Multipl Miyelom kemik iliği Xenografts NOG farelerde Multimodal kollarındaki ve pozitronik emisyon tomografi/Hesaplamalı tomografi görüntüleme
Summary
Burada kollarındaki kullandığımız, x-ışını nasıl inhibe mTOR etkinlik çalışmaya ve pozitron emisyon tomografi/bilgisayarlı tomografi Imaging etkileri myeloma kemik iliği engrafted tümörler bir xenograft modeli. Bu myeloma kemik iliği engrafted tümör vivo içindehedefleme terapiler Anti-miyelom etkisini fizyolojik ilgili, non-invaziv ve multimodal analizleri için sağlar.
Abstract
Multipl Miyelom (MM) tümörler kemik iliği (BM) engraft ve onların hayatta kalma ve ilerleme içinde bu microenvironment var karmaşık moleküler ve hücresel etkileşimlerin üzerine bağlıdır. Henüz BM microenvironment potansiyel olarak birçok vitro ve ex vivo deneysel model fizyolojik alaka sınırlayan kolayca çoğaltılmış vitro, olamaz. Hangi luciferase (LUC) xenograft modelinde kullanarak bu sorunları üstesinden gelebilir-transfected 8226 MM hücreleri özellikle fare iskeleti engraft. Bu fareler uygun substrat verildiğinde, D-biyoluminesans, tümör büyüme ve hayatta kalma tedavisinin etkileri tümörleri içinde vivotarafından üretilen kollarındaki görüntüleri (BLI) değişiklikleri ölçerek analiz edilebilir. Bu BLI veri metabolik işaretçisi 2 kullanarak pozitronik emisyon tomografi/Hesaplamalı tomografi (PET/CT) analizi ile kombine-deoksi – 2-(18F) fluoro-D-glukoz (18F-FDG) tümör metabolizma zaman içinde değişiklikleri izlemek için kullanılır. Tümör/BM microenvironment içinde birden çok invaziv olmayan ölçümler için görüntüleme bu platformlar sağlar.
Introduction
MM malign plazma B-hücreleri BM sızmak ve kemik yıkımı, anemi, böbrek bozukluğu ve enfeksiyon neden oluşur tedavisi olmayan bir hastalıktır. MM ve iskelet2dahil etmek için en sık kanser % 10 – % 15’tüm hematolojik maligniteler1 yapar. Oncogenic dönüşümün lenfoid doku germinal merkezleri sonunda BM3‘ e homing önce kurulan uzun ömürlü plazma hücrelerinin MM gelişimi kaynaklanmaktadır. BM tarafından son derece heterojen nişler karakterizedir; farklı ve kritik hücresel bileşenleri, düşük pO2 (hipoksi), geniş vaskülarizasyon, karmaşık ekstraselüler matrisler ve tüm bunlar MM tumorgenesis4‘ e katkıda bulunur, sitokin ve büyüme faktörü ağları da dahil olmak üzere. Böylece, kesinlikle BM engrafted tümörler ile karakterize Dissemine bir MM xenograft model geliştirilmesi MM patoloji vivo içinde5,6eğitim için çok güçlü ve klinik bir araç olacaktır. Ancak, çok sayıda teknik engellerin en xenograft modelleri, yapım onları uygulamak zor ve pahalı etkinliğini sınırlayabilirsiniz. Bu yetenek doğrudan gözlemlemek ve gerek kalmadan değişiklikleri tümör büyüme/hayatta kalma ölçmek için tutarlı ve tekrarlanabilir tümör engraftment tümör gelişimi ve sınırlamalar uzun bir zaman içinde BM niş ile ilgili sorunları içerir Fareler deney7,8ders sırasında kurban.
Bu iletişim kuralı başlangıçta Miyakawa vd tarafından geliştirilen bir değiştirilmiş xenograft modeli kullanır 9içinde bir intravenöz (IV) meydan okuma miyelom hücreleri ile sonuçlanır, “yaygın” tutarlı ve tekrarlanarak NOD/SCID/IL-2γ(null) BM (takoz) fareler10‘ engraft tümörler. Situ görselleştirme bu tümörlerin 8226 insan MM hücre kültürünü istikrarlı transfection LUC alleli ile elde edilir ve bu engrafted tümör hücreleri6tarafından üretilen seri olarak BLI değişimler ölçme. Önemlisi, bu model çeşitli diğer LUC ifade insan MM hücre satırları (Örneğin, U266 ve OPM2) yararlanmak için özellikle NOG fareler iskeleti engraft için benzer bir eğilimi ile genişletilebilir. Tümör yanında farelerin kollarındaki düşsel tanımlaması (örneğin 18F-FDG) proton probları PET/CT birlikte tarafından alımını ölçerek takip edilir, bu biyokimyasal ek karakterizasyonu kritik için sağlar yolları (yani, metabolizma, hipoksi değişimler ve Apoptozis indüksiyon) tümör/BM microenvironment içinde. Bu model büyük gücü radiolabeled, kollarındaki ve floresan problar ve MM ilerleme ve patoloji içinde vivoeğitim için kullanılan işaretleri geniş kullanılabilirlik tarafından vurgulanabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Preklinik xenograft modelleri MM6,9,11,12,13çeşitli rağmen BM microenvironment içinde tümör/BM etkileşimleri çalışma yeteneği zor kalır 14. iskelet NOG farelerin 8226-LUC tümör hücrelerinin hızlı ve tekrarlanabilir engraftment için burada açıklanan teknikler sağlar.
