Summary

Cultivo primario de Human vestibular schwannomas

Published: July 20, 2014
doi:

Summary

Vestibular schwannomas (VS) son tumores no malignos de células (SC) origen Schwann, asociadas a mutaciones en el gen supresor de tumores NF2. Se presenta un protocolo reproducible, eficiente para la enseñanza primaria humanos VS cultivo celular que permite la manipulación experimental molecular y celular y el análisis y recapitula la naturaleza heterogénea de la enfermedad humana.

Abstract

Schwannomas vestibulares (VSS) representan Schwann células (SC), los tumores del nervio vestibular, lo que compromete el 10% de todas las neoplasias intracraneales. VS ocurre en (neurofibromatosis tipo 2, NF2) formas ya sea esporádica o familiar, tanto asociados a defectos de inactivación del gen supresor tumoral NF2 gen. El tratamiento para la VS es generalmente la resección quirúrgica o radiocirugía, sin embargo, la morbilidad de estos procedimientos ha conducido investigaciones sobre los tratamientos menos invasivos. Históricamente, la falta de acceso a los especímenes de tejido fresco y el hecho de que las células no se inmortalizan schwannoma han obstaculizado significativamente el uso de cultivos primarios para la investigación de la tumorigénesis schwannoma. Para superar la limitada oferta de los cultivos primarios, la línea celular inmortalizada HEI193 VS se generó por transducción con VPH E6 y E7 oncogenes. Esta transducción oncogénico introdujo alteraciones moleculares y fenotípicos significativos a las células, que limitan su uso como un modelo para s humanostumores chwannoma. Por lo tanto, ilustramos un protocolo reproducible simplificado para la cultura de los derechos humanos primaria células VS. Esta técnica permite dominar fácilmente para investigaciones moleculares y celulares que recapitulan con más precisión la complejidad de la enfermedad de VS.

Introduction

Schwannomas vestibulares (VSS) representan Schwann células (SC), los tumores del nervio vestibular, lo que compromete el 10% de todas las neoplasias intracraneales 1-3. VS ocurre en (neurofibromatosis tipo 2, NF2) formas ya sea esporádica o familiar, tanto asociados a defectos de inactivación del gen supresor tumoral NF2 gen. El tratamiento para la VS es generalmente la resección quirúrgica o radiocirugía, sin embargo, la morbilidad de estos procedimientos incluyen sordera, neuropatías faciales, fuga de líquido cefalorraquídeo, el desequilibrio, y el nuevo crecimiento del tumor 1. Además no todos los pacientes son candidatos para la cirugía o la radiación aceptables. Tal morbilidad significativa, así como una falta de terapias alternativas ha impulsado la investigación en la biología molecular única de VS en la esperanza de desarrollar nuevos tratamientos de 3,4.

El cultivo celular permite el análisis rápido, fácil, y en profundidad del comportamiento molecular y celular y la detección del potencial terapéutico comlibra. Históricamente, la falta de acceso a los especímenes de tejido fresco y el hecho de que las células no se inmortalizan schwannoma han obstaculizado significativamente el uso de cultivos primarios para la investigación de la tumorigénesis schwannoma. Para superar la limitada oferta de los cultivos primarios, la línea celular inmortalizada HEI193 VS se generó por transducción con VPH E6 y E7 oncogenes 5. Esta transducción oncogénico introdujo alteraciones moleculares y fenotípicos significativos a las células, que limitan su uso como un modelo para los tumores schwannoma humanos. Culturas SC derivados de líneas de ratones transgénicos que carecen de un gen NF2 funcional representan otra alternativa para investigar la tumorigénesis SC NF2 in vitro dependiente. Estas culturas, sin embargo no pueden recapitular la naturaleza heterogénea de las VS humana o dar cuenta de la conducta humana específica. La mayoría de las técnicas anteriores cultura VS requieren tiempos de procesamiento relativamente largas y complicadas técnicas de cultivo selectivos 6-8.Aquí se presenta un protocolo simple, reproducible para primaria VS cultivo celular con un proceso completo en menos de 3 horas, con un 95% de pureza de las células tumorales como se determina por inmunotinción.

Protocol

Declaración de Ética: el uso de las muestras de tumores humanos en este protocolo fue aprobado por la Universidad de Iowa Junta de Revisión Institucional (IRB). 1. Configuración del día de antes de la cosecha del tumor Placas de cultivo Escudo celulares: En una campana de cultivo estéril, añadir una cantidad suficiente (solución al 0,01%) de poli-L-ornitina para cubrir el fondo de una cultura de poliestireno / plástico y / plato, reemplace las tapas, y deje reposar a temp…

Representative Results

La fragmentación del tumor correcta es esencial para la siembra óptima y el crecimiento en las placas de cultivo de tejido (Figura 1). Identificación de células schwannoma durante los primeros días después de la siembra es a menudo difícil, debido a oscurecer cantidades de residuos celulares y las células rojas de la sangre. Por el 4 º o 5 º día, las extensiones celulares cerca de fragmentos tumorales adherentes crearán reconocible 'cordón' patrones entre los e…

Discussion

Historia de cultivos in vitro Schwannoma

Los esfuerzos por establecer en cultivos in vitro schwannoma comenzaron tan sólo unas décadas después de que el neuroma acústico inicial resección quirúrgica abierta se produjo en 1894 12. Los primeros cultivos fueron grabadas por Kredel en la década de 1920, que intentó sin éxito para crecer tumor triturado por "método de la gota colgante" 12 . Más tarde, los Dres….

