هنا، يمكننا وصف بروتوكولات المصادقة الوراثية والكيميائية ج-المنحدر و Dusp1 كهدف المخدرات في سرطان الدم باستخدام الماوس الوراثية وأنسنة في المختبر والمجراه في نماذج. يمكن تطبيق هذا الأسلوب لأي هدف للتحقق من الصحة الوراثية والتنمية العلاجية.
مقالة منهجية
هنا، يمكننا وصف بروتوكولات المصادقة الوراثية والكيميائية ج-المنحدر و Dusp1 كهدف المخدرات في سرطان الدم باستخدام الماوس الوراثية وأنسنة في المختبر والمجراه في نماذج. يمكن تطبيق هذا الأسلوب لأي هدف للتحقق من الصحة الوراثية والتنمية العلاجية.
مظاهرة تيروزين كيناز مثبطات (تكيس) في علاج سرطان الدم النقوي المزمن (CML) وقد يبشر بعهد جديد في علاجات السرطان. ومع ذلك، عدد صغير من الخلايا لا تستجيب ل TKI العلاج، أسفر عن الأمراض المتبقية الحد الأدنى (MRD)؛ فشل تكيس حتى أقوى للقضاء على هذه الخلايا. هذه الخلايا MRD بمثابة مستودع تطوير مقاومة للعلاج. ولا يعرف لماذا غير فعال ضد الخلايا MRD TKI العلاج. عامل النمو مما يشير إلى تورط في دعم بقاء الخلايا MRD أثناء TKI العلاج، ولكنها تفتقر إلى فهم ميكانيكية. الدراسات التي أجريت مؤخرا أظهرت أن المنحدر ج مرتفعة وتعبير Dusp1 نتيجة متقاربة النمطان وعامل النمو الإشارات في الخلايا MRD التوسط المقاومة TKI. يجعل التضليل الحساسة رائع تكيس تثبيط الوراثية والكيميائية ج-المنحدر و Dusp1 ويشفي التضليل في كلا النموذجين الوراثي وأنسنة الماوس. وقد حددنا هذه الجينات المستهدفة باستخدام عدة [ميكروارس] من TKI-حساسة-وخلايا مقاومة. هنا، نحن نقدم طرق للتحقق من صحة الهدف باستخدام الماوس في المختبر والمجراه في النماذج. يمكن بسهولة تطبيق هذه الأساليب على أي هدف للتحقق من الصحة الوراثية والتنمية العلاجية.
يؤدي النشاط كيناز تيروزين التأسيسي للمركز-ABL1 الانصهار السرطاني التضليل، الذي يوفر الأساس منطقي لاستهداف النشاط كيناز بمثبطات جزيء صغير. نجاح تكيس في علاج مرضى CML أحدثت ثورة في مفهوم العلاج المستهدفة1،2. وفي وقت لاحق، قد وضعت كيناز المضادة العلاج كدواء الدقة لعدة الأورام الخبيثة الأخرى، بما في ذلك الأورام الصلبة. وحتى الآن، أكثر من ثلاثين kinase مثبطات أقرها "المتحدة الدولة إدارة الأغذية والعقاقير" لعلاج الأورام الخبيثة المختلفة. بينما TKI العلاج فعالة جداً في القضاء على هذا المرض، إلا أنها ليست العلاجية. وعلاوة على ذلك، استمر عدد صغير من الخلايا السرطانية أثناء فترة العلاج:4،3،5. وبقي حتى المرضى الذين أظهر مغفرة كاملة مع MRD، التي قمعت في نهاية المطاف نتائج في الانتكاس إذا لم يكن بشكل مستمر. ولذلك، يلزم القضاء على الخلايا MRD لتحقيق استجابة دائمة أو العلاجية. التضليل يمثل نموذجا قيماً لتعريف مفهوم الطب الدقة، وآليات أونكوجينيسيس والعلاجات الموجهة الهدف الرشيد، وتطور المرض والمقاومة للعقاقير. ومع ذلك، وحتى اليوم، إليه القيادة موت الخلايا المستحثة TKI في الخلايا السرطانية ليست مفهومة تماما، ولا لماذا MRD