Summary

骨髄増殖性腫瘍の形質導入 - 移植マウスモデル

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

形質移植は、マウスにおける血液悪性腫瘍をモデル化するための有用な方法です。この技術は、バックBCR-ABL1の異所性発現が忠実にマウス1に慢性骨髄性白血病を再現できた最初の実証にまでさかのぼる骨髄性悪性疾患を研究するために特に有用となっています。この技術は、その後骨髄増殖性腫瘍(MPN)を変異させJAK2 V617FおよびMPL W515K / Lの広範な研究を促進してきました。

MPNは、成熟骨髄細胞と骨髄線維症の過剰産生を特徴とする血液悪性腫瘍のグループです。これらの疾患は、一般的にはJak2、MPL、またはCALRのいずれかで体細胞変異を獲得した造血幹細胞のクローン性増殖から生じます。形質移植JAK2 V617FおよびMPL W515K / Lモデルの展示真性多血と骨髄線維症2の臨床的特徴 5 </ SUP>。最近、カルレティキュリン変異MPNのマウスモデルはまた、形質移植法6で生成されています。これらのマウスは、増加した血小板、巨核球数の増加、および骨髄線維症本態性血小板血症のような疾患を発症します。一緒に、これらのモデルはMPNの分子病態だけでなく、前臨床設定において治療薬を開発し、研究するための能力への洞察を得る機会を提供していません。

この原稿はCALRdel52突然変異を中心とした形質導入移植方法論の詳細な説明を提供します。この技術は、変異体が照射同系のレシピエントマウスに構築物を発現するレトロウイルスで形質導入した骨髄細胞の移植を含みます。

Protocol

本研究では、承認され、カリフォルニア大学アーバイン校で施設内動物管理使用委員会の勧告に準じて行きました。すべての手順は、イソフルラン麻酔下で実施し、すべての努力は苦痛を最小限に抑えるために行われました。 同種指向性レトロウイルスの1世代商用マキシプレップキットまたは塩化セシウム精製のどちらかを使用して、少なくとも1μgの/μlの濃度で高品質のプラ?…

Representative Results

形質移植技術は、細胞は、目的の遺伝子を発現するレシピエントマウスの造血再構成をもたらします。 図1は、MPN変異したカルレティキュリンの導入-移植マウスモデルの概要を示しています。簡単に言えば、CALRwtまたはCALRdel52を発現しているレトロウイルスはC57B / 6ドナーマウスからのBM細胞を感染させるために使用されます。形質導入した細胞を照射C57B…

Discussion

このプロトコルは、疾患のドライバーとしてCALRdel52変異を有する骨髄線維症への進行と本態性血小板血症のような疾患を再現するために、マウスに骨髄移植を実行する方法の詳細な説明を提供します。増加した血小板、巨核球の拡大、および骨髄線維症にCALRdel52結果を発現する細胞の移植の成功。骨髄移植は、多段階プロセスであるので、技術的なエラーは、目的の遺伝子、あるいはマウス?…

Divulgaciones

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

Referencias

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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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