NOG マウスの多発性骨髄腫, 骨髄異種のマルチ モーダルな発光とポジトロニック放出断層レントゲン写真撮影/計算断層イメージング
Summary
ここで生物発光を用いて、x 線、および陽電子放出断層撮影/コンピューター断層撮影の画像どのように阻止 mTOR の活性を研究する異種移植モデルにおける骨髄にしみ込んで骨髄腫腫瘍に影響を与えます。骨髄にしみ込んで骨髄腫腫瘍生体内ターゲット療法の抗骨髄腫効果の生理学的、非侵襲的関連性とマルチ モーダル解析が可能になります。
Abstract
多発性骨髄腫 (MM) 腫瘍は骨髄 (BM) で接がし、彼らの生存と進行はこの微小環境に存在する複雑なの分子・細胞相互作用に依存しています。まだ BM 微小環境はできません簡単にレプリケートされた生体外で、潜在的多く体外と体外実験モデルの生理学的な関連性を制限します。どちらのルシフェラーゼ (リュック) の異種移植モデルを用いたこれらの問題を克服することができます-8226 MM transfected セルがマウス骨格に接が具体的。これらのマウスは、適切な基質を与えられている、D-ルシフェリン、腫瘍の成長と生存に及ぼす療法は、腫瘍の生体内で生成される発光イメージ (結合) の変化を測定することによって分析できます。このバリ データ ポジトロニック放出断層撮影法・計算トモグラフィー (PET/CT) による代謝マーカー 2 と結合-デオキシ – 2-(18F) フッ素 D-グルコース (18F-FDG) を使用して、時間をかけて腫瘍代謝の変化を監視します。腫瘍/骨髄微小環境における複数の非侵襲的測定のためこれらのイメージング プラットフォームを許可します。
Introduction
ミリメートルは悪性プラズマ BM に潜入し骨破壊、貧血、腎機能障害、感染症を引き起こす B 細胞から成っている不治の病です。MM は、すべての造血器腫瘍1の 10%-15% アップになります、スケルトンの2を含むに最も多いがんです。MM の開発は最終的に BM3にホーミングする前にリンパ組織の濾胞で確立されている長命の形質細胞の発癌に由来します。BM は非常に異種のニッチによって特徴付けられる多様性と重要な細胞成分、低 pO2 (低酸素)、豊富な血管新生、複雑な細胞外マトリックス MM 2005 年 124に貢献する、サイトカインおよび成長因子のネットワークの地域を含みます。したがって、厳密に BM 中にしみ込んでいる腫瘍によって特徴付けられる播種 MM 異種移植モデルの開発では、MM 病理学生体内で5,6を研究する非常に強力かつ臨床的に関連するツールとなります。ただし、多くの技術的なハードルは、高価とを適用することは困難それらを作るほとんどの xenograft モデルの有効性を制限できます。これは直接観察し、することがなく腫瘍成長/生存率の変化を測定する能力に一貫性と再現性のある腫瘍生着 BM ニッチ内腫瘍開発と制限に長期の時間に関連する問題が含まれています実験7,8のコースの間にマウスを犠牲に。
このプロトコルは、宮川らによって最初に開発された変更された異種移植モデルを使用します。9、骨髄腫細胞と静脈内 (IV) チャレンジ結果、「普及」BM NOD/SCID/IL-2γ(null) (NOG) マウス10に一貫して再現性をもって接が腫瘍。リュック アレルと 8226 ヒト MM 細胞株の安定したトランスフェクションによりこれらの腫瘍の場可視化を実現し、これらの明らかな移植腫瘍細胞6によって生成される、バリの変化を連続測定します。重要なは、NOG マウス骨格に接が具体的に似たような傾向を持つ、様々 なその他リュックを表現するヒト MM 細胞株 (例えば、U266 および OPM2) を利用するこのモデルを拡張できます。ペット像にて一緒にによって ( 18F-FDG) など放射性プローブの吸収を測定することによってマウスの生物発光イメージングによる腫瘍の同定を後すると、これにより重要な追加特性の生化学腫瘍/骨髄微小環境の内で (すなわち代謝、低酸素症の変化、アポトーシス誘導作用の変化) の経路。標識、生物発光、蛍光プローブと MM 進行と病理学の生体を研究するために使用することができますマーカーの広い範囲の可用性によっては、このモデルの大きな強みを強調できます。
Protocol
Representative Results
Discussion
MM6,9,11,12,13の臨床異種移植モデルの様々 なにもかかわらず腫瘍/BM BM 微小環境相互作用を学習する能力は困難14します。 ここで説明したテクニックは、NOG マウス骨格に 8226 リュック腫瘍細胞の迅速かつ再現性の高い生着。
このプロ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、VA のメリット grant1I01BX001532 から、アメリカ合衆国退役軍人事務生物医学研究所研究部によって支えられた、開発サービス (BLRDS)、ピアノ ・ ヨーロッパに認めて VA 臨床科学 R & D サービス (からサポートメリット賞を受賞 I01CX001388) VA リハビリテーション R & D サービス (メリット賞を受賞 I01RX002604)。さらにサポートは j. k. にカリフォルニア大学ロサンゼルス校教員シード補助から来たこれらの内容米国退役軍人局や米国政府の見解を必ずしも表さない。
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).