الخلايا (التي تتألف من الخلايا الجذعية ليوكيميك []) مقاومة جوهريا تكيس4،6. على الرغم من ذلك، هو ظاهرة "السرطاني الاعتماد" إلى أونكوبروتين كيناز متحولة المتورطين في فعالية TKI حيث يسبب تثبيط السرطاني المستهدفة تكيس الحاد حدوث صدمة النمطان التي تؤدي إلى استجابة بروابوبتوتيك ضخمة أو التتابع في الخلية طريقة تعتمد على السياق6،7،،من89. ومع ذلك، تفتقر إلى الأساس آليا للاعتماد السرطاني. وقد تورط الدراسات الأخيرة أن إشارات عامل النمو ويلغي الاعتماد السرطاني ويضفي عليه مقاومة TKI العلاج10،،من1112. ولذلك، للحصول على نظرة ثاقبة إليه الاعتماد السرطاني، أجرينا التعبير كل الجينوم التنميط من المركز-ABL1 مدمن والخلايا نوناديكتيد (نمت مع عوامل النمو)، التي كشفت عن أن ج-المنحدر و Dusp1 من الوسطاء الحرجة من إدمان السرطاني13. حذف الوراثية ج-المنحدر و Dusp1 الخلايا القاتلة للتعبير عن ABL1 بنك الاصطناعية والفئران استخدمت في التجربة لم يطور سرطان الدم. وعلاوة على ذلك، شُفي تثبيط ج-المنحدر و DUSP1 بمثبطات جزيء صغير التضليل التي يسببها ABL1 بنك في الفئران. وتبين النتائج أن مستويات التعبير ج-المنحدر و Dusp1 بتحديد عتبة أبوبتوتيك في الخلايا السرطانية، حيث أن المستويات الأدنى يضفي حساسية المخدرات بينما تسبب ارتفاع مستويات مقاومة للعلاج13.
تحديد الجينات القيادة الاعتماد السرطاني، أجرينا عدة التعبير كل الجينوم التنميط تجارب حضور عامل النمو و TKI (imatinib) باستخدام كلا الماوس-والتضليل المستمدة من المريض خلايا (K562). وجرى تحليل هذه البيانات بالتوازي مع التضليل المريض مجموعات البيانات التي تم الحصول عليها من CD34+ الخلايا الجذعية المكونة للدم قبل وبعد العلاج مع imatinib. كشف هذا التحليل عن ثلاثة جينات (عامل النسخ [ج-المنحدر]، وخصوصية المزدوج الفوسفاتيز 1 [Dusp1]، والحمض النووي الريبي ملزمة بروتين [Zfp36]) الذي يشيع أوبريجولاتيد في خلايا مقاومة TKI. للتحقق من أهمية هذه الجينات في منح المقاومة للعقاقير، قمنا بتنفيذ التحليل في المختبر و في فيفو خطوة بخطوة. وأكدت مستويات التعبير هذه الجينات قبكر في الوقت الحقيقي (RT-qPCR) وغربي النشاف في خلايا مقاومة للأدوية. علاوة على ذلك، كدنا overexpression وضربه قاضية بدبابيس الشعر شرنا من ج-المنحدر، Dusp1، و Zfp36 كشفت أن مرتفعة ج-المنحدر والتعبيرات Dusp1 الكافية واللازمة لمنح المقاومة TKI. ولذلك، أجرينا المجراة في التحقق من صحة باستخدام نماذج الماوس مع ج-المنحدر و Dusp1 فقط. للتحقق من الصحة الوراثية ج-المنحدر و Dusp1، ونحن إنشاء روساكريرت-إيندوسيبلي ج-المنحدرfl/fl الفئران (خروج المغلوب الشرطي)14 وعبرت لهم مع Dusp1-/- (خروج المغلوب على التوالي)15 جعل ROSACreERT2-ج--المنحدرfl/fl Dusp1-/- الفئران المعدلة وراثيا مزدوجة. الخلايا المشتقة من نخاع العظم ج-كيت+ (من ج-المنحدرfl/فلوريدا-، Dusp1--/----، وج-المنحدرfl/flDusp1--/--) معربا عن المركز-ABL1 قد تم تحليلها في