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Articolo metodologico

Modellazione chemioterapia leucemia resistente

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DOI:

10.3791/53645

9 febbraio 2016

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Il presente rapporto riassume un protocollo che può essere utilizzato per modellare l'influenza della nicchia del microambiente del midollo osseo sulle cellule leucemiche con particolare attenzione all'arricchimento della sottopopolazione più chemioresistente.

Abstract

È ben noto che il microambiente del midollo osseo fornisce un sito unico di santuario per le malattie ematopoietiche che iniziano e progrediscono in questo sito. Il modello presentato nel presente rapporto utilizza cellule stromali primarie del midollo osseo umano e osteoblasti come due tipi di cellule rappresentative della nicchia del midollo che influenzano il fenotipo delle cellule tumorali. Le condizioni di co-coltura in vitro descritte per le cellule leucemiche umane con questi componenti primari di nicchia supportano la generazione di una sottopopolazione chemioresistente di cellule tumorali che può essere recuperata in modo efficiente dalla coltura per l'analisi con diverse tecniche. Un rigoroso programma di alimentazione per prevenire i flussi di nutrienti seguito dal recupero delle particelle di destrano reticolato (G10) su gel di tipo 10 della popolazione di cellule tumorali che sono migrate sotto le cellule stromali aderenti del midollo osseo (BMSC) o degli osteoblasti (OB) generando una popolazione di cellule tumorali "phase dim" (PD), fornisce una fonte costante di cellule leucemiche purificate resistenti alla terapia. Questa popolazione di cellule tumorali clinicamente rilevante può essere valutata con metodi standard per studiare le vie di regolazione apoptotica, metabolica e del ciclo cellulare, oltre a fornire un obiettivo più rigoroso in cui testare nuove strategie terapeutiche prima di indagini precliniche mirate alla malattia residua minima.

Introduzione

L'obiettivo generale del metodo descritto è quello di fornire un approccio in vitro efficiente ed economico che supporti lo studio dei meccanismi che sono alla base della sopravvivenza delle cellule leucemiche supportate dal midollo osseo durante l'esposizione alla chemioterapia. È ben documentato che le cellule tumorali residue sopravvissute che persistono dopo il trattamento contribuiscono alla recidiva della malattia che è spesso più aggressiva di quella alla diagnosi ed è spesso trattata in modo meno efficace1-8. I modelli che includono cellule leucemiche in isolamento, come quelli limitati alla coltura di cellule in soli terreni, per la sperim....

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Protocollo

1. Preparazione avanzata

  1. Preparazione particelle G10 destrano.
    1. Preparare G10 impasto con l'aggiunta di 50 ml di PBS 1X a 10 particelle g G10. Mescolare per inversione e consentire G10 a stabilirsi fuori tampone fosfato (PBS) a 4 ° CO / N.
    2. Il giorno del G10 di separazione colonna, aspirare PBS dalle particelle del G10 stanziali e aggiungere 50 ml di PBS fresco. Mescolare per inversione. Ripetere due volte, aggiungendo 50 ml PBS fresco di particelle G10 stabiliti e conservare a 4 ° C fino al momento dell'uso.
  2. Coltura BMSC e OB.
    1. Mantenere sia BMSC o OB a 37 ° C in 6% CO 2 e coltivati ​​su 10 c....

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Risultati

L'installazione di successo e la cultura di questo modello di co-coltura comporterà la creazione di 3 sottopopolazioni di cellule leucemiche relativi alla aderenti BMSC o OB monostrato. Figura 1 mostra come tutte le cellule seminate in un monostrato BMSC appaiono inizialmente come una sola popolazione di sospensione cellule leucemiche. Nel corso di 4 giorni cellule leucemiche interagiscono con il BMSC per formare 3 sottopopolazioni spaziali di cellule leucemiche (sos.......

