Summary

Myeloproliferatif tümörün İletimi-Transplantasyon Fare Modeli

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

İletimi transplantasyon farelerde hematolojik maligniteler modellemek için yararlı bir yöntemdir. Bu teknik geri BCR-ABL1 ektopik ifadesi sadakatle farelerde 1 kronik miyeloid lösemi özetlemek olabilir ilk gösteriye kadar uzanan miyeloid malignitelerini çalışmak için özellikle değerli olmuştur. Bu teknik daha sonra miyeloproliferatif neoplazmı (MPN) mutasyona uğramış JAK2 V617F ve MPL W515K / L yoğun çalışma kolaylaştırmıştır.

MPN olgun miyeloid hücreleri ve kemik iliği fibrozisi aşırı ile karakterize hematolojik kanserlerde bir grup. Bu hastalıklar, genel olarak, JAK2, MPL veya CALR ya somatik mutasyon kazanmış bir hematopoietik kök hücrenin klonal büyümesi ortaya çıkar. İletimi-transplantasyon JAK2 V617F ve MPL W515K / L modelleri sergi polisitemi vera ve miyelofibrozisin 2 klinik özellikleri 5 </ Sup>. Son zamanlarda, kalretikülin mutasyonlu MPN bir fare modeli de transdüksiyon transplantasyon yöntem 6 oluşturuldu. Bu fareler artmış trombositler, megakaryositler sayısının artması, ve kemik iliği fibrozisi olan bir esansiyel trombositemi benzeri hastalığı gelişebilir. Birlikte, bu modeller MPN moleküler patogenezi içgörü kazanmak için fırsat değil, aynı zamanda geliştirmek ve klinik öncesi ortamda terapötiklerin çalışma kapasitesi sağlamıştır sadece.

Bu yazının CALRdel52 mutasyon odaklanarak iletim-transplantasyon metodolojisi ayrıntılı bir açıklamasını sağlar. Bu teknik, bir mutant ışınlanmış singeneik alıcı farelere yapısını ifade eden retroviral kalıt kemik iliği hücrelerinin nakli kapsar.

Protocol

Bu çalışma onaylanmış ve California, Irvine Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından önerileri doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Tüm işlemler izofluran anestezi altında yapılan ve tüm çabaları acı en aza indirmek için yapılmıştır. Ekotropik retrovirüs 1. Üretim ticari bir maksi-hazırlık kiti ve sezyum klorür arıtma kullanarak en az 1 ug / ml bir konsantrasyonda yüksek kaliteli plazmidler hazırlayın. Not: Bu, bir MSCV…

Representative Results

transdüksiyon Nakil tekniği hücreler, ilgilenilen geni eksprese eden alıcı farelerin hematopoietik sulandırma ile sonuçlanır. Şekil 1 MPN mutasyona uğramış kalretikulin transdüksiyon-transplantasyon fare modelinin bir özetini göstermektedir. Kısaca, CALRwt ya CALRdel52 eksprese retrovirüs bir C57B / 6 verici fare BM hücrelerini enfekte etmek için kullanılır. Transduced hücreler ilk ay sonrası nakli sırasında meydana ışınlanmış C57B / 6 alıc…

Discussion

Bu protokol, hastalığın şoförü olarak CALRdel52 mutasyonu myelofibrotik doğru ilerledikçe bir esansiyel trombositemi gibi hastalık özetlemek için farelerde kemik iliği nakli nasıl gerçekleştirileceği ayrıntılı bir açıklamasını sağlar. artan trombositler, megakaryositler genişlemesi ve kemik iliği fibrozis CALRdel52 sonuçlarını ifade eden hücrelerin başarılı nakli. Kemik iliği nakli çok aşamalı bir süreçtir gibi, teknik bir hata çıkar, hatta fare ölüm geni eksprese eden hücrele…

