטיסטית. עבור TH330 (C), LGM לעומת GM, ** p = 0.0078. עבור AZ021 (D), LGM לעומת GM, ns p = 0.0742. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

איור משלים 1: תוצאות מנתח תאים מייצגות לספירה והערכת כדאיות של מודלים אורגנויד מוטנטיים של EGFR. TH107 ו- TH107BC מתייחסים למודלים אורגנוידים שונים ו- A ו- B לשכפולים ביולוגיים. עבור כל דגם ושכפול ביולוגי, נספרים שלושה עותקים משוכפלים טכניים; כולם מראים ≥95% כדאיות. תמונה מייצגת במהלך ספירת תאים מוצגת מימין, ומציגה כדאיות חזקה וניתוק של תא יחיד. נא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.

איור משלים 2: ניתוח העשרה מוגדר גנים (GSEA) באמצעות נתוני ריצוף RNA בתפזורת שהתקבלו עבור אורגנוידים TH107 NSCLC מוטנטיים EGFR, השוואת שליטה לא מטופלת (DMSO) ותאים שטופלו ב- Osimertinib במשך 3 ימים (OSI_D3). (א-ב) לאחר טיפול ממוקד, תאים רגישים יעברו מעצר G1 מחזור התא ולהפסיק התפשטות פעילה. כביטוי של גנים מחזור התא G2M קשורה להתפשטות פעילה, העשרה נומינלית של ביטוי בפקד לא מטופל (DMSO) צפוי. עבור גנים הקשורים לאפופטוזיס, צפויה העשרה נומינלית בתאים שטופלו (OSI_D3). שניהם אושרו במודל האורגנויד TH107 NSCLC מוטציה EGFR שטופלו ב- Osimertinib: (A) GSEA עבור חתימת הביטוי הולמרק G2M (משמאל) מראה העשרה בתאים שטופלו ב- DMSO. ציון העשרה נומינלי (NES): +1.708, רוזוולט < 0.0001. (B) GSEA עבור חתימת הביטוי של הולמרק אפופטוזיס (מימין) מראה העשרה בתאים שטופלו באוסימרטיניב. נס: -1.075, רוזוולט: ns, 0.3275. נא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.

איור משלים 3: טיפול תרופתי קומבינטורי במודל האורגנויד TH330 מוטציה EGFR שטופלו בהסלמה של אוסימרטיניב בנוכחות מעכב תוסף שני בריכוז קבוע. שינויים הקשורים להתנגדות ב- NSCLC מוטציה EGFR, כלומר, הפעלת SRC ו- AXL26,27,28, היו תרופתיים ממוקדים על ידי טיפול קומבינטורי עם מעכב SRC Saracatinib (100 nM) או מעכב AXL R428 (500 ננומטר), n = 6 שכפולים טכניים לכל נקודת נתונים. שני הטיפולים הקומבינטוריים הביאו לתגובת טיפול מוגברת, עם משמעות לשילוב של אוסימרטיניב עם מעכב SRC Saracatinib. מובהקות סטטיסטית הוערכה על ידי מבחן הדירוג של וילקוקסון: אוסימרטיניב לעומת אוסימרטיניב + סרקטיניב, *p = 0.0195; אוסימרטיניב נגד Osimertinib + R428, ns, p = 0.2500. נא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.

טבלה משלימה 1: שינוי גודל האורגנויד מזריעה (d0) ל-7 ימים לאחר הטיפול (d7). (A) התפתחות צמיחה ב EGFRdel19 חיובי NSCLC organoid TH107. (B) התפתחות צמיחה EGFRL858R חיובי NSCLC organoid TH330. לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

Discussion

כתב יד זה מפתח ומתאר פרוטוקול סטנדרטי להערכת רגישות לסמים במודלים של PDO תלת-ממדיים שמקורם ב- NSCLC. בנוסף למחקרי רגישות לתרופות, יש צורך באפיון נוסף של מודלים אורגנוידים זמינים כדי לקבוע את הסיבות הבסיסיות להבדלים ברגישות לסמים. זה עשוי לכלול פרופיל גנטי של organoids ודגימות חולים וניתוחים אחרים הזמינים עבור organoids, כגון כתמים אימונוהיסטוכימיה עבור סמני בידול וסמנים ביולוגיים איתות תאי כללי ופיזיולוגיה13,29.

שלבים קריטיים בפרוטוקול
הפרוטוקול המתואר להלן מספק זרימת עבודה מתוקננת המאפשרת ניתוחים מדויקים וניתנים לשחזור של רגישות לסמים כאשר עוקבים אחריו בזהירות. יש לנקוט בזהירות מיוחדת בשלבים הבאים: עיכול טריפל ו- DNAse I במהלך הדור של השעיות תא בודד, זריעה של השעיות של תא יחיד ב- BME2, ניטור צמיחת organoid עד טיפול, שינויי מדיה, שיבוש וליזה של Organoids מוטבע BME2 במהלך קריאת הישרדות תאים מבוססי זוהר. (1) בעוד עיכול DNAse I נוסף לאחר דיסוציאציה מבוססת טריפל של organoids אינו חיוני להרחבת מודלים organoid במהלך תחזוקת תרבות סדירה, DNAse I העיכול לא צריך להיות מושמט בעת זריעה לניסויים הסלמה סמים כפי שהוא מבטיח הפרדה טובה יותר של אשכולות organoid לתוך השעיות תא יחיד וספירת תאים מדויקת. (2) זריעת השעיית תא יחיד ב- BME2 מייצגת צעד קריטי בהתחשב בהתבססות של BME2 בטמפרטורת החדר. לכן, לכל היותר 1-2 שורות צריך להיות זרע בבת אחת, ודגימות צריך להיות ממוקם על קרח לפני שורות נוספות הם זרעו. הערה, תאים צריכים להיות pipetted למעלה ולמטה כאשר זריעה ממשיכה לאפשר השעיית תא הומוגנית. (3) צמיחת Organoid צריך להיות במעקב זהיר במהלך התרחבות 7 ימים מזריעה לטיפול. דוגמה להתפתחות הצפויה ניתנת באיור 1B ובטבלה משלימה 1. שימו לב, הערכת שינויים בגודל האורגנויד על ידי מיקרוסקופיה וניתוח תמונה של ברייטפילד כפי שמוצג באיור 1B עשויה לאפשר הערכה מדויקת של ההבדלים בצמיחת האורגנויד וזמני ההכפלה. זמני הכפלה יכולים להשפיע על תגובות לסמים, כפי שנדון לאחרונה בספרות 30. אם קצב הגידול האורגנויד עולה על הדוגמה המוצגת באופן משמעותי, ניתן לשקול זמן התרחבות קצר יותר עד לתחילת הטיפול ומשך הטיפול הקצר יותר. (4) בנוסף, יש לנקוט בזהירות מיוחדת בעת שינוי מדיה כדי למנוע שאיפה organoids. מיקום הזריעה של אורגנוידים מוטבעים BME2 במיקום השעה 6 מאפשר שאיפה בטוחה של מדיה כאשר לוחות מסתובבים בכיוון השעון על ידי 180 ° ומדיה נשאפת במיקום ההפוך של organoids. (5) לבסוף, תמוגה יסודית של אורגנוידים מוטבעים BME2 במהלך קריאת ההישרדות חיונית כדי לרשום תוצאות מדויקות. על פי הוראות היצרן, דגימות צריך להיות pipetted למעלה ולמטה שוב ושוב, באופן אידיאלי באמצעות טיפים לא מסוננים, כדי להבטיח תמוגה נכונה. יש לעקוב אחר זמני הדגירה כמתואר. יתר על כן, העברת 75% של lysate (במקום את הנפח הכולל) לצלחת לבנה, אטומה תחתית 96-well עבור הקריאה הסופית באמצעות קורא צלחת ELISA מאפשר הערכה מתאימה, כמו זה מבטיח את אותו נפח בכל באר והיעדר בועות אוויר שניתן להציג על ידי צינורות נמרצים.

שימו לב, יצירת פרופילים של תגובות לסמים בתרבויות אורגנויד משובצות BME2 עשויה להראות סטיית תקן גבוהה יותר מזו שנצפתה בתרביות רגילות של קו תאים (איור 2, איור 3A). סטיית התקן הגבוהה יותר מבוססת על מספר גורמים, כולל סבירות מוגברת לשינויים מינוריים בזריעה בעת עבודה עם BME2 והבדלים בשיעורי הצמיחה האורגניים הבודדים על פני בארות במהלך תקופת הצמיחה הראשונית של 7 ימים. לכן, שווה או יותר מארבעה העתקים טכניים לכל ריכוז סמים צריך להיות זרע.

והכי חשוב, יש להעריך בקפידה את נוכחותם של תאים ממאירים הנושאים את מוטציית הנהג האונקוגנית ואת הזיהום המוגבל על ידי תאי אפיתל רגילים בדרכי הנשימה. אתגרים במפעל NSCLC יכול להעדיף את הצמיחה של תאי אפיתל דרכי הנשימה נורמלי7. העתק פרופילי מספרים או גישות מבוססות PCR ורצף כדי לאשר את נוכחותן של מוטציות הנהג האונקוגניות הן שיטות הבחירה כדי להבטיח את האיכות של תרביות אורגנויד NSCLC.

שינויים ופתרון בעיות של השיטה
מדיה וגורמי גדילה בהתאמה שנוספו לפתרונות מדיה בסיסיים יכולים להשפיע באופן משמעותי על תגובת התרופה למעכבים ממוקדים. הם מפעילים קולטני מעקפים ומסלולי איתות המשפיעים ומגבילים את תגובת התרופה (למשל, FGF, HGF, EGF)26. בעוד שתקשורת עשירה ומותאמת בגורם גדילה עשויה להיות אופטימלית להרחבת תרבות האורגנויד, יש לבצע הערכות הסלמה ורגישות של תרופות במדיה מופחתת של גורם צמיחה, כפי שתואר לעיל. הדבר מבוסס על ניסיון פנימי בהשוואת ניסוחים שונים של מדיה ונתוני תגובה לתרופות (איור 3C). בעוד שפתרונות מדיה יכולים להשפיע על מידת הרגישות לטיפול תרופתי מסוים ויכולים לשנות ערכי IC50, פנוטיפים חזקים של רגישות או התנגדות נראים לכאורה ללא קשר לניסוח מדיה (איור 3C,D). בנוסף, מומלץ עקביות כללית בניסוח התקשורת ובפרופיל תגובות סמים על פני תרביות אורגנויד, ויש לזרוע סכום שווה או יותר מארבעה העתקים טכניים לריכוז. הדבר חשוב במיוחד לטווחי בחינת ביצועים ברגישות לעומת. התנגדות למעכב העניין.

מגבלות השיטה
הפרוטוקול המוצג כאן מתאר את הרגישות של NSCLC 3D סרטן אורגנויד מודלים מעכבים ממוקדים כאשר תאים סרטניים שמקורם בחולה מתורבתים. ניסויים נוספים, כולל ניתוח פרמקודינמי לגבי עיכוב מסלול וניתוח רצף לנוכחות הנהג oncogene ומוטציות משניות, נדרשים לאפיון מפורט של עמידות לתרופות ורגישות. יתר על כן, גורמים עוברי אורח כגון גירויים מיקרו-אנירומנטליים הנגזרים מאינטראקציות או מגורמים מופרשים על ידי תאים עוברי אורח שאינם סרטניים במיקרו-סביבה של הגידול אינם נלקחים בחשבון, ויש צורך בפרוטוקולים חדשניים כאשר מנסים מודלים אורגנוידים של תרבות משותפת עם תאים חיסוניים או סטרומיים. העבודה האחרונה הדגישה את השימוש במודלים אורגנוידים כדי לשחזר אינטראקציות מיקרו-סביבה של גידולים ותגובות פרופיל למעכבי מחסום חיסוני, כגון טיפול נגד PD-L111, 13,31.

משמעות השיטה ביחס לשיטות קיימות/ חלופיות
מודלים אורגנויד סרטן 3D לשחזר את המגוון הגנטי ואת דטרמיננטים של תגובת הטיפול נוכח הגידול המקורי4,5,6. ראוי לציין, הטרוגניות מרחבית וטמפורלית יכולה לקדם את התפתחות הגידול, והופעה מקבילה והתפתחות רציפה של תת-שכבות הגידול יכולות להתרחש 32,33. הטרוגניות תוך-אטומית משמעותית לבחירה של תאים סרטניים עמידים יותר תחת לחץ טיפולי9,34,35. הפרוטוקול המסופק כאן מאפשר הערכה מהירה של רגישויות לטיפול במעכבים ממוקדים בדגימות בקרבת מטופלים. לפיכך, למודלים אורגנוידים יש יתרונות על פני מודלים קונבנציונליים יותר של קו תאים הומוגניים חסרי מגוון גנטי או מחקרים ארוכי טווח באמצעות קווי תאים או קסנוגרפטים שמקורם במטופל. יתר על כן, הפרוטוקול הנוכחי מאפשר הגדלה של עד זרועות מרובות של גישות טיפול וטיפול משולב עם מגבלות מעטות לגבי עלות ויכולת אנליטית. ככזה, הוספת תרופה שנייה של עניין במינון קבוע תוך הסלמת המעכב הממוקד בעיקר והשוואתו להסלמה של המעכב הממוקד בעיקר לבדו מאפשרת להעריך ביעילות את ההשפעות הקומבינטוריות הפוטנציאליות ועם מינימום ביומסה נוספת הנדרשת (איור משלים 3). בהשוואה להערכות מבוססות הדמיה המשמשות לניטור התפתחות אורגנויד ותגובה לתרופות, בדיקת ההישרדות של התאים המבוססת על אור המתוארת כאן יש רגישות דומה עם ציוד מינימלי והכשרה הנדרשים.

חשיבות ויישומים פוטנציאליים של השיטה בתחומי מחקר ספציפיים
פיתוח צינור מתוקנן המאפשר להקים מודלים אורגנוידים של סרטן מדגימות מטופלים ופרופיל הרגישויות לתרופות הבאות טומן בחובו פוטנציאל ישימות קליני משמעותי. פרופיל פרמקולוגי Ex vivo זכה להכרה באיתור נקודות תורפה ותכונות הקשורות עמידות בגידולים, בקורלציה לתגובת הטיפול בחולים36,37. באופן משמעותי, פרופיל ex vivo של רגישויות לתרופות עשוי לסייע בבחירת הטיפול במרפאה ובתכנון טיפולים משולבים רציונליים המטפלים במנגנוני התנגדות. בסך הכל, גישה זו יכולה לעזור לאפשר אסטרטגיות מותאמות אישית משופרות לטיפול מולקולרי או משטרי טיפול קומבינטורי. זה האחרון עשוי לעזור למקד סובלנות סמים ומנגנוני התנגדות מוקדם ולהעמיק את התגובה הקלינית כדי לשפר את תוצאות המטופל בעתיד.

Disclosures

T.G.B. הוא יועץ ל- Array Biopharma, תרופות מהפכה, נוברטיס, אסטרהזנקה, טקדה, ספרינגוורקס, תרופות ג'אז, טיפולי ממסר, טיפולי גשם, גשם טיפולי, Biosciences מנוע, ומקבל מימון מחקר מ נוברטיס, אסטרטגיה, Kinnate, ותרופות מהפכה.

Acknowledgments

אנו מודים למעבדות של ירון P Roose (UCSF) וקלווין J Kuo (סטנפורד) על הקלט שלהם לגבי תרבות organoid ופיתוח פרוטוקול. אנו מודים עוד יותר Oghenekevwe M. Gbenedio (מעבדת רוס, UCSF) על פרוטוקולים וקלט הקמת מדגם. פרויקט מחקר זה נערך בתמיכת NIH [U54CA224081]. פ. הזרק נתמך על ידי מלגת הפוסט-דוקטורט של מילדרד שיל מהסיוע הגרמני לסרטן.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1.5 mL tubes
15 mL centrifuge tubes
500 mL Vacuum Filter/Storage Bottle System, 0.2 µm Pore 33.2 cm2 Nylon Membrane Corning 430773 for both media
96-Well, Cell Culture-Treated, Flat Clear Bottom Black Microplate Corning 3904
96-Well, Cell Culture-Treated, Solid White Flat-Bottom Microplate Corning 3917
A-8301 Tocris Bioscience 293910 for both media
Advanced DMEM/F-12 Gibco 12634010 for LGM
B27 Life Technologies 12587010 for both media
BioRender 2021 https://biorender.com/ online scientific illustration software
BME2 (Cultrex RGF Basement Membrane Extract, Type 2) R&D Systems 353301002
Cell culture incubator (37 °C, 5% CO2)
CellTiter-Glo 3D Cell Viability Assay Promega G9682 3D-CTG readout reagent
Centrifuge holding 15 mL centrifuge tubes
Deoxyribonuclease I (DNAse I) ThermoFisher Scientific 18047019
Dulbecco's Phosphate-Buffered Salt Solution Corning MT21031CV
DMEM/F-12, GlutaMAX supplement Gibco 10565018 for GM
GlutaMax Gibco 35050061 for LGM
GraphPad Prism software (version 9.2.0) GraphPad statistical analysis software
HEPES Gibco 15630080 for both media
hFGF-10 PeproTech 100-26-100ug for GM
hFGF-7 PeproTech 100-19-50ug for GM
hNoggin PeproTech 120-10C-100ug for both media
hRspondin PeproTech 120-38-100ug for GM
Low retention pipette tips, 20 µL (P20) ThermoFisher Scientific 2149P-05-HR
Low retention pipette tips, 200 µL (P200) ThermoFisher Scientific 2069-05-HR
Regular length pipette tips, 1000 µL (P1000) ThermoFisher Scientific 2179-HR
Multichannel pipette
N-Acetylcysteine Fisher Scientific 50-424-777 for both media
Nicotinamide Sigma Aldrich N0636-100G for both media
Osimertinib Selleck Checm S7297
Penicillin-Streptomycin-Glutamine Gibco 10378016 for LGM
Penicillin/Streptomycin Cytiva HyClone SV30010 for GM
Pipettes (different sizes)
Plate reader Molecular Devices SpectraMax M5 equipment, alternative readers may be used
Primocin Invivogen ant-pm-1 for GM
SB202190 Selleck Chem S1077 for GM
TrypLE Express Enzyme Gibco 12604021
Vacuum pump and tubing
Vi-CELL XR Cell Analyzer Beckman Coulter Vi-CELL XR cell analyzer / counter

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. de Bono, J. S., Ashworth, A. Translating cancer research into targeted therapeutics. Nature. 467 (7315), 543-549 (2010).
  2. Dagogo-Jack, I., Shaw, A. T. Tumour heterogeneity and resistance to cancer therapies. Nature Reviews Clinical Oncology. 15 (2), 81-94 (2018).
  3. Drost, J., Clevers, H. Organoids in cancer research. Nature Reviews Cancer. 18 (7), 407-418 (2018).
  4. Tiriac, H., et al. Organoid profiling identifies common responders to chemotherapy in pancreatic cancer. Cancer Discovery. 8 (9), 1112-1129 (2018).
  5. Ooft, S. N., et al. Patient-derived organoids can predict response to chemotherapy in metastatic colorectal cancer patients. Science Translational Medicine. 11 (513), (2019).
  6. Vlachogiannis, G., et al. Patient-derived organoids model treatment response of metastatic gastrointestinal cancers. Science. 359 (6378), 920-926 (2018).
  7. Dijkstra, K. K., et al. Challenges in establishing pure lung cancer organoids limit their utility for personalized medicine. Cell Reports. 31 (5), 107588 (2020).
  8. Lo, Y. -H., Karlsson, K., Kuo, C. J. Applications of organoids for cancer biology and precision medicine. Nature Cancer. 1 (8), 761-773 (2020).
  9. Bivona, T. G., Doebele, R. C. A framework for understanding and targeting residual disease in oncogene-driven solid cancers. Nature Medicine. 22 (5), 472-478 (2016).
  10. Jabs, J., et al. Screening drug effects in patient-derived cancer cells links organoid responses to genome alterations. Molecular Systems Biology. 13 (11), 955 (2017).
  11. Tashiro, T., et al. In vivo and ex vivo cetuximab sensitivity assay using three-dimensional primary culture system to stratify KRAS mutant colorectal cancer. PLoS One. 12 (3), 0174151 (2017).
  12. van de Wetering, M., et al. Prospective derivation of a living organoid biobank of colorectal cancer patients. Cell. 161 (4), 933-945 (2015).
  13. Neal, J. T., et al. Organoid Modeling of the Tumor Immune Microenvironment. Cell. 175 (7), 1972-1988 (2018).
  14. Hysenaj, L., et al. SARS-CoV-2 infection studies in lung organoids identify TSPAN8 as novel mediator. bioRxiv. , (2021).
  15. Sachs, N., et al. Long-term expanding human airway organoids for disease modeling. The EMBO Journal. 38 (4), 100300 (2019).
  16. Salahudeen, A. A., et al. Progenitor identification and SARS-CoV-2 infection in human distal lung organoids. Nature. 588 (7839), 670-675 (2020).
  17. Strober, W. Trypan blue exclusion test of cell viability. Current Protocol in Immunology. , Appendix 3, Appendix 3B (2001).
  18. Pushparaj, P. N. Revisiting the micropipetting techniques in biomedical sciences: A fundamental prerequisite in good laboratory practice. Bioinformation. 16 (1), 8-12 (2020).
  19. Promega Corporation. CellTiter-Glo 3D Cell Viability Assay. Promega Corporation. , (2021).
  20. Kim, M., et al. Patient-derived lung cancer organoids as in vitro cancer models for therapeutic screening. Nature Communication. 10 (1), 3991 (2019).
  21. Hu, Y., et al. Lung cancer organoids analyzed on microwell arrays predict drug responses of patients within a week. Nature Communication. 12 (1), 2581 (2021).
  22. Shi, R., et al. Organoid cultures as preclinical models of non-small cell lung cancer. Clinical Cancer Research. 26 (5), 1162-1174 (2020).
  23. Collisson, E. A., et al. Comprehensive molecular profiling of lung adenocarcinoma. Nature. 511 (7511), 543-550 (2014).
  24. Ramalingam, S. S., et al. Overall Survival with Osimertinib in untreated, EGFR-mutated advanced NSCLC. New England Journal of Medicine. 382 (1), 41-50 (2019).
  25. Soria, J. -C., et al. Osimertinib in untreated EGFR-mutated advanced non-small-cell lung cancer. New England Journal of Medicine. 378 (2), 113-125 (2017).
  26. Rotow, J., Bivona, T. G. Understanding and targeting resistance mechanisms in NSCLC. Nature Reviews Cancer. 17 (11), 637-658 (2017).
  27. Zhang, Z., et al. Activation of the AXL kinase causes resistance to EGFR-targeted therapy in lung cancer. Nature Genetics. 44 (8), 852-860 (2012).
  28. Kanda, R., et al. Erlotinib resistance in lung cancer cells mediated by integrin β1/Src/Akt-driven bypass signaling. Cancer Research. 73 (20), 6243-6253 (2013).
  29. Bruun, J., et al. Patient-derived organoids from multiple colorectal cancer liver metastases reveal moderate intra-patient pharmacotranscriptomic heterogeneity. Clinical Cancer Research. 26 (15), 4107-4119 (2020).
  30. Hafner, M., Niepel, M., Chung, M., Sorger, P. K. Growth rate inhibition metrics correct for confounders in measuring sensitivity to cancer drugs. Nature methods. 13 (6), 521-527 (2016).
  31. Yuki, K., Cheng, N., Nakano, M., Kuo, C. J. Organoid models of tumor immunology. Trends in Immunology. 41 (8), 652-664 (2020).
  32. Gerlinger, M., et al. Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregion sequencing. New England Journal of Medicine. 366 (10), 883-892 (2012).
  33. McGranahan, N., Swanton, C. Biological and therapeutic impact of intratumor heterogeneity in cancer evolution. Cancer Cell. 27 (1), 15-26 (2015).
  34. Rambow, F., et al. Toward minimal residual disease-directed therapy in melanoma. Cell. 174 (4), 843-855 (2018).
  35. Marine, J. C., Dawson, S. J., Dawson, M. A. Non-genetic mechanisms of therapeutic resistance in cancer. Nature Reviews Cancer. 20 (12), 743-756 (2020).
  36. Frismantas, V., et al. Ex vivo drug response profiling detects recurrent sensitivity patterns in drug-resistant acute lymphoblastic leukemia. Blood. 129 (11), 26-37 (2017).
  37. Drusbosky, L. M., et al. Predicting response to BET inhibitors using computational modeling: A BEAT AML project study. Leukemia Research. 77, 42-50 (2019).

Tags

חקר הסרטן גיליון 177 אורגנויד אורגנויד ריאות PDO NSCLC סרטן ריאות אוסימרטיניב EGFR מעכב ממוקד התנגדות
רגישות ליצירת פרופילים לטיפולים ממוקדים באורגנוידים שמקורם ב-EGFR-Mutant NSCLC
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Barbosa Rabago, D., Blakely, C. M.,… More

Barbosa Rabago, D., Blakely, C. M., Haderk, F., Bivona, T. G. Profiling Sensitivity to Targeted Therapies in EGFR-Mutant NSCLC Patient-Derived Organoids. J. Vis. Exp. (177), e63039, doi:10.3791/63039 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter