神经肿瘤学概述
神经肿瘤学涉及神经系统癌症,包括大脑和脊髓。大脑肿瘤往往具有侵袭性,且危及生命,因此其治疗极具挑战。治疗脑肿瘤面临的挑战包括:肿瘤位置(限制有效治疗的获益)、细胞异质性高、神经细胞再生能力有限、治疗耐药性,以及与治疗相关的脱靶神经毒性。
得益于强大的体外转译模型,神经肿瘤学研究可以更好地了解脑肿瘤进展,开发新的治疗干预措施。活细胞分析使用 2D 和 3D 模型,可长期监测脑肿瘤细胞的健康和形态。
关键优势
- 可视化和定量细胞的健康状态 - 在您的培养箱中,可实时检测并自动分析细胞凋亡。
- 建立实体脑肿瘤模型 - 无标记量化肿瘤球的生长和活力,研究 3D 肿瘤球的形态
- 研究药理学作用 - 使用动力学测量和无干扰型试剂研究药物诱导的治疗效果。
- 获得新发现 - 在 96 孔板中深入了解扩散性脑癌侵袭潜力。
在 2D 成神经细胞瘤模型中可视化和量化细胞健康
图 1. 在 SH-SY5Y 成神经细胞瘤细胞模型中,mTOR 抑制剂 PP242 可影响细胞健康。将 SH-SY5Y 胶质母细胞瘤细胞接种到 96 孔板中(5,000 个细胞/孔),在含 Incucyte® Annexin V NIR (0.5%; artorius) 的培养基中培养 3 天后,用 mTOR 抑制剂 PP242 (50-0.21 μM) 处理。使用 Incucyte®实时活细胞分析系统实时获取相位和荧光图像。典型图片显示了用 PP242 (16.7 µM) 和溶剂分别处理 72 小时后的比较结果。时间进程和药物反应曲线显示,细胞汇合度呈浓度依赖性下降,细胞死亡相应增加 (pIC50 4.8)。数据表示为平均值 ± SEM(3 次重复测定)。
建立相关的大脑成神经细胞瘤和成胶质细胞瘤肿瘤实体模型
图 2. 实体脑肿瘤 3D 肿瘤球生长速度和面积的形态学差异。将成神经细胞瘤 (SH-SY5Y) 和成胶质细胞瘤 (U87-MG) 细胞分别接种到 96 孔圆底孔板中(5,000 细胞/孔),然后等待细胞形成单肿瘤球(3 天)。在 Incucyte®中监检测肿瘤球的形成和生长 10 天。图 (A) 中显示了肿瘤球形成 7 天后的代表性的明场图像和分割 mask(蓝色轮廓)。图 (B) 中显示了肿瘤球形成后的时间进程曲线图,表明两种细胞肿瘤球的生长速度和面积有所不同,SH-SY5Y 的面积略大于 U87,面积分别为 6.6 × 105 µm² 和 5.0 × 105 µm²。图 (C) 中显示了量化后的单球体偏心率,结果表明:U87 肿瘤球一经形成,即呈现圆球状、紧凑且保持低偏心率(第 1 天为 0.33,第 7 天为 0.31),而 SH-SY5Y 肿瘤球偏心率较高(第 1 天为 0.55,第 7 天为 0.78),随着时间的推移,细胞增殖,肿瘤球的密实程度有所下降。数据表示为平均值 ± SEM(12 次重复测定)。
研究成胶质细胞瘤的药理作用
图 4.化疗化合物在细胞抑制和细胞毒性作用方面的差异。将成胶质细胞瘤 (U87-MG) 细胞接种到 96 孔圆底孔板(5,000 细胞/孔)中,等待细胞形成肿瘤球(3 天),在 Incucyte® 中监测 10 天。(A) 肿瘤球形成后,在Incucyte® Annexin V NIR 存在的情况下,使用 DNA 抑制剂 Cisplatin (0.82 - 200 μM) 或双重 mTOR 抑制剂 PP242 (0.21 - 50 μM) 处理细胞。(B) 时间进程曲线显示了在明场区域中,肿瘤球在 Cisplatin (200 µM) 和 PP242 (50 µM) 的最高浓度下,相较溶剂空白组的变化。(C) 时间进程数据和药物反应曲线表明,PP242 具有很强的细胞抑制作用,但只有在较高浓度下才会发生细胞凋亡,而 Cisplatin 则表现出较高的细胞毒性。数据表示为平均值 ± SEM。
从 96 孔分析中深入了解癌细胞的侵袭能力……
图 5. 高通量研究化合物对成胶质细胞瘤肿瘤球侵袭的影响。将 U87-MG 细胞接种到 96 孔圆底板中(2,500 细胞/孔),等待其形成肿瘤球(3 天)。然后用一系列稀释的抗转移化合物处理肿瘤球,并将其埋入 Matrigel (4.5 mg/mL) 以诱导侵袭(长达 10 天)。(A) Incucyte®微孔板图中显示了3天处理后对肿瘤球侵袭的结果(整个肿瘤球区域;黄色轮廓 mask)。(B) 细胞松弛素 D (2.34 nM - 300 nM) 和 PP242 (0.01 μM - 30 μM) 对 U87-MG 肿瘤球侵袭的抑制呈浓度依赖性,而 Blebbistatin (0.01 μ M - 30 μ M) 对 U87-MG 肿瘤球侵袭的抑制作用不大。
图 6.细胞类型特异性侵袭能力和药理学。明场视频和侵袭细胞区域的时间进程数据(蓝色轮廓)显示,成胶质细胞瘤的不同细胞类型 U87-MG 和 A172 的侵袭能力不同(168 小时侵袭的细胞面积分别为约 8.5 × 105 μM2 和约 2 × 105 μM2)。随着时间的推移,U87-MG 细胞表现出更大的侵袭潜力,对抗转移化合物处理表现出更强的耐药性。PP242 对 A172 肿瘤球侵袭 (30 μM) 有较强的抑制作用,但对 U87-MG 肿瘤球仅具有部分抑制作用(在 30 µM 时约为 60%)。
订购信息
产品 | 数量 | 产品目录号 |
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Incucyte®肿瘤球分析软件模块 | 1 | 9600-0019 |
Incucyte® Nuclight 绿色慢病毒 (EF1α, puro) | 1 | 4624 |
Incucyte® Nuclight 橙色慢病毒 (EF1α, puro) | 1 | 4771 |
Incucyte® Nuclight 红色慢病毒 (EF1α, puro) | 1 | 4625 |
Incucyte® Nuclight NIR 慢病毒 (EF1α, puro) | 1 | 4805 |
Incucyte®Cytolight 绿色慢病毒 (EF1α, puro) | 1 | 4881 |
Incucyte® Cytolight 红色慢病毒 (EF-1α, puro) | 1 | 4882 |
Incucyte® Annexin V 绿色染料 | 1 | 4642 |
Incucyte® Annexin V 橙色染料 | 1 | 4756 |
Incucyte®Annexin V 红色染料 | 1 | 4641 |
Incucyte® Annexin V NIR染料 | 1 | 4768 |
Incucyte® Cytotox绿色染料 | 1 | 4633 |
Incucyte® Cytotox红色染料 | 1 | 4632 |
Incucyte® Caspase-3/7 绿色染料 | 1 | 4440 |
Incucyte® Caspase-3/7红色染料 | 1 | 4704 |