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Discussione

malattia residua minima (MRD) che contribuisce alla ricaduta della malattia continua ad essere una sfida clinica nel trattamento aggressivo refrattario ALL, nonché una serie di altre neoplasie ematologiche. Il microambiente del midollo osseo è il sito più comune di recidiva in ALL 3,8. In quanto tale, i modelli che modellano il microambiente del midollo osseo sono strumenti essenziali per testare ipotesi legate alla sopravvivenza delle cellule tumorali leucemiche e manutenzione di MRD durante l'esposizion.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Supportato da National Institutes of Health (NHLBI) R01 HL056888 (LFG), National Cancer Institute (NCI) RO1 CA134573NIH (LFG), P30 GM103488 (LFG), WV CTR-IDEA NIH 1U54 GM104942, Alexander B. Osborn Hematopoietic Malignancy and Transplantation Program e WV Research Trust Fund. Siamo grati per il supporto della dott.ssa Kathy Brundage e della West Virginia University Flow Cytometry Core Facility, supportata da NIH S10-OD016165 e dall'Institutional Development Award (IDeA) del NIH Institute of General Medical Sciences of the National Institutes of Health (CoBRE P30GM103488 e INBRE P20GM103434).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Perline di sephadex G10SigmaG10120Indicato nel manoscritto come gel tipo 10 particelle di destrano reticolato
Siringa sterile da 10 mlBD309604
Lana di vetroPyrex3950
Rubinetti a 1 viaWorld Precision Instruments, Inc.14054-10
Provette da centrifuga coniche da 50 mlmedici mondiali41021039Utilizzato come provette
da centrifuga coniche da 15 mlmedici mondiali41021037Utilizzato per la raccolta di cellule
Siero bovino fetaleSigmaF6178
0,05% Tripsina Mediatech, Inc.25-053-CI
100 x 20 mm Piastre per colture cellulariGreiner Bio-One664160<
strong>Terreni di coltura
Terreni di coltura per osteoblasti PromoCellC-27001Per terreni di osteoblasti umani 
RPMI 1640 mediaMediatech, Inc.15-040Per la preparazione dei terreni tumorali
Linee cellulari
Cellule aderenti:
Osteoblasti umaniPromoCellC-12720L'osteoblasto umano è stato coltivato secondo il fornitore" s raccomandazioni.
Cellule stromali di Morrow osseo umanoumano WVU Biospecimen CoreLeucemia umana primaria de-identificata e cellule stromali del midollo osseo (BMSC) sono state fornite dal Mary Babb Randolph Cancer Center (MBRCC) Biospecimen Processing Core e dal Dipartimento di Patologia della West Virginia University. Le colture BMSC sono state stabilite come descritto in precedenza (*)
Cellule leucemiche:
REHATCCATCC-CRL-8286Le cellule REH sono state coltivate secondo il fornitore" s raccomandazioni e supporti consigliati.
SD-1DSMZACC 366SD-1 sono stati coltivati secondo il fornitore' s raccomandazioni e supporti consigliati.
(*) Gibson LF, Fortney J, Landreth KS, Piktel D, Ericson SG, Lynch JP. Interruzione della funzione delle cellule stromali del midollo osseo da parte dell'etoposide. Trapianto di midollo sanguigno Biol J am Soc trapianto di midollo sanguigno. Agosto 1997; 3(3):122–32.
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Riferimenti

  1. Ayala, F., Dewar, R., Kieran, M., Kalluri, R. Contribution of bone microenvironment to leukemogenesis and leukemia progression. Leukemia. 23 (12), 2233-2241 (2009).
  2. Coustan-Smith, E., Sancho, J., et al. Clinical importance of minimal residual disease....

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Ristampe e permessi

Tag

Modello in vitromicroambiente del midollo osseoco coltura di cellule leucemichecellule stromali del midollo osseoco coltura di osteoblasticellule Phase Dimseparazione mediante bead G10cellule tumorali resistenti alla terapiamalattia residua minima