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Soporte: NIDCD R01DC009801, P30DC010362, 5T32DC000040-17

Materials

Poly-L-Ornithine, 0.01% Solution Sigma P4957 Cell Culture Surface Treatment
Laminin Mouse Protein  Gibco 23017-015 / L2020 Cell Culture Surface Treatment
0.2% Collagenase (dissolved in HBSS -/-) Sigma C2674 Dissociation Reagent
0.25% Trypsin Gibco 25200-056 Dissociation Reagent
TPS 100mm Round Culture Dish Midwest Scientific TP93100
Permanox 4 well slide Fisher Scientific 1256521
Permanox 8 well slide Fisher Scientific 1256522
Suction Filter Flask Midwest Scientific TP99500
15ml Conical Tube Midwest Scientific TP91015
50ml Conical Tube Midwest Scientific TP91050
2mL Round Bottom Tube USA Scientific 1620-2700
Small Scissor FST 14058-11
Small Forceps FST 11251-20
Scalpel Handle FST 10004-13
#11 Scalpel Blade Roboz RS-9801-11
Non-Tissue Culture 100mm Round Petri Dish Fisher Scientific 50-820-904
P1000 Pipetteman Bioexpress P3963-1000
Serological Pipetteman Bioexpress R3073-2P
Sterile, Non-Filtered P1000 Pipette Tips Midwest Scientific TD1250R
Insulated Ice Cooler
Culture Hood  Baker
Centrifuge  Eppendorf -5810R
Hanks Balanced Salt Solution (HBSS) +/+ (w/ Ca2+, Mg2+)  Gibco 24020-117 Schwannoma Culture and Media Components
Hanks Balanced Salt Solution (HBSS) -/- (w/out Ca2+, Mg2+) Gibco 14170-112 Schwannoma Culture and Media Components
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM), High Glucose, w/ Phenol Red Gibco 11965-092 Schwannoma Culture and Media Components
N2 Supplement Gibco 17502-048 Schwannoma Culture and Media Components
Fetal Bovine Serum Gibco 26140-079 Schwannoma Culture and Media Components
Penicillin – Streptomycin Gibco 15140-163 Schwannoma Culture and Media Components
Bovine Insulin (1mg/ml 200x) Sigma I6634 Schwannoma Culture and Media Components

References

  1. Arthurs, B. J., et al. A review of treatment modalities for vestibular schwannoma. Neurosurg Rev. 34 (3), 265-277 (2011).
  2. Evans, G. R., Lloyd, S. K., Ramsden, R. T. Neurofibromatosis type 2. Adv Otorhinolaryngol. 70, 91-98 (2001).
  3. Fong, B., et al. The molecular biology and novel treatments of vestibular schwannomas. J Neurosurg. 115 (5), 906-914 (2011).
  4. Jacob, A., et al. Preclinical validation of AR42, a novel histone deacetylase inhibitor, as treatment for vestibular schwannomas. Laryngoscope. 122 (1), 174-189 (2012).
  5. Evans, D. G. Neurofibromatosis 2 [Bilateral acoustic neurofibromatosis, central neurofibromatosis. NF2, neurofibromatosis type II]. Genet Med. 11 (9), 599-610 (2009).
  6. Anniko, M., Noren, G. The Human Acoustic Neurinoma in Organ-Culture .1. Methodological Aspects. Acta Oto-Laryngologica. 91 (1-2), 47-53 (1981).
  7. Manent, J., et al. Magnetic cell sorting for enriching Schwann cells from adult mouse peripheral nerves. J Neurosci Methods. 123 (2), 167-173 (2003).
  8. Nair, S., et al. Primary cultures of human vestibular schwannoma: selective growth of schwannoma cells. Otol Neurotol. 28 (2), 258-263 (2007).
  9. Baur, A. M., et al. Laminin promotes differentiation, adhesion and proliferation of cell cultures derived from human acoustic nerve schwannoma. Acta Otolaryngol. 115 (4), 517-521 (1995).
  10. Cravioto, H., et al. Experimental neurinoma in tissue culture. Acta Neuropathol. 21 (2), 154-164 (1972).
  11. Kaasinen, S., et al. Culturing of acoustic neuroma–methodological aspects. Acta Otolaryngol Suppl. 520 Pt 1, 25-26 (1995).
  12. Kredel, F. E. Tissue Culture of Intracranial Tumors with a Note on the Meningiomas. Am J Pathol. 4 (4), 337-340 (1928).
  13. Murray, M. R., Stout, A. P., Bradley, C. F. Schwann cell versus fibroblast as the origin of the specific nerve sheath tumor: Observations upon normal nerve sheaths and neurilemomas in vitro. Am J Pathol. 16 (1), 41-60 (1940).
  14. Cravioto, H., Lockwood, R. The behavior of acoustic neuroma in tissue culture. Acta Neuropathol. 12 (2), 141-157 (1969).
  15. Lee, J. D., et al. Genetic and epigenetic alterations of the NF2 gene in sporadic vestibular schwannomas. PLoS One. 7 (1), 30418 (2012).
  16. Wippold, F. J., 2nd, , et al. Neuropathology for the neuroradiologist: Antoni A and Antoni B tissue patterns. AJNR Am J Neuroradiol. 28 (9), 1633-1638 (2007).
  17. Mennel, H. D. Short-term tissue culture observations of experimental primary and transplanted nervous system tumors. J Neuropathol Exp Neurol. 39 (6), 639-660 (1980).
  18. Rosenbaum, C., et al. Isolation and characterization of Schwann cells from neurofibromatosis type 2 patients. Neurobiol Dis. 5 (1), 55-64 (1998).
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Cite This Article
Schularick, N. M., Clark, J. J., Hansen, M. R. Primary Culture of Human Vestibular Schwannomas. J. Vis. Exp. (89), e51093, doi:10.3791/51093 (2014).

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