Divulgations

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

  1. Daley, G. Q., Van Etten, R. A., Baltimore, D. Induction of chronic myelogenous leukemia in mice by the P210bcr/abl gene of the Philadelphia chromosome. Science(New York, N.Y.). 247 (4944), 824-830 (1990).
  2. Wernig, G., Mercher, T., Okabe, R., Levine, R. L., Lee, B. H., Gilliland, D. G. Expression of Jak2V617F causes a polycythemia vera-like disease with associated myelofibrosis in a murine bone marrow transplant model. Blood. 107 (11), 4274-4281 (2006).
  3. Lacout, C., Pisani, D. F., Tulliez, M., Gachelin, F. M., Vainchenker, W., Villeval, J. L. JAK2V617F expression in murine hematopoietic cells leads to MPD mimicking human PV with secondary myelofibrosis. Blood. 108 (5), 1652-1660 (2006).
  4. Zaleskas, V. M., Krause, D. S., et al. Molecular pathogenesis and therapy of polycythemia induced in mice by JAK2 V617F. PloS One. 1, e18 (2006).
  5. Bumm, T. G. P., Elsea, C., et al. Characterization of murine JAK2V617F-positive myeloproliferative disease. Cancer Res. 66 (23), 11156-11165 (2006).
  6. Marty, C., Pecquet, C., et al. . Calreticulin mutants in mice induce an MPL-dependent thrombocytosis with frequent progression to myelofibrosis. , (2015).
  7. Klampfl, T., Gisslinger, H., et al. Somatic mutations of calreticulin in myeloproliferative neoplasms. N. Engl. J. Med. 369 (25), 2379-2390 (2013).
  8. Araki, M., Yang, Y., et al. Activation of the thrombopoietin receptor by mutant calreticulin in CALR-mutant myeloproliferative neoplasms. Blood. , (2016).
  9. Limón, A., Briones, J., et al. High-Titer Retroviral Vectors Containing the Enhanced Green Fluorescent Protein Gene for Efficient Expression in Hematopoietic Cells. Blood. 90 (9), 3316-3321 (1997).
  10. Duran-Struuck, R., Dysko, R. C. Principles of bone marrow transplantation (BMT): providing optimal veterinary and husbandry care to irradiated mice in BMT studies. J. Am. Assoc. Lab. Anim. Sci. 48 (1), 11-22 (2009).
  11. Gavrilescu, L. C., Van Etten, R. A. Production of Replication-Defective Retrovirus by Transient Transfection of 293T cells. J. Vis. Exp. (10), (2007).
  12. Challen, G. A., Boles, N., Lin, K. K., Goodell, M. A. Mouse Hematopoietic Stem Cell Identification And Analysis. Cytometry A. 75 (1), 14-24 (2009).
  13. Ergen, A. V., Jeong, M., Lin, K. K., Challen, G. A., Goodell, M. A. Isolation and characterization of mouse side population cells. Methods Mol. Bio. (Clifton, N.J.). 946, 151-162 (2013).
  14. Weksberg, D. C., Chambers, S. M., Boles, N. C., Goodell, M. A. CD150- side population cells represent a functionally distinct population of long-term hematopoietic stem cells. Blood. 111 (4), 2444-2451 (2008).
  15. Oguro, H., Ding, L., Morrison, S. J. SLAM family markers resolve functionally distinct subpopulations of hematopoietic stem cells and multipotent progenitors. Cell Stem Cell. 13 (1), 102-116 (2013).
  16. Li, J., Kent, D. G., Chen, E., Green, A. R. Mouse models of myeloproliferative neoplasms: JAK of all grades. Dis. Model. Mech. 4 (3), 311-317 (2011).
  17. Mullally, A., Lane, S. W., Brumme, K., Ebert, B. L. Myeloproliferative neoplasm animal models. Hematol. Oncol. Clin. North Am. 26 (5), 1065-1081 (2012).
check_url/fr/54624?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
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).

View Video