Bu iletişim kuralı k…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser VA hak grant1I01BX001532 gelen Amerika Birleşik Devletleri Bakanlığı gazileri işleri Biyomedikal Laboratuvarı araştırma tarafından desteklenen ve geliştirme hizmeti (uymuyor) PF ve ak VA klinik bilim R & D hizmet (destek kabul eder. Liyakat Ödülü I01CX001388) ve VA rehabilitasyon R & D hizmet (Merit Ödülü I01RX002604). Daha fazla destek bir UCLA öğretim tohum hibe JK için geldi. Bu içeriği mutlaka bize Department of Veterans Affairs veya ABD hükümeti görüşlerini temsil etmemektedir.
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 |
References
- Raab, M. S., Podar, K., Breitkreutz, I., Richardson, P. G., Anderson, K. C. Multiple Myeloma. The Lancet. 374 (9686), 324-339 (2009).
- Galson, D. L., Silbermann, R., Roodman, G. D. Mechanisms of Multiple Myeloma Bone Disease. BoneKEy Reports. 1, 135 (2012).
- Anderson, K. C., Carrasco, R. D. Pathogenesis of Myeloma. Annual Review of Pathology. 6, 249-274 (2011).
- Reagan, M. R., Rosen, C. J. Navigating the Bone Marrow Niche: Translational Insights and Cancer-Driven Dysfunction. Nature Reviews Rheumatology. 12 (3), 154-168 (2016).
- Frost, P., et al. Mammalian Target of Rapamycin Inhibitors Induce Tumor Cell Apoptosis in Vivo Primarily by Inhibiting Vegf Expression and Angiogenesis. Journal of Oncology. 2013, 897025 (2013).
- Mysore, V. S., Szablowski, J., Dervan, P. B., Frost, P. J. A DNA-Binding Molecule Targeting the Adaptive Hypoxic Response in Multiple Myeloma Has Potent Antitumor Activity. Molecular Cancer Research. 14 (3), 253-266 (2016).
- Podar, K., Chauhan, D., Anderson, K. C. Bone Marrow Microenvironment and the Identification of New Targets for Myeloma Therapy. Leukemia. 23 (1), 10-24 (2009).
- Campbell, R. A., et al. Laglambda-1: A Clinically Relevant Drug Resistant Human Multiple Myeloma Tumor Murine Model That Enables Rapid Evaluation of Treatments for Multiple Myeloma. International Journal of Oncology. 28 (6), 1409-1417 (2006).
- Miyakawa, Y., et al. Establishment of a New Model of Human Multiple Myeloma Using Nod/Scid/Gammac(Null) (Nog) Mice. Biochemical and Biophysical Research Communications. 313 (2), 258-262 (2004).
- Ito, M., et al. Nod/Scid/Gamma(C)(Null) Mouse: An Excellent Recipient Mouse Model for Engraftment of Human Cells. Blood. 100 (9), 3175-3182 (2002).
- Frost, P., et al. In Vivo Antitumor Effects of the Mtor Inhibitor Cci-779 against Human Multiple Myeloma Cells in a Xenograft Model. Blood. 104 (13), 4181-4187 (2004).
- Asosingh, K., et al. Role of the Hypoxic Bone Marrow Microenvironment in 5t2mm Murine Myeloma Tumor Progression. Haematologica. 90 (6), 810-817 (2005).
- Storti, P., et al. Hypoxia-Inducible Factor (Hif)-1alpha Suppression in Myeloma Cells Blocks Tumoral Growth in Vivo Inhibiting Angiogenesis and Bone Destruction. Leukemia. 27 (8), 1697-1706 (2013).
- Fryer, R. A., et al. Characterization of a Novel Mouse Model of Multiple Myeloma and Its Use in Preclinical Therapeutic Assessment. PLoS One. 8 (2), e57641 (2013).
- Gould, S. J., Subramani, S. Firefly Luciferase as a Tool in Molecular and Cell Biology. Analytical Biochemistry. 175 (1), 5-13 (1988).
- Czernin, J., Phelps, M. E. Positron Emission Tomography Scanning: Current and Future Applications. Annual Review Medicine. 53, 89-112 (2002).
- Pandey, M. K., Bhattacharyya, F., Belanger, A. P., Wang, S. Y., DeGrado, T. R. Pet Imaging of Fatty Acid Oxidation and Glucose Uptake in Heart and Skeletal Muscle of Rats: Effects of Cpt-1 Inhibition. Circulation. 122 (21), (2010).
- Wang, M. W., et al. An in Vivo Molecular Imaging Probe (18)F-Annexin B1 for Apoptosis Detection by Pet/Ct: Preparation and Preliminary Evaluation. Apoptosis. 18 (2), 238-247 (2013).
