Modélisation astrocytome pathogenèse In Vitro Et In Vivo Utilisation corticale astrocytes ou cellules souches neurales à partir de, souris génétiquement modifiées conditionnelle

Robert S. McNeill; Ralf S. Schmid; Ryan E. Bash; Mark Vitucci; Kristen K. White; Andrea M. Werneke; Brian H. Constance; Byron Huff; C. Ryan Miller

doi:10.3791/51763

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Article de méthode

Modélisation astrocytome pathogenèse In Vitro Et In Vivo Utilisation corticale astrocytes ou cellules souches neurales à partir de, souris génétiquement modifiées conditionnelle

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DOI :

10.3791/51763

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12 août 2014

Robert S. McNeill¹ , Ralf S. Schmid² , Ryan E. Bash³ , Mark Vitucci⁴ , Kristen K. White¹ , Andrea M. Werneke³ , Brian H. Constance⁵ , Byron Huff⁶ , C. Ryan Miller²^,³^,⁷

¹Department of Pathology and Laboratory Medicine, University of North Carolina School of Medicine, ²Lineberger Comprehensive Cancer Center, University of North Carolina School of Medicine, ³Division of Neuropathology, Department of Pathology and Laboratory Medicine, University of North Carolina School of Medicine, ⁴Curriculum in Genetics and Molecular Biology, University of North Carolina School of Medicine, ⁵Biological and Biomedical Sciences Program, University of North Carolina School of Medicine, ⁶Department of Radiation Oncology, Emory University School of Medicine, ⁷Department of Neurology, Neurosciences Center, University of North Carolina School of Medicine

Dans cet article

Résumé

Les astrocytes phénotypiquement sauvages et les cellules souches neurales récoltées sur des souris modifiées avec des allèles oncogéniques conditionnels floxés et transformés par recombinaison virale médiée par Cre peuvent être utilisés pour modéliser la pathogenèse de l’astrocytome in vitro et in vivo par injection orthotopique de cellules transformées dans le cerveau de compagnons de portée syngéniques et immunocompétents.

Résumé

Les modèles actuels d’astrocytome sont limités dans leur capacité à définir les rôles des mutations oncogéniques dans des types spécifiques de cellules cérébrales au cours de la pathogenèse de la maladie et leur utilité pour le développement préclinique de médicaments. Afin de concevoir un meilleur système modèle pour ces applications, des astrocytes corticaux phénotypiquement sauvages et des cellules souches neurales (NSC) provenant de souris conditionnelles génétiquement modifiées (GEM) qui hébergent diverses combinaisons d’allèles oncogènes floxés ont été récoltés et cultivés. La recombinaison génétique a été induite in vitro à l’aide de la recombinaison adénovirale médiée par Cre, entraînant l’expression d’oncogènes mutés et la délétion de gènes suppresseurs de tumeurs. Les conséquences phénotypiques de ces mutations ont été définies en mesurant la prolifération, la transformation et la réponse aux médicaments in vitro. Des modèles d’allogreffes orthotopiques, dans lesquels des cellules transformées sont injectées de manière stéréotaxique dans le cerveau de compagnons de portée syngéniques immunocompétents, ont été développés pour définir le rôle des mutations oncogéniques et du type de cellule sur la tumorigenèse in vivo. Contrairement à la plupart des xénogreffes de lignées cellulaires de glioblastome humain établies, l’injection d’astrocytes corticaux transformés dérivés de GEM dans le cerveau de compagnons de portée immunocompétents a produit des astrocytomes, y compris le sous-type le plus agressif, le glioblastome, qui récapitulait les caractéristiques histopathologiques des astrocytomes humains, y compris l’invasion diffuse du parenchyme cérébral normal. L’imagerie par bioluminescence d’allogreffes orthotopiques d’astrocytes transformés modifiés pour exprimer la luciférase a été utilisée pour surveiller la croissance tumorale in vivo au fil du temps. Ainsi, les modèles d’astrocytome utilisant des astrocytes et des NSC récoltés à partir de GEM avec des allèles oncogènes conditionnels fournissent un système intégré pour étudier la génétique et la biologie cellulaire de la pathogenèse de l’astrocytome in vitro et in vivo et peuvent être utiles dans le développement préclinique de médicaments pour ces maladies dévastatrices.

Introduction

Les astrocytomes sont tumeur la plus fréquente primaire du cerveau et le glioblastome (GBM), un astrocytome de grade IV, est le sous-type le plus commun et agressif avec une survie médiane de ^1,2 mois 12-15. Invasion de astrocytomes diffus, en particulier GBM, s'oppose à la résection chirurgicale complète, limite l'efficacité des traitements adjuvants, et conduit inévitablement à un post-traitement récidive ^3. Les patients initialement présents soit avec de novo (primaire) GBM ou l'astrocytome de grade inférieur qui progresse inévitablement (secondaire) GBM ^4. GBM est hétérogène sur le plan génomique et caractérisé par des....