Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Целенаправленный и избирательный лечение плюрипотентных стволовых клеток тератомы, используя внешний пучка излучения в модели малого животных

Published: February 17, 2019 doi: 10.3791/58115

Summary

Исследования по стратегиям тератомы плюрипотентных стволовых клеток лечение имеет важное значение для клинической перевод стволовых клеток. Здесь мы описываем протокол к, во-первых, генерировать стволовых клеток тератомы мышей и, затем, чтобы выборочно целевого и лечить эти опухоли в естественных условиях, с помощью малых животных облучателя.

Abstract

Растущее число жертв «туризма стволовых клеток, «нерегулируемого трансплантация стволовых клеток по всему миру, выразили обеспокоенность по поводу безопасности трансплантации стволовых клеток. Хотя пересадка продифференцированы вместо недифференцированных клеток является обычной практикой, тератомы могут по-прежнему возникают от присутствия остаточных недифференцированных стволовых клеток во время пересадки или от спонтанных мутаций в продифференцировано клетки. Потому что терапия стволовой клетки часто поставляются в анатомически спецобъектов, даже небольшие опухоли может быть клинически разрушительным, что приводит к слепоте, паралич, когнитивные нарушения и сердечно-сосудистой дисфункции. Хирургический доступ на эти сайты также могут быть ограничены, оставив больных с несколько терапевтические возможности. Контроль за недостойное поведение стволовых клеток, таким образом, решающее значение для клинической перевод стволовых клеток.

Внешний пучка излучения предлагает эффективным средством доставки таргетная терапия уменьшения бремени тератома при сведении к минимуму травмы в окружающие органы. Кроме того этот метод позволяет избежать генетические манипуляции или вирусный трансдукции стволовых клеток, которые связаны с дополнительных клинических безопасности и эффективности. Здесь мы описываем протокол для создания плюрипотентных стволовых клеток тератомы мышей и применять внешние пучка лучевой терапии, чтобы выборочно удалять эти опухоли в естественных условиях.

Introduction

Развитие терапии стволовой клетки для регенерации тканей столкнулся с рядом барьеров в последние несколько десятилетий, препятствуют усилиям по эффективной клинической развертывания. Эти препятствия включают бедных ячейки хранения на участках поставки, иммуногенность стволовых клеток и неопластические потенциал формы тератомы1. Tumorigenicity вызывает особое беспокойство клинических как он потенциально может нанести вред трансплантации стволовых клеток получателей2. Счетов образования опухоли из-за нерегулируемого стволовых клеток инъекции уже сообщалось в нескольких клинических параметров3,4,5. Потенциал для формирования тератома является наиболее часто цитируется клинических озабоченность в развитии плюрипотентных стволовых клеток (СМБ) и привела к задержки и отмены нескольких громких эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) испытания6,,78,9. Таким образом существует настоятельная необходимость для трансляционного расследования, выделенные на обеспечение надлежащего лечения, следует эти ятрогенные опухоли возникают.

На сегодняшний день, большинство стратегий для управления стволовых клеток проступок были направлены на сокращение числа ЦОНов с онкогенной потенциальных2,10. К сожалению только небольшое количество остаточного клеток (например,., 1 x 10-4 до 1 x 105 клеток11) необходим для формирования тератома, которая значительно ниже предела обнаружения котируется на имеющихся в настоящее время анализы12, 13. другие ограничения использования этих preseparation методы включают низкую эффективность и высокие расходы, зависимость от одноклеточного суспензий, которые не могут быть подходящими для новых подходов тканевой инженерии и потенциального обесценения ячейки выживание и приживления.

Несколько исследований были рассмотрены варианты лечения, после формирования тератома. Возможно наиболее изученной стратегии является включение «самоубийства» генов в стволовые клетки14,15. Этот метод предполагает, генетически манипулировать стволовых клеток для включения индуцибельной апоптоз активации генов, который может быть активирован фармакологических стимуляции postinjection, тем самым обеспечивая спасения подход, если вводили клетки производят тератомы. Этот подход, однако, страдает от существенных недостатков, включая эффекты пробить генетических модификаций ЦОНов и потенциал для постепенного развития наркотиков сопротивления16. Аналогичный подход использует малые молекулы побудить селективного клеточной гибели ЦОНов через ингибирование анти apoptotic пути17. Другие группы были направлены против смерти клетки ЦОНов с использованием антител против плюрипотентности поверхностных маркеров, такие как podocalyxin белка-1 (PODXL)18. Сроки доставки мелкомолекулярных или антитело стоит иметь значительное влияние на терапевтический потенциал Чок, если доставлено слишком рано и может отсутствовать терапевтической эффективности, если доставлен слишком поздно. Кроме того системные эффекты малых молекул и антитела, используемые в этой моде не были изучены.

Альтернативный подход к лечению этих опухолей опирается на использование внешний пучка излучения терапии (ДГТ). ДГТ является одним из основных механизмов, в настоящее время работают в лечении солидных опухолей19. Инновации в ДГТ, включая разработку наведение протонного луча и стереотаксической радиохирургии, позволили расширенной ориентации патологических структур избегая повреждения нормальной ткани, делая конформное ДГТ идеально подходит для решения тератома формирование в анатомически чувствительных структур20. Кроме того этот метод позволяет избежать генетические манипуляции или вирусный трансдукции стволовых клеток, которые оба сопряжено с дополнительных клинических безопасности и эффективности касается15. Наконец достижения в микро Облучатели позволили применение ДГТ в грызунов21.

В этой статье мы продемонстрируем создание малых животных модели формирования тератома путем инъекций человеческого iPSCs в мышах. Затем показано, как применять ДГТ выборочно искоренить эти опухоли в естественных условиях с минимальным ущербом для окружающих тканей. Этот подход обеспечивает таргетная терапия для СМБ производные тератомы избегая пробить последствий системных доставки биологических молекул и пептиды и генетические манипуляции Чок. Для исследуемого целей мы предлагаем необязательный шаг передавать стволовых клеток с генами репортер отслеживать через биолюминесценции изображений (BLI) опухоли ответ к лучевой терапии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Этот эксперимент животных была одобрена и выполняются институциональных Наблюдательный Совет и административный Группа на лабораторных животных уход в Стэнфордском университете.

1. клеточной культуры iPSCs

  1. Расти человеческого iPSCs, получаемых лентивирусные перепрограммирования на 6-ну пластины с покрытием с базальной мембраны матрица (например, matrigel, называется матрица расписка).
  2. Ежедневная смена СМИ iPSCs с обогащенной питательной среды (см. Таблицу материалы) инкубации при 37 ° C и 5% CO2.
  3. После того, как клетки достичь слияния 80 – 90% (примерно каждые 4 дня), добавьте 1 mL рекомбинантных клеток диссоциации фермента (см. Таблицу материалы) в хорошо и инкубировать при 37 ° C за 5 мин.
  4. После 5 минут отмежеваться клетки из колодца, дозирование, передавать их на 15 мл и центрифуги на 300 x g.
  5. После центрифугирования, аспирационная супернатант и Ресуспензируйте Пелле клеток в обогащенных питательной среды (см. Таблицу материалы) обогащенный ингибитор Y27632 на 1:1,000 разрежения.
  6. Выполните клеток, количество диссоциированных клеток и replate на ячейки матрицы покрытием 6-ну пластины на плотности тарелок5 2 x 10-4 x 105.

2. трансдукции iPSCs с двойной фьюжн Репортер ген

  1. Прохождение iPSCs в 6-ну плиты в соответствии с обычной и добавить обогащенного питательной среды (см. Таблицу материалы) содержащий 6 мкг/мл hexadimethrine бромида.
    Примечание: Размер идеально колонии — 200 – 400 клеток/колонии для получения максимальной эффективности трансдукции.
  2. Концентрат самостоятельно инактивирующего человека, перевозящих Светлячок Люцифераза и Зеленый флуоресцентный белок (флуктуации eGFP) обусловлен человека убиквитин promotor-C центрифугированием отложений с ротором SW-29 на 50 000 x g втечение 2 ч при 4 ° C.
  3. Добавить вирусный концентрат iPSCs в 6-ну пластины на разносторонности инфекции (МВД) 10 и инкубировать на ночь при 37 ° C на 5% CO2.
    Примечание: Обилие инфекции определяется выражением мономерных флуоресценции белков анализируемой флуоресценции активированный ячейку Сортировка сканирования (СУИМ).
  4. Следующий день, удалите вирус центрифугированием iPSC 6-ну плит на 300 x g 6 мин при комнатной температуре.
  5. Изменить средства массовой информации ежедневно с обогащенной питательной среды (см. Таблицу материалы) и проход в соответствии с протоколом. Используйте микроскопом для определения эффективности приблизительное трансдукции для eGFP флуоресценции.
  6. КПД 30 – 40% является достаточным для сортировки СУИМ. Перейти к FACS hiPSCs, выражая eGFP, если по крайней мере 30 – 40% клеток выразить eGFP.
  7. Для подтверждения активности флуктуации ex vivo, плиты клетки, выражая GFP, отсортированных по СУИМ на плотности тарелок 5 000 ячеек на хорошо.
  8. Инкубировать transduced клетки и не преобразованы клетки (которые будут служить в качестве отрицательного контроля) с репортером биолюминесценции зонд D-Люциферин (100 мкмоль/Л) для 6 h. измерения биолюминесценции с spectrofluorometer Гонав.

3. трансплантация ЦОНов в спинной бочку для формирования тератома иммунодефицитных мышей

  1. Добавьте 1 mL рекомбинантных клеток диссоциации фермента смеси на 6-ну пластину, содержащие человеческого iPSCs, преобразованы в культуре (см. раздел 2) с двойной фьюжн Репортер ген (флуктуации-GFP) и инкубировать в течение 5 мин.
  2. После инкубационного периода разогнать клетки пипеткой аспирации и выражения. Добавить равное количество питательной среды и затем центрифуги на 250 x g на 4 мин.
  3. После центрифугирования, аспирационная супернатанта решение, Ресуспензируйте Пелле клеток в 30 мкл матрицы и поместите его на льду сохранять свою жизнеспособность до инъекции. Подтвердите урожай 1 х 106 клеток с помощью Горяева.
  4. Если используя двойной фьюжн Репортер ген transfected клеток, приостановите двойной положительных клеток СУИМ (раздел 2) в 30 мкл матрицы.
  5. Побудить анестезии в неделю 8-10 Атинические обнаженной мышей с использованием isoflurance 2% кислорода 1 Л/мин и затем использовать обслуживания 2% изофлюрановая с 1 Л/мин кислорода.
  6. С помощью шприца 28,5 G, вставки ячейки/матрица смеси (см. Таблицу материалы) подвеска в подкожной пространство на фланге, направленных для инъекций в всего 5 x 103 -5 х 106 клеток (примерно 100 ul на инъекцию).
  7. Рассмотрим более хвостового инъекции сайт, если вы планируете сохранить мышей для длительного периода времени и прогнозирования роста большой опухоли.
  8. Наркотизированных животных разрешено восстановить на площадку с подогревом до амбулаторных (обычно < 1h) с мониторинг частоты дыхания, кожи цвет ног до амбулаторно.

4. биолюминесценции, Визуализация (BLI) пересаженные клетки для оценки выживаемость клеток и рост тератома

  1. На нужную timepoints после прививки выполните внутрибрюшинной инъекции (IP) 375 мг/кг репортер зонда D-люциферин в мышей.
  2. 10 мин после инъекции IP, изображение биолюминесценции сигнал на наркотизированных животных (выполняется, как описано в разделе Шаг 3.5) 30 мин, с использованием windows приобретение 1 мин интервалом 5-мин.
    Примечание: Рекомендуется загрузок изображения приобретений. Анестезия сохраняется во время визуализации, обеспечивая вдыхании изофлюрановая через носовой конус.
  3. Для анализа данных нарисуйте региона интерес (ROI) над BLI сигнала и, затем, нормализуют время приобретения для количественного определения выбросов в единицах максимальная фотонов в секунду на квадратный сантиметр за стерадиан (/sr фотоны/s/см2).

5. тератома облучения с помощью доклинических изображение руководствуясь облучателя (рис. 1)

  1. Анестезировать мышь в нокдаун коробку с помощью 2% изофлюрановая в 100% кислорода со скоростью потока 1 Л/мин. После того, как мышь полностью под наркозом, передача его в постели образ руководствуясь доклинические облучатель (см. Таблицу материалы). Поддержание анестезии на 2% изофлюрановая непрерывно через носовой конус.
  2. Получить микро CT изображения как набор 400 проекции изображений свыше 360°, с использованием 40 kVp, 2 мА рентгеновского пучка и восстановить их в объемных изображений с изотропной пикселя размером 0,2 мм.
  3. Планирование лучевой терапии с помощью микро КТ изображений с помощью программного пакета RT_Image (http://rtimage.sourceforge.net/) и выполнить лечение.
    Примечание: План лечения, используемый состоит из двух 225 kVp рентгеновских лучей, ориентированные пройти через поверхностные целевой тератома плинтуса поверхности остальнои мыши и щадящие базовой внутренностей. Время экспозиции для балок корректируются на основе ежеквартальных системы калибровки данных так, что доза в центре целевой опухоль была 6 гр.
  4. Повторите процесс лечения на три дня подряд доставить целевых опухоли в общей сложности 18 гр.
  5. Поддерживать стандартные после лечения, ухода за животными.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Обычно вводится мышей продемонстрируют тератома роста формирования после 4 – 8 недель, как это подтверждается BLI изображений (рис. 2). Опухоли будет резко сокращаться при облучении с суммарной дозы 18 гр, один месяц после родов клеток, что приводит к значительному уменьшению Люцифераза сигнал (рис. 2). Важно отметить, что нормальных тканей, принятых 5 мм из облученного сайта не имеют каких-либо значительных повреждений (рис. 3).

Figure 1
Рисунок 1: Схема протокола для лечения опухолей с ДГТ. (A) наркотизированных животного помещается на облучателя и прикол. (B) Скаутский изображение создается для локализации тератома для целенаправленного лечения. (C) с помощью программного пакета RT_Image, рентгеновские лучи выровнены для выбранного опухоли. До облучения подтверждается позиция коллиматорные и животное. (D) A в общей сложности 6 Gy радиации доставляется в целевой опухоли на облучение события22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2: успешного посева из клеток результаты в крупные опухоли, которые могут выборочно подходить излучения. (A) представитель BLI из лечение (справа) и показываются необработанные (слева) тератомы. В общей сложности 1 х 106 человека ЦОНов конститутивно выражая флуктуации/eGFP вводили в обоих спинной фланки иммунодефицитных мыши. А необлученный сторона продолжает расти, облученных стороне сжал резко, как показано снижение Люцифераза сигнал. (B) это линейный график демонстрирует снижение Люцифераза сигнала в облученных против необлученный PSC-производные опухоли. (C) изменения в естественных условиях суппорта измерения тератомы с течением времени. Non облученных тератомы увеличилась в размерах с течением времени, тогда как облученных тератомы, уменьшилась в размерах. (D) A валовой гистологии (слева) необработанных и обработанных PSC-производные опухоли (справа) показывает заметное сокращение в размере после в общей сложности 18 гр облучения22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3: целевой доставки результатов в минимальное повреждение окружающих тканей, включая печень, кишечник и мышцы. Окружающие ткани имеют никаких признаков повреждения облучения, включая сохранение пролиферации и отсутствие сотовой старение и апоптоз. Ткани были взяты пробы 5 мм из облученного сайтов на 14 дней postirradiation. (A) гематоксилином и эозином пятнать показывает нормальный архитектура прилегающих тканей. (B) Ki67 окрашивание (показано в Аква) указывает, что пролиферации сохраняется в печени, кишечника и мышечных клеток. Ядра counterstained с 4', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI), показаны синим цветом. (C) A β-галактозидазы старение пробирного показывает никаких признаков клеточного старения (т.е. отсутствие зеленой окраски). (D) терминала deoxynucleotidyl dUTP трансферазы (TdT) Ник-конце маркировки (TUNEL) показывает не апоптоз (т.е. отсутствие красного окрашивания в ядрах). Ядра counterstained с DAPI, показано в синие22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Доклинические данные и анекдотические случаи от жертв «стволовых клеток туризма» подтверждают, что риск развития тератомы является серьезным недостатком, связанные с лечения PSC23. Таким образом, развитие внимательного подхода для предотвращения и лечения опухолевой риск, связанный с клеточной терапии является важным шагом в содействии клинический перевод восстановительной клеточной терапии. В этой статье мы описал метод терапевтических ориентации PSC-связанные тератомы, используя ДГТ в мышиной модели и показал динамический атрофия облученного опухолей с использованием BLI визуализации.

