הדמיה עם מודאלים מרובים זוהרים, פליטת פוזיטרונים טומוגרפיה/חישובית טומוגרפיה של מיאלומה נפוצה מח עצם Xenografts בעכברים ליקר ביצים
Summary
כאן נשתמש זוהרים, רנטגן, והדמיה פליטת פוזיטרונים טומוגרפיה/שחושב טומוגרפיה ללמוד איך מעכבים פעילות mTOR משפיעה על engrafted-מח עצם מיאלומה גידולים במודל xenograft. דבר זה מאפשר ניתוחים פיזיולוגית הרלוונטיים, לא פולשנית, והן עם מודאלים מרובים של מיאלומה נגד ההשפעה של טיפולים מיקוד engrafted מח עצם מיאלומה גידולים ויוו.
Abstract
מיאלומה נפוצה (מ מ) גידולים engraft במח העצם (מוניטור), הישרדות והתקדמות שלהם תלויות לאינטרקציות מורכבות מולקולרית, תאית קיימים בתוך microenvironment הזה. עדיין microenvironment מוניטור לא יכול להיות בקלות משוכפל במבחנה, אשר פוטנציאל מגביל את הרלוונטיות הפיזיולוגיות של רבים במבחנה , שמחוץ ניסיוניות. נושאים אלה ניתן להתגבר על ידי ניצול מודל xenograft ב אילו לוציפראז (לוק)-תאים מ”מ 8226 transfected engraft במיוחד שלד העכבר. כאשר אלו עכברים מקבלים את המצע המתאים, D-luciferin, את ההשפעות של טיפול על הגידול והישרדות ניתן לנתח אותם על ידי מדידת שינויים של תמונות זוהרים (בלי) המיוצר על ידי גידולים בתוך vivo. נתונים אלה רבנות בלי בשילוב עם ניתוח פוזיטרונים (PET/CT) פליטת פוזיטרונים טומוגרפיה/חישובית באמצעות הסמן מטבולית 2-deoxy – 2 – (18F) פטור-D-גלוקוז (18F-FDG) משמש כדי לעקוב אחר השינויים בחילוף החומרים גידול לאורך זמן. פלטפורמות הדמיה אלה מאפשרים למדידות לא פולשנית מרובות בתוך microenvironment הגידול/מוניטור.
Introduction
מ מ היא מחלה חשוכת מרפא של פלזמה ממאיר תאי-B לחדור ויטביע וגורמים להרס העצם, אנמיה, פגיעה כלייתית, זיהום. מ מ עד 10% – 15% של גידולים ממאירים hematological כל1 הנסיעה הוא הסרטן השכיח ביותר לערב את שלד2. הפיתוח של מ מ נובע השינוי oncogenic של תאים פלזמה מאריכים הנקבעים במרכזים נבטי של רקמות הלימפה לפני בסופו של דבר ביות מוניטור3. ויטביע מאופיין על-ידי נישות הטרוגנית מאוד; כולל רכיבים הסלולר מגוונות וקריטיים, אזורים של פו נמוך2 (היפוקסיה), vascularization נרחב, מורכבים מטריצות חוץ-תאית ציטוקין ורשתות פקטורי גדילה, אשר כולם לתרום tumorgenesis מ מ4. לפיכך, הפיתוח של מודל xenograft מ”מ המופץ מאופיין על ידי גידולים הם אך ורק engrafted ב ויטביע יהיה כלי רב עוצמה, הרלוונטית קלינית ללמוד מ מ פתולוגיה ויוו5,6. עם זאת, מכשולים טכניים רבים ניתן להגביל את האפקטיביות של רוב הדגמים xenograft, שהופך אותם יקר וקשה ליישם. זה כולל בעיות הקשורות engraftment גידול עקבי, לשחזור בתוך הגומחה מוניטור, זמן ממושך הגידול ופיתוח מגבלות ביכולת להתבונן ולמדוד ישירות שינויים של הגידול צמיחה/הישרדות ללא צורך להקריב עכברים במהלך ניסוי7,8.
פרוטוקול זה משתמש במודל xenograft ששונה בתחילה שפותח על-ידי. Miyakawa et al. 9, שבו התוצאה מהווה אתגר (IV) תוך ורידי עם תאים מיאלומה “המופץ” גידולים בעקביות ובאופן reproducibly engraft עכברים מוניטור של NOD/SCID/IL-2γ(null) (ליקר)10. הפריט החזותי בחיי עיר של גידולים אלה מושגת על ידי תרביות תאים יציב של הקו תא מ מ 8226 האנושי עם לוק אלל, באופן סדרתי מדידת השינויים רבנות בלי המיוצר על ידי אלו תאים סרטניים engrafted6. חשוב, מודל זה ניתן להרחיב לנצל שונים המבטאים לוק אנושי מ מ תא קווים אחרים (למשל, U266 ו- OPM2) עם נטייה דומה במיוחד engraft בשלד של עכברים NOG. הזיהוי של הגידולים על ידי הדמיה ביולומנאסן של העכברים לאחר מדידת ספיגת של הגששים radiopharmaceutical (כגון 18F-FDG) על ידי כן ביחד, דבר זה מאפשר אפיון נוסף של קריטי הביוכימי מסלולים (קרי, שינויים בחילוף חומרים, שינויים היפוקסיה ו של אינדוקציה של אפופטוזיס) בתוך microenvironment הגידול/מוניטור. נקודות החוזק העיקרי של מודל זה יכול להיות מודגשים בשל הזמינות של מגוון רחב של radiolabeled, זוהרים פלורסנט הגששים וסמנים שניתן ללמוד מ מ התקדמות, פתולוגיה בתוך vivo.
Protocol
Representative Results
Discussion
למרות מגוון דגמים xenograft פרה של מ מ6,9,11,12,13, היכולת ללמוד את האינטראקציות הגידול/מוניטור בתוך microenvironment מוניטור נשאר קשה 14. מהטכניקות שתוארו כאן מאפשרים engraftment מהיר ולא לשחזור 8226-לוק גידולים…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי grant1I01BX001532 VA ההצטיינות מן ארצות הברית מחלקת ותיקי לענייני ביו מעבדות מחקר ומקבל שירות פיתוח (קריינות) P.F., ולאחר E.C. תמיכה (VA המדע קליני R & D שירות . ראויות I01CX001388 פרס), שיקום VA R & D שירות (I01RX002604 פרס הצטיינות). תמיכה נוספת הגיעה מענק זרע סגל אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג’לס כדי J.K. תכנים אלה ואינן מייצגות בהכרח את נופי את בנו המחלקה לענייני חיילים משוחררים או הממשלה.
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).
