Summary

Trasduzione-trapianto modello murino di neoplasia mieloproliferativa

Published: December 22, 2016
doi:

Summary

This manuscript provides a description of the methodology used to establish transduction-transplantation mouse models. A detailed account is given of technical errors to avoid when performing bone marrow transplants. A clear understanding should be gained of the importance of high viral titer, transfection/transduction, and irradiation.

Abstract

Transduction-transplantation is a quick and efficient way to model human hematologic malignancies in mice. This technique results in expression of the gene of interest in hematopoietic cells and can be used to study the gene’s role in normal and/or malignant hematopoiesis. This protocol provides a detailed description on how to perform transduction-transplantation using calreticulin (CALR) mutations recently identified in myeloproliferative neoplasm (MPN) as an example. In this protocol whole bone marrow cells from 5-flurouracil (5-FU) treated donor mice are transduced with a retrovirus encoding mutant CALR and transplanted into lethally irradiated syngeneic hosts. Donor cells expressing mutant CALR are marked with green fluorescent protein (GFP). Transplanted mice develop an MPN phenotype including elevated platelets in the peripheral blood, expansion of megakaryocytes in the bone marrow, and bone marrow fibrosis. We provide a step-by-step account of how to generate retrovirus, calculate viral titer, transduce whole bone marrow cells, and transplant into irradiated recipient mice.

Introduction

Trasduzione-trapianto è un metodo utile per modellare neoplasie ematologiche nei topi. Questa tecnica è stata particolarmente utile per lo studio di neoplasie mieloidi risalenti alla prima dimostrazione che l'espressione ectopica di BCR-ABL1 potrebbe fedelmente ricapitolare leucemia mieloide cronica nei topi 1. Questa tecnica ha successivamente facilitato l'ampio studio di JAK2 V617F e MPL W515K / L mutato neoplasia mieloproliferativa (MPN).

MPN sono un gruppo di neoplasie ematologiche caratterizzate dalla sovrapproduzione di cellule mieloidi mature e fibrosi del midollo osseo. Queste malattie in genere derivano dall'espansione clonale di una cellula staminale emopoietica che ha acquisito una mutazione somatica in entrambe le Jak2, MPL, o CALR. Trasduzione-trapianto di JAK2 V617F e MPL W515K / modelli L mostra le caratteristiche cliniche della policitemia vera e mielofibrosi 2-5 </ Sup>. Di recente, un modello murino di calreticulin-mutato MPN è stato anche generato con il metodo di trasduzione-trapianto 6. Questi topi sviluppano una malattia trombocitemia essenziale simile ad un aumento delle piastrine, aumento del numero di megacariociti, e fibrosi del midollo osseo. Insieme, questi modelli non solo hanno fornito l'occasione al fine di conoscere la patogenesi molecolare di MPN, ma anche la capacità di sviluppare e studiare terapie in un ambiente pre-clinica.

Questo manoscritto fornisce una descrizione dettagliata della metodologia di trasduzione-trapianto con una particolare attenzione per la mutazione CALRdel52. Questa tecnica prevede il trapianto di cellule del midollo osseo retrovirally trasdotte che esprimono il mutante costrutto in topi riceventi singenici irradiati.

Protocol

Questo studio è stato approvato e realizzato in conformità con le raccomandazioni del Comitato Istituzionale Animal cura e l'uso presso l'Università della California, Irvine. Tutte le procedure sono state eseguite in anestesia isoflurano e tutti gli sforzi sono stati fatti per ridurre al minimo le sofferenze. 1. Generazione di Ecotropic Retrovirus Preparare plasmidi di alta qualità, con una concentrazione di almeno 1 mg / mL utilizzando un kit di maxi-prep commerciale o purificazione di cl…

Representative Results

La tecnica trasduzione-trapianto comporta ricostituzione ematopoietica dei topi riceventi con cellule esprimenti il ​​gene di interesse. La Figura 1 mostra una panoramica del modello di topo trasduzione-trapianto di calreticulin mutato MPN. In breve, retrovirus che esprimono CALRwt o CALRdel52 viene utilizzato per infettare le cellule BM da un topo donatore C57B / 6. cellule trasdotte vengono trapiantate in irradiato C57B / 6 del mouse ricevente e donatore di attecch…

Discussion

Questo protocollo fornisce una descrizione dettagliata di come eseguire trapianti di midollo osseo in topi ricapitolare una malattia essenziale trombocitemia simile con la progressione di mielofibrosi con CALRdel52 mutazione come il conducente della malattia. il trapianto di successo di cellule che esprimono i risultati CALRdel52 un aumento delle piastrine, l'espansione dei megacariociti, e fibrosi del midollo osseo. Come trapianto di midollo osseo è un processo a più fasi, è importante riconoscere passaggi dove …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work is supported by the V Foundation Scholar (AGF) and the MPN Research Foundation (AGF).

Materials

CELL LINES
DMEM Corning MT-10-013-CV
293T cells ATCC CRL-11268
3T3 cells ATCC CRL-1658
PLASMIDS
EcoPak, also known as pCL-Eco Addgene 12371 Retroviral packaging cell lines, such as EcoPack 2-293, may be used in place of the EcoPak plasmid and standard 293T cells. Additional γ-retrovirus envelope and packaging plasmids are available from Addgene and others.
MSCV-IRES-GFP (MIG) Addgene 20672 Additional γ-retroviral transfer plasmids are available from Addgene and others.
CONSUMABLES
27G x 1/2" needles BD 305620
Fetal bovine serum Corning MT-35-010-CV
Penicillin/streptomycin/L-glutamine Corning MT-30-009-CI
Trypsin-EDTA (0.05%) Corning MT-25-052-CI Can be homemade
PBS Corning MT-21-031-CV
10cm dishes Fisher 172931
15 ml conical tubes Fisher 12565268
60mm dishes Fisher 150288
Polybrene Fisher NC9840454
5-FU Fisher A13456-06
100um cell strainers Fisher 22363549
50 ml conical tubes Fisher 12565270
6-well plate Fisher 130184
FACS tubes Fisher 14-959-5
0.45um syringe filters Fisher 0974061B
Opti-MEM Gibco 31985-070
ACK buffer Lonza 10-548E Can be homemade
Recombinant murine IL-3 Peprotech 213-13
Recombinant murine IL-6 Peprotech 216-16
Recombinant murine SCF Peprotech 250-03
X-tremeGENE 9 Roche 6365809001 Transfection reagent
1.5 ml centrifuge tubes USA Scientific 1615-5500
EQUIPMENT
BD Accuri C6
X-ray irradiator

References

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Nguyen, T. K., Morse, S. J., Fleischman, A. G. Transduction-Transplantation Mouse Model of Myeloproliferative Neoplasm. J. Vis. Exp. (118), e54624, doi:10.3791/54624 (2016).

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