Мы использовали человеческого iPSCs, созданный человека, перепрограммирование метод и вводится в модели ню мышей резюмировать формирования тератомы в естественных условиях. Использование обнаженной мышей позволяет избежать ранних иммуногенность неприятие кросс видов инъекции клеток. Хотя использование иммунный дефицит мышей потенцирует онкогенной потенциал, тот же протокол может применяться иммунокомпетентных мышей, используя мышиных Чок. Мы далее преобразованы Чок, используемые в этой бумаге с двойной фьюжн Репортер ген, который включен последовательный биолюминесценции изображений поставленный клеток в естественных условиях. Использования Репортер ген изображений включен последовательный отслеживания PSC или PSC-производные в естественных условиях без необходимости полагаться на вскрытие и гистология отслеживать размер или роста опухоли24. Предыдущие исследования подтвердили взаимосвязь между BLI интенсивности сигнала и опухоли размер25,26. Маркировка ЦОНов с двойной фьюжн Репортер ген это необязательный шаг, который может быть обойден пользу других методов количественной оценки бремени опухоли, например, вскрытие.

Для внесения изменений в протокол излучения доклинических опухоли лечения могут применяться различные дозировки. Для целей настоящего документа мы избрали для лечения представитель животных с 18 гр в трех дозах 6 гр, учитывая более 3 дней подряд. Преимуществом не управляющей все 18 гр в одном месте является, что более низкие дозы излучения на расстоянии врозь предел повреждение прилегающих тканей и заболеваемости вторичных ДГТ. Пациентам, принимающим ДГТ в клинических условиях часто получают низких дозировках, расположенных над много различных методов лечения для таких же причин27. Другие протокола следует выполнить шаги как указано.

Аблация опухолей путем облучения является перспективной стратегией лечения для стволовых клеток тератомы, которые часто поставляются в хирургически недоступных районах. Это исследование предоставляет доказательства того, что ДГТ является эффективным средством для лечения PSC-производные тератомы. Этот простой подход требует приобретения изображений с высоким разрешением CT субъекта, после чего серия пучков излучения могут быть предписаны, чтобы облучить целевому объекту нужную дозу избегая прилегающих тканей20. В этом исследовании двух тангенциальных балки использовались для лечения подкожного PSC-производные тератома а избавления окружающих тканей, а также контроль контралатерального тератома. Лечение опухоли ДГТ и эффективной и надежной и клинически это осуществимо, в отличие от методов, которые полагаются на маленьких молекул, антител и разделительный для предотвращения образования опухоли.

Существуют значительные преимущества этого подхода. Во-первых внешний пучка излучения является клинически принятого механизма онкологического лечения, который был использован в лечении многих типов опухолей, включая герминогенные опухоли19. В отличие от других стратегий лечения ДГТ не изменяет функциональные свойства стволовых клеток до или во время доставки ячейки15. Кроме того ДГТ не вмешиваться с режимом или количество клеток доставлен и, таким образом, оказывает минимальное влияние на их потенциальной эффективности. Целевые облучение также уменьшает вред, пробить в другие органы, по сравнению с химиотерапией. Наконец независимо от предварительной стратегии, ДГТ предоставляет «отказоустойчивости» вариант, который можно положиться в случае образования опухоли. Тем не менее существуют ограничения для будущего принятия ДГТ для лечения стволовых клеток связанные тератома. Во-первых этот процесс требует повторных изображений и доставки терапии, которая, с точки зрения клинической, может быть громоздким. Кроме того в зависимости от расположения доставки стволовых клеток, этот подход может оказаться более высокий риск, если радиочувствительным ткани в путь луча. Наконец если стволовые клетки систематически распространять за пределы места инъекции и формы тератомы в нескольких органах, может стать трудным применять эту стратегию без значительных пациента заболеваемости.

В заключение мы предлагаем модель создания ПСГ производные тератомы в мышиной модели и продемонстрировать надежный метод облучения микро CT, который позволяет целевых сокращение бремени опухоли. Эти методы могут использоваться для сравнения терапевтической эффективности ДГТ с другими стратегиями лечения тератома или оценить значение ДГТ в ликвидации других видов опухолей.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Авторы хотели бы поблагодарить национальных институтов из здравоохранения R01 HL134830 (ПКН), K08 HL135343 (KS) и 5F32HL134221 (микропроцессорный); Говард Хьюз медицинский институт (ASL); и Институт сердечно-сосудистой Стэнфорд (ASL) за их поддержку.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Induced Pluripotent Stem Cell Control Line Stanford University Nguyen Lab Cell culture of iPSC
Corning matrigel basement membrane matrix 354234 Fisher Scientific CB-40234 Cell culture of iPSC
Essential 8 culture medium ATCC-The global bioresource center 30-2203 Cell culture of iPSC
Tryple E Gibco 12605-036 Cell culture of iPSC
Y27632 inhibitor 2 HCL (ROCK Inhibitor) Fisher Scientific S104950MG Cell culture of iPSC
Lentivirus Cyagen P170721-1001cjn Transduction of iPSC with double fusion reporter gene
Polyrbrene Infection/Transfection Reagent Millipore Sigma TR-1003-G Transduction of iPSC with double fusion reporter gene
Fluc-eGFP reporter gene driven by ubiquitin promoter Stanford University Sam Gambhir lab Transduction of iPSC with double fusion reporter gene
D-luciferin Perkin Elmer 122799 Transduction of iPSC with double fusion reporter gene and BLI
Flow cytometer (BD FACSARIA III) BD Biosciences  FACSAria Transduction of iPSC with double fusion reporter gene
microplate spectrofluorometer (Glomax Navigator System) Promega Bio Systems, Sunnyvale, CA GM2000 Transduction of iPSC with double fusion reporter gene
Xenogen IVIS 200  Perkin Elmer 124262 BLI
Isoflurane Sigma-Aldrich CDS019936 irradiation
X-Rad SmART image-guided irradiator  Precision X-ray Inc., North Branford, CT X-Rad SmART irradiation
RT_Image software package Stanford University (http://rtimage.sourceforge.net/) RT_Image v0.2β Irradiation

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sallam, K., Wu, J. C. Embryonic stem cell biology: insights from molecular imaging. Methods in Molecular Biology. 660, 185-199 (2010).
  2. Lee, A. S., Tang, C., Rao, M. S., Weissman, I. L., Wu, J. C. Tumorigenicity as a clinical hurdle for pluripotent stem cell therapies. Nature Medicine. 19 (8), 998-1004 (2013).
  3. Amariglio, N., et al. Donor-derived brain tumor following neural stem cell transplantation in an ataxia telangiectasia patient. PLOS Medicine. 6 (2), e1000029 (2009).
  4. Kuriyan, A. E., et al. Vision Loss after Intravitreal Injection of Autologous "Stem Cells" for AMD. The New England Journal of Medicine. 376 (11), 1047-1053 (2017).
  5. Berkowitz, A. L., et al. Glioproliferative Lesion of the Spinal Cord as a Complication of "Stem-Cell Tourism". The New England Journal of Medicine. 375, 196-198 (2016).
  6. Zhang, W. Y., de Almeida, P. E., Wu, J. C. Teratoma formation: A tool for monitoring pluripotency in stem cell research. StemBook. , The Stem Cell Research Community. (2012).
  7. Scott, C. T., Magnus, D. Wrongful termination: lessons from the Geron clinical trial. STEM CELLS Translational Medicine. 3 (12), 1398-1401 (2014).
  8. Strauss, S. Geron trial resumes, but standards for stem cell trials remain elusive. Nature Biotechnology. 28 (10), 989-990 (2010).
  9. Coghlan, A. Unexpected mutations put stem cell trial on hold. New Scientist. 227 (3033), 9 (2015).
  10. Tang, C., et al. An antibody against SSEA-5 glycan on human pluripotent stem cells enables removal of teratoma-forming cells. Nature Biotechnology. 29 (9), 829-834 (2011).
  11. Lee, A. S., et al. Effects of cell number on teratoma formation by human embryonic stem cells. Cell Cycle. 8 (16), 2608-2612 (2009).
  12. Tano, K., et al. A novel in vitro method for detecting undifferentiated human pluripotent stem cells as impurities in cell therapy products using a highly efficient culture system. PLoS One. 9 (10), e110496 (2014).
  13. Kuroda, T., et al. Highly sensitive in vitro methods for detection of residual undifferentiated cells in retinal pigment epithelial cells derived from human iPS cells. PLoS One. 7 (5), e37342 (2012).
  14. Cao, F., et al. In vivo visualization of embryonic stem cell survival, proliferation, and migration after cardiac delivery. Circulation. 113 (7), 1005-1014 (2006).
  15. Cao, F., et al. Molecular imaging of embryonic stem cell misbehavior and suicide gene ablation. Cloning Stem Cells. 9 (1), 107-117 (2007).
  16. Kotini, A. G., de Stanchina, E., Themeli, M., Sadelain, M., Papapetrou, E. P. Escape Mutations, Ganciclovir Resistance, and Teratoma Formation in Human iPSCs Expressing an HSVtk Suicide Gene. Molecular Therapy - Nucleic Acids. 5, e284 (2016).
  17. Smith, A. J., et al. Apoptotic susceptibility to DNA damage of pluripotent stem cells facilitates pharmacologic purging of teratoma risk. STEM CELLS Translational Medicine. 1 (10), 709-718 (2012).
  18. Choo, A. B., et al. Selection against undifferentiated human embryonic stem cells by a cytotoxic antibody recognizing podocalyxin-like protein-1. Stem Cells. 26 (6), 1454-1463 (2008).
  19. Yorke, E., Gelblum, D., Ford, E. Patient safety in external beam radiation therapy. American Journal of Roentgenology. 196 (4), 768-772 (2011).
  20. Zhou, H., et al. Development of a micro-computed tomography-based image-guided conformal radiotherapy system for small animals. International Journal of Radiation Oncology • Biology • Physics. 78 (1), 297-305 (2010).
  21. Slatkin, D. N., Spanne, P., Dilmanian, F. A., Gebbers, J. O., Laissue, J. A. Subacute neuropathological effects of microplanar beams of x-rays from a synchrotron wiggler. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (19), 8783-8787 (1995).
  22. Lee, A. S., et al. Brief Report: External Beam Radiation Therapy for the Treatment of Human Pluripotent Stem Cell-Derived Teratomas. Stem Cells. 35 (8), 1994-2000 (2017).
  23. Berkowitz, A. L., et al. Glioproliferative Lesion of the Spinal Cord as a Complication of "Stem-Cell Tourism". The New England Journal of Medicine. 375 (2), 196-198 (2016).
  24. Swijnenburg, R. J., et al. In vivo imaging of embryonic stem cells reveals patterns of survival and immune rejection following transplantation. Stem Cells and Development. 17 (6), 1023-1029 (2008).
  25. Cao, F., et al. Noninvasive de novo imaging of human embryonic stem cell-derived teratoma formation. Cancer Research. 69 (7), 2709-2713 (2009).
  26. Priddle, H., et al. Bioluminescence imaging of human embryonic stem cells transplanted in vivo in murine and chick models. Cloning and Stem Cells. 11 (2), 259-267 (2009).
  27. Dale, R. G. Dose-rate effects in targeted radiotherapy. Physics in Medicine & Biology. 41 (10), 1871-1884 (1996).

Tags

Медицина выпуск 144 плюрипотентных стволовых клеток тератомы облучение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток внешний пучка излучения терапии опухоли
Целенаправленный и избирательный лечение плюрипотентных стволовых клеток тератомы, используя внешний пучка излучения в модели малого животных
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sallam, K., Rhee, J. W., Chour, T.,More

Sallam, K., Rhee, J. W., Chour, T., D'addabbo, J., Lee, A. S., Graves, E., Nguyen, P. K. Targeted and Selective Treatment of Pluripotent Stem Cell-derived Teratomas Using External Beam Radiation in a Small-animal Model. J. Vis. Exp. (144), e58115, doi:10.3791/58115 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter