Formazione immagine di tomografia multimodale bioluminescenti ed emissione positronica tomografia/computazionale di mieloma multiplo del midollo osseo xenotrapianti in topi NOG
Summary
Qui usiamo bioluminescenti, raggi x ed emissione di positroni tomografia/computato tomografia imaging per studiare l’attività come inibitore di mTOR urta i tumori del midollo osseo-engrafted mieloma in un modello dello xenotrapianto. Questo permette analisi fisiologicamente pertinenti, non invasivo e multimodale dell’effetto anti-mieloma di terapie designando i tumori del midollo osseo-engrafted mieloma in vivo.
Abstract
Mieloma multiplo (MM) tumori attecchire nel midollo osseo (BM) e la loro sopravvivenza e la progressione dipendono da complesse interazioni molecolari e cellulari che esistono all’interno di questo microambiente. Ancora il microambiente BM non può essere facilmente replicato in vitro, che potenzialmente limita la rilevanza fisiologica di molti modelli sperimentali in vitro ed ex vivo . Questi problemi possono essere superati utilizzando un modello di xenotrapianto in cui luciferasi (LUC)-cellule trasfettate 8226 MM saranno specificamente interdigitate nello scheletro del mouse. Quando questi topi sono dato il substrato appropriato, D-luciferina, gli effetti della terapia sulla crescita del tumore e la sopravvivenza può essere analizzata misurando i cambiamenti nelle immagini bioluminescenti (BLI) prodotto dai tumori in vivo. Questi dati BLI combinato con analisi di tomografia (PET/CT) emissione positronica tomografia/calcolo utilizzando l’indicatore metabolico 2-deoxy – 2-(18F) fluoro-D-glucosio (18F-FDG) è utilizzato per monitorare i cambiamenti nel metabolismo del tumore nel tempo. Queste piattaforme imaging consentono misurazioni non invasive più all’interno del microambiente del tumore/BM.
Introduction
MM è una malattia incurabile costituita da plasma maligno B-cellule che infiltrano il BM e causare la distruzione dell’osso, l’anemia, insufficienza renale e infezione. MM rende fino al 10% – 15% di tutte le neoplasie ematologiche1 ed è il cancro più frequente di coinvolgere lo scheletro2. Lo sviluppo del MM deriva dalla trasformazione oncogena longeve delle cellule di plasma che vengono stabilite in centri germinali dei tessuti linfoidi prima alla fine homing al BM3. Il BM è caratterizzata da nicchie altamente eterogenei; tra cui componenti cellulari diversi e critici, regioni di basso pO2 (ipossia), ricca vascolarizzazione, complesse matrici extracellulari e reti di citochine e fattori di crescita, che contribuiscono a MM dimostato4. Così, lo sviluppo di un modello di xenotrapianto MM diffuso caratterizzato da tumori che sono rigorosamente innestati in BM sarebbe uno strumento molto potente e clinicamente rilevante per lo studio MM patologia in vivo5,6. Tuttavia, numerosi ostacoli tecnici possono limitare l’efficacia della maggior parte dei modelli dello xenotrapianto, che li rende costosi e difficili da applicare. Questo include problemi connessi con il engraftment coerenti e riproducibili del tumore all’interno della nicchia di BM, un tempo prolungato per lo sviluppo del tumore e le limitazioni nella capacità di direttamente osservare e misurare le variazioni della crescita del tumore/sopravvivenza senza dover sacrificio di topi nel corso dell’esperimento7,8.
Questo protocollo utilizza un modello di xenotrapianto modificate che inizialmente è stato sviluppato da Miyakawa et al. 9, in cui una sfida per via endovenosa (IV) con cellule di mieloma si traduce in “diffusi” tumori che costantemente e riproducibile attecchire nei topi BM di NOD/SCID/IL-2γ(null) (NOG)10. La visualizzazione in situ di questi tumori è raggiunto mediante la trasfezione stabile della 8226 umano linea cellulare MM con un allele LUC e in serie misurano l’evoluzione della BLI prodotta da queste cellule di tumore engrafted6. D’importanza, questo modello può essere ampliato per utilizzare vari altri che esprimono LUC MM linee cellulari umane (ad es., U266 e OPM2) con una tendenza simile a specificamente interdigitate nello scheletro dei topi NOG. L’identificazione dei tumori da bioluminescenti imaging dei topi è seguita misurando la captazione del radiofarmaci sonde (ad esempio 18F-FDG) di PET/CT. insieme, in questo modo ulteriore caratterizzazione dei critici biochimico vie (cioè, le alterazioni nel metabolismo, cambiamenti in ipossia e l’induzione di apoptosi) all’interno del microambiente del tumore/BM. I principali punti di forza di questo modello può essere evidenziate dalla disponibilità di una vasta gamma di sonde radioattive, bioluminescenti e fluorescente e marcatori che possono essere usati per studiare la progressione MM e patologia in vivo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nonostante una varietà di modelli preclinici dello xenotrapianto di MM6,9,11,12,13, la capacità di studiare le interazioni tumore/BM all’interno del microambiente BM rimane difficile 14. le tecniche qui descritte consentono il rapido e riproducibile engraftment delle cellule di tumori 8226-LUC nello scheletro dei topi NOG.
<p clas…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato da una grant1I01BX001532 di merito VA dagli Stati Uniti Dipartimento di veterani affari laboratorio ricerca biomedica e sviluppo servizio (uccelli) di P.F. ed E.C. riconosce il supporto dal servizio VA clinica scienza R & S ( I01CX001388 premio di merito) e riabilitazione VA R & D Service (Merit Award I01RX002604). Ulteriore supporto è venuto da una sovvenzione di seme facoltà di UCLA a J.K. Questi contenuti non rappresentano necessariamente le opinioni di US Department of Veterans Affairs o il governo degli Stati Uniti.
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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