Proyección de imagen de tomografía multimodal bioluminiscente y emisión positrónica tomografía/computacional de xenoinjertos de médula ósea del mieloma múltiple en ratones NOG
Summary
Aquí utilizamos bioluminiscente, rayos x y emisión de positrones la tomografía/computado tomografía la proyección de imagen para estudiar cómo inhibidor mTOR actividad impactos tumores mieloma engrafted de médula ósea en un modelo de xenoinjerto. Esto permite fisiológicamente relevantes, no invasivo y multimodales análisis del efecto anti-mieloma de tratamientos contra tumores mieloma médula engrafted en vivo.
Abstract
Mieloma múltiple (MM) tumores engraft en la médula (BM) y su supervivencia y progresión dependen de complejas interacciones moleculares y celulares que existen dentro de este microambiente. Sin embargo el microambiente BM no puede ser fácilmente replicada en vitro, que potencialmente limita la relevancia fisiológica de muchos modelos experimentales in vitro y ex vivo . Estos problemas pueden ser superados mediante la utilización de un modelo de xenoinjerto en que luciferasa (LUC)-células transfected 8226 MM se engraft específicamente en el esqueleto del ratón. Cuando estos ratones se les da el sustrato apropiado, D-luciferin, los efectos del tratamiento sobre el crecimiento del tumor y la supervivencia pueden ser analizadas midiendo cambios en las imágenes bioluminiscentes (BLI) producida por los tumores in vivo. Estos datos BLI combinaron con tomografía de emisión positrónica/computacional análisis de tomografía (PET/CT) utilizando el marcador metabólico 2-deoxy – 2-(18F) fluoro-D-glucosa (18F-FDG) se utiliza para monitorizar los cambios en el metabolismo del tumor con el tiempo. Estas plataformas de proyección de imagen permiten varias mediciones no invasivas en el microambiente del tumor/BM.
Introduction
MM es una enfermedad incurable de plasma maligno de células B que infiltran el BM y causar destrucción ósea, anemia, insuficiencia renal e infección. MM hasta 10% – 15% de todas las malignidades hematológicas1 y es el cáncer más frecuente participación del esqueleto2. El desarrollo de la m proviene de la transformación oncogénica de larga vida células plasmáticas que se establezcan en los centros germinales de los tejidos linfoides antes de finalmente autoguiado hacia el blanco a la BM3. El BM se caracteriza por nichos altamente heterogéneas; como críticos y diversos componentes celulares, regiones de baja pO2 (hipoxia), extensa vascularización, complejas matrices extracelulares y redes citocinas y factor de crecimiento, todos los cuales contribuyen al tumorgenesis MM4. Así, el desarrollo de un modelo de xenoinjerto MM diseminado caracterizado por tumores que son estrictamente engrafted en el BM sería una herramienta muy potente y clínicamente relevante para el estudio de MM patología en vivo5,6. Sin embargo, numerosos obstáculos técnicos pueden limitar la efectividad de la mayoría de las modelos de xenoinjerto, haciéndolos costosos y difíciles de aplicar. Esto incluye problemas relacionados con el engraftment tumor consistente y reproducible dentro del nicho de BM, un prolongado desarrollo del tumor, y limitaciones en la capacidad de observar y medir los cambios de crecimiento del tumor/supervivencia sin tener que directamente sacrificio de ratones durante el curso del experimento7,8.
Este protocolo utiliza un modelo de xenoinjerto modificado que fue desarrollado inicialmente por Miyakawa et al. 9, en el que un desafío (IV) intravenosa con células de mieloma produce tumores que engraft consistente y reproducible en la BM de NOD/SCID/IL-2γ(null) (NOG) ratones10“diseminada”. La visualización en situ de estos tumores se logra mediante la transfección estable de la línea de celular MM humano 8226 con un alelo LUC y en serie, medir los cambios en el BLI producido por estas células tumorales implantada del6. Lo importante, este modelo puede ser ampliado para utilizar varias otras LUC-expresión humana MM líneas celulares (por ejemplo, U266 y OPM2) con una propensión similar a engraft específicamente en el esqueleto de los ratones NOG. La identificación de los tumores por imágenes bioluminiscentes de los ratones es seguida por la medición de la captación de radiofármacos sondas (como la 18F-FDG) por PET/CT. juntos, esto permite la caracterización adicional de crítica bioquímico vías (es decir, alteraciones en el metabolismo, cambios en la hipoxia y la inducción de apoptosis) en el microambiente del tumor/BM. Las principales fortalezas de este modelo se pueden destacar la disponibilidad de una amplia gama de sondas radiactivos, bioluminiscentes y fluorescentes y marcadores que pueden utilizarse para estudiar la progresión MM y patología en vivo.
Protocol
Representative Results
Discussion
A pesar de una gran variedad de modelos de xenoinjerto preclínica de MM6,9,11,12,13, la capacidad para el estudio de las interacciones del tumor/BM en el microambiente del BM sigue siendo difícil 14. las técnicas aquí descritas permiten el engraftment rápido y reproducible de las células de tumores 8226-LUC en el esqueleto de los …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por un grant1I01BX001532 de mérito VA desde los Estados Unidos Departamento de los veteranos asuntos laboratorio investigación biomédica y desarrollo servicio (BLRDS) y P.F., C.E. reconoce apoyo de la (VA ciencia clínica R & D servicio Merecen Premio I01CX001388) y rehabilitación VA R & D servicio (mérito Premio I01RX002604). Más apoyo vino de una donación de semillas Facultad de UCLA a J.K. Estos contenidos no representan necesariamente las opiniones de la nos Department of Veterans Affairs o el gobierno.
Materials
| 8226 human myeloma cell line | ATCC | CCL-155 | |
| NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ Mice (NOG) | Jackson Labs | 5557 | |
| VivoGlo Luciferin substrate | Promega | P1041 | |
| Hypoxyprobe-1Kit | HPL | HP1-100 | |
| PE-CD45 (clone H130) | BD Biosciences | 555483 | Used for flow cytometry to identify human CD45+ tumor cells in BM exudate |
| rabbit anti-human CD45 (clone D3F8Q) | Cell Signaling Technology | 70527 | Primary antibody used for Immunohistochemistry of excised bone |
| Goat Anti-rabbit IgG (HRP conjugated) | ABCAM | ab205718 | Seconday antibody used for Immunohistochemistry of excised bone |
| Dual-Luciferase Reporter Assay System | Promega | E1910 | |
| pGL4.5 Luciferase Reporter Vector | Promega | E1310 | |
| IVIS Lumina XRMS In Vivo Imaging System | Perkin Elmer | ||
| Sofie G8 PET/CT Imaging System | Perkin Elmer |
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