المختبر في تشكيل مستعمرة المقايسة وحدة (زيمبابوي)، و في فيفو بزرع نخاع العظام في الفئران المشععة قاتلة، لاختبار شرط ج-المنحدر و Dusp1 منفردة أو مجتمعة في تطور سرطان الدم. وبالمثل، الموانع الكيميائية ج-المنحدر من DFC (ديفلوريناتيد الكركمين)16 و Dusp1 من BCI (benzylidene-3-(cyclohexylamino)-2,3-dihydro-1H-inden-1-one)17 تم اختبارها في المختبر والمجراه في استخدام المركز-ABL1-الإعراب عن، العظام الخلايا المشتقة من نخاع ج-كيت+ من الماوس (WT) البرية من نوع. لتأكيد شرط ج-المنحدر و Dusp1 في الخلايا الجذعية ليوكيميك، نحن تستخدم نموذج ماوس التضليل حيث حملت ABL1 المركز على وجه التحديد في خلاياه الجذعية الدوكسي (تعرب عن ترانساكتيفاتور تيت تحت الخلايا الجذعية موريني اللوكيميا (SCL) الجين 3 ' محسن لائحة)18،19. قمنا باستخدام نخاع العظام لين–الخلايا Sca++ (LSK) ج-مجموعة من هذه الفئران في مقايسة المجراة في زرع. وعلاوة على ذلك، أنشأنا مستويات فوبشو-p38 والتعبير عن إيل-6 كالمؤشرات الحيوية الديناميكية دراسة معمقة من العقاقير Dusp1 وتثبيط ج-المنحدر، على التوالي، في فيفو. وأخيراً، توسيع نطاق الدراسة للبشرية أهمية، المستمدة من المريض CD34+ الخلايا (ما يعادل الخلايا ج-كيت+ من الفئران) كانت تعرض على المدى الطويل في المختبر الشروع في ثقافة الخلية فحوصات (لتسيك) ونموذج ماوس أنسنة المجراة في التضليل20،21. تم زرع الفئران العوز مع التضليل CD34 + الخلايا، متبوعاً بالعلاج من تعاطي المخدرات وتحليل لبقاء الخلية ليوكيميك البشرية.
في هذا المشروع، نقوم بوضع أساليب لتحديد الهدف وعمليات التحقق من الصحة باستخدام الأدوات الجينية والكيميائية على حد سواء، باستخدام نماذج الإكلينيكية المختلفة. يمكن تطبيق هذه الأساليب بنجاح التحقق من صحة الأهداف الأخرى تطوير الطرائق الكيميائية للتنمية العلاجية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) في المستشفى الطبي مركز (كتشمك سينسيناتي الأطفال). العينات البشرية (BM عادي وأنه من التضليل (p210-المركز-ABL +) اللوكيميا) تم الحصول عليها عن طريق البروتوكولات التي وافق عليها "مجلس المراجعة المؤسسية" (مجلس المراجعة المؤسسية: المركز الطبي في مستشفى فيديرالويدي ضمان #00002988 سينسيناتي الأطفال) و موافقة الجهات المانحة-وأبلغ من كتشمك وجامعة سينسيناتي.
1-في الوقت الحقيقي قبكر التحليل
2-الغربية النشاف
ملاحظة: أعدت مقتطفات كامل الخلية بإضافة 250 ميليلتر من 1 × تحلل المخزن المؤقت كما هو موضح في كيسارواني et al.13 تستكمل مع مثبط البروتياز كوكتيل، ومثبطات الفوسفاتيز 2 كوكتيل.
3-جيل فئران خروج المغلوب
4-عزل الخلايا ج-كيت+ من نخاع العظام
5-توصيل
6-تشكيل مستعمرة أونيتاسايس
7-زرع وفحص معدل الوفيات
8. نموذج الفئران المعدلة وراثيا من اللوكيميا المركز-ABL1
9-وفي تقييم فيفو BCI والنشاط DFC
10-طويل الأجل بالانزيم الخلية الشروع في الثقافة
ملاحظة: وأجرى مقايسة لتسيك كما هو موضح سابقا25.
11-أنسنة طراز الماوس باستخدام التضليل CD34 الخلايا+
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إدمان السرطاني قد تورطت في الفعالية العلاجية تكيس. ومع ذلك، ليست مفهومة آليات القيادة الاعتماد السرطاني. ونحن أداء متعددة تحليلات التعبير الجيني غير متحيزة لتحديد المكون الوراثي المتورطين في تدبير الإدمان. وكشفت هذه التحاليل upregulation من ثلاثة جينات، ج-المنحدر و Dusp1 و Zfp36، في الخلايا السرطانية التي لا تعتمد على إشارات النمطان للبقاء على قيد الحياة، وهكذا، لا تراعي TKI العلاج. دوونريجوليشن ج-المنحدر و Dusp1 بضربه قاضية بوساطة شرنا كافية لاستعادة حساسية المخدرات في خلاف ذلك TKI مقاوم...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الجزء الأكبر من الخلايا السرطانية، هو توسط الاستجابة العلاجية ل TKI حصار تيروزين-كيناز-أونكوبروتين الإشارات التي الورم مدمن. ومع ذلك، يعرف سوى القليل نسبيا هو حول كيفية الهروب أقلية خلايا السرطانية التي تساهم الاعتماد والعلاج السرطاني4. كشفت الدراسات الأخيرة أن يشير إلى عامل النمو يتوسط المقاومة للعقاقير في سرطان الدم والأورام الصلبة الجهاز. وهذا يوحي بأن مختلف الآليات الجزيئية قد تكمن وراء المقاومة المتأصلة10،،من11
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
الكتاب ممتنون لدالي س. غ. لتوفير خلايا BaF3 و WEHI و "ريا ت." مسكف-المركز-ABL-آيريس--يفب بنيات. الكتاب ممتنون كارول م. لتوفير عينات المرضى من أزمة انفجار التضليل. هذه الدراسة وأيد منح للماجستير من لجنة التحقيق الوطنية (1RO1CA155091) ومؤسسة أبحاث سرطان الدم ومؤسسة الخامس، ومن نهلبي (R21HL114074-01).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <مواد بيولوجية قوية> | |||
| RPMI | Cellgro (كورنينج) | 15-040-CV | |
| DMEM | Cellgro (corning) | 15-013-CV | |
| IMDM | Cellgro (corning) | 15-016-CVR | |
| RetroNectin مؤتلف فيبرونيكتين بشري | جزء Takara | T100B | |
| MethoCult GF M3434 (ميثيل السليلوز للفأر CFU) | الخلايا الجذعية | 3434 | |
| MethoCult H4434 Classic (ميثيل السليلوز ل CFU البشري) | الخلايا الجذعية | 4434 | |
| 4-هيدروكسي تاموكسيفين | سيجما | H6278 | |
| المؤتلف الفئران SCF | Prospec | CYT-275 | |
| المؤتلف الفئران Flt3-Ligand | Prospec | CYT-340 | |
| المؤتلف الفأر IL-6 | Prospec | CYT-350 | |
| المؤتلف الفئران IL-7 | Peprotech | 217-17 | |
| DFC | LKT Laboratories Inc. | D3420 | |
| BCI | Chemzon Scientific | NZ-06-195 | |
| Imatinib | LC Laboratory | I-5508 | |
| Curcumin | Sigma | 458-37-7 | |
| NDGA | Sigma | 500-38-9 | |
| Penn / Strep | Cellgro (corning) | 30-002-CI | |
| FBS | Atlanta البيولوجي | S11150 | |
| التربسين EDTA 1x | Cellgro (كورنينج) | 25-052-CI | |
| 1x PBS | Cellgro (كورنينج) | 21-040-CV | |
| L-Glutamine | Cellgro (كورننج) | 25-005-CL | 5 مجم / مل مخزون في الماء |
| بوروميسين | جيبكو (تقنيات الحياة) | A11138-03 | |
| HEPES | Sigma | H7006 | |
| Na2< / sub>HPO4< / sub>.7H2< / sub>O | Sigma | S9390 | |
| كبريتات البروتامين | Sigma | P3369 | 5 مجم / مل مخزون في الماء |
| محلول تريبان الأزرق (0.4٪) | Sigma | T8154 | |
| DMSO | Cellgro (corning) | 25-950-CQC | |
| WST-1 | Roche | 11644807001 | |
| 0.45 مو مرشح قرص أكرو | PALL | 2016-10 | |
| 70 & م خلية النايلون ستارينر | بيكتون ديكنسون | 352350 | |
| فيكول (هيستوباك 1083) (عديد السكروز) | Simga | 1083 | |
| PBS | Corning | 21040CV | |
| LS Columns | Miltenyi | 130-042-401 | |
| مثبط الإنزيم | البروتيني Roche | CO-RO | |
| Phosphatase Inhibitor كوكتيل 2 | سيجما | P5762 | |
| غشاء النيتروكولولوز | Bio-Rad | 1620115 | |
| SuperSignal West Dura الركيزة ذات المدة الممتدة (الركيزة الكيميائية التلميء) | Thermo Scientific | 34075 | |
| CD5 | eBioscience | 13-0051-82 | |
| CD11b | eBioscience | 13-0112-75 | |
| CD45R (B220) | BD Biosciences | 553092 | |
| CD45.1-FITC | eBioscience | 11-0453-85 | |
| CD45.2-PE | eBioscience | 12-0454-83 | |
| hCD45-FITC | BD Biosciences | 555482 | |
| Anti-Biotin-FITC | Miltenyi | 130-090-857 | |
| Anti-7-4 | eBioscience | MA5-16539 | |
| Anti-Gr-1 (Ly-6G / c) | eBioscience | 13-5931-82 | |
| Anti-Ter-119 | eBioscience | 13-5921-75 | |
| Ly-6 A / E (Sca1) PE Cy7 | BD | 558612 | |
| CD117 APC | BD | 553356 | |
| BD Pharm Lyse | BD | 555899 | |
| BD Cytofix / Cytoperm (محلول التثبيت والنفاذ) BD | & nbsp ؛ | 554714 | |
| دينار بحريني بيرم / غسل (محلول النفاذية والغسيل لتدفق الفوسفو) | BD | 554723 | |
| إشارات الخلية | فوسفو p38 | 4511S | |
| إجمالي p38 | تقنيات إشارات الخلية | 9212 | |
| التحكم في الماوس | IgG BD & nbsp ؛ | 554121 | |
| Alexa Flour 488 Conrupated | Invitrogen | A-11034 | |
| كلوريد الكالسيوم | Invitrogen | K278001 | |
| 2x HBS | Invitrogen | K278002 | |
| EDTA | Ambion | AM9261 | |
| BSA | Sigma | A7906 | |
| أنابيب الدم الشعرية | فيشر | 22-260-950 | |
| أنبوب جمع الدم | Giene Bio-One | 450480 | |
| مصل العجل حديثي الولادة | أتلانتا البيولوجي | S11295 | |
| Erythropoiein | Amgen | 5513-267-10 | |
| SCF البشري | Prospec | CYT-255 | |
| الإنسان IL-3 | Prospec | CYT-210 | |
| G-SCF | Prospec | CYT-220 | |
| GM-CSF | Prospec | CYT-221 | |
| MyeloCult (وسائط لفحص LTCIC) | تقنيات الخلايا الجذعية | 5100 | |
| الجذعية | هيميسوكسينات الصوديوم هيدروكورتيزون | 7904 | |
| MEM ألفا | جيبكو | 12561-056 | |
| 1/2 سم مكعب Lo-Dose u-100 حقنة الأنسولين 28 G1 / 2 | Becton Dickinson | 329461 | |
| Mortor pestle | Coor tek | 60316 و 60317 | |
| Isoflorane (Isothesia TM) بتلر | شين | 29405 | |
| SOC | نيو إنجلاند Biolabs | B90920s | |
| Ampicillin | Sigma | A0166 | 100 مجم / مل مخزون في الماء |
| باكتو أجار (أجار) | Difco | 214050 | |
| مرق رائع | Becton Dickinson | 243820 | |
| Agarose | Genemate | E-3119-500 | |
| Doxycycline chow | TestDiet.com | 52662 | RMH1500 معدلