与器官型脑片和癌细胞的3D球体共培养系统

脑转移的早期组织学研究证实了居民的神经胶质细胞的快速和急剧变化，特别是星形胶质细胞和小胶质细胞^13。为了研究这些变化和相互作用与癌细胞，这种新颖的共培养系统非常适合。其他的研究领域已经有了长期的经验与海马器官型脑片。一个优点是，海马器官型脑片培养是可行的和有效的保存天至数周，使其适合长期实验。自1991年Stoppini的引进海马脑片系统，它已经被广泛使用，例如在退行性疾病的研究。因此，这种模式创新培养系统代表一个与一系列在肿瘤生物学^9,11应用行之有效的方法的一种改进。修改为我们提供了一个可重复的模型来评估肿瘤的侵袭AF等级terwards和文化的接口方法生长非常适合于需要三维结构的实验。一些技术已经被用于在共存器官型海马切片与其他细胞。这些巨噬细胞和器官型脑切片¹⁴之间的间接系统，并从海马区¹⁵两个不同切片的直接共培养。神经胶质瘤的聚集也被用共培养脑片^16。这些模型可以用来分析在脑切片的细胞​​和分子事件，但不允许肿瘤细胞，小胶质细胞和脑实质之间的直接的，生理的接触。此外，这种方法允许在观察小胶质细胞的无骨髓来源的外周血单核细胞/巨噬细胞的污染。使用CCR2和CX3CR1转基因小鼠模型是一个关键的改进是由于这样的事实，所以很难侵入单核细胞区分开驻地胶质根据他们的同类物业^17,18,19。虽然脑内注射癌细胞允许调查肿瘤进展，它不能告诉之多，以包围巨噬细胞样的细胞是否从大脑驻留的小胶质细胞群体或从骨髓来源的外周血单核细胞/巨噬细胞¹⁷起源。 Kettenmann的团队介绍，涉及接种胶质瘤细胞进入大脑切片用显微操作器²⁰的器官型脑片模型。然而，原发性恶性脑胶质瘤的区别转移性癌许多方面。首先，恶性胶质瘤是间充质来源的，不发生转移的神经系统外，并迁移/侵袭作为单细胞瘤和脑组织之间没有边界。相比之下，浸润性生长是一个典型的病理特征，而这种癌通常迁移/侵袭作为同伙。第二，癌经常尝试重建上皮结构在大脑中，而神经胶质细胞尝试将肿瘤从脑组织由（伪）胶囊分离。考虑到生物和形态特征，恶性胶质瘤和癌转移是不是真的具有可比性。出于这些原因，我们修改和开发了共培养系统中，我们不注入而是共存相邻的脑切片中癌细胞的插头。此外，我们观察到小神经胶质细胞和肿瘤插头的边框星形细胞堆积，这意味着小胶质细胞进入肿瘤插头，可以通过亮视野显微镜很容易地发现和共聚焦显微镜事后证实。癌细胞侵入大脑切片，这与体内情况真实，并通过BAUMERT和他的同事，谁发现了一个渗透区的尸检病例63％脑转移瘤^21条提出的观察。

由于缺少血液灌流，只有居民的巨噬细胞/小胶质细胞在这种文化。由于此外，米伊辛T细胞，因此，不存在异体反应性，可用于人体癌症细胞共培养，即使免疫小鼠或大鼠的脑切片（NMRI，B6，或只Wistar）。这可以作为一种替代的裸鼠模型。自四到五片可以从每只小鼠获得，需要的动物的显著数目减少，相比于现有的喷射模型。此外，动物不患转移性疾病长时间的，他们不经过手术操作重复^22。

与此共培养系统中，我们已经证明了小胶质细胞的活化由肿瘤细胞和促进癌细胞侵袭的能力。此外，这是第一次，就我们所知，小神经胶质细胞被认为积极输送癌细胞^23。

尽管所有的这些优点，在​​共存系统有，实际上，还限制。它仍然是一种体外模型中丢失前殖民化的步骤转移。因为缺少灌注的，这是不可能研究外渗。因此，研究该外渗的替代方法是使用任一体内注射模型或改良的Boyden室系统与细胞外基质，内皮细胞和星形胶质细胞以模拟血脑屏障^22,24。脑切片的共培养方法是另一种可靠的和可重现的模型具有许多优点，对于各种各样的应用，如定植的分析，一个潜在的，尤其侧重于驻地细胞的作用。与其它已建立的技术（如免疫组织化学，激光共聚焦显微镜和时间推移显微镜）的组合支持的直接细胞 – 细胞相互作用的研究。这是一个很不错的选择及其他技术互补，客人可作为征收转​​移微环境的线索和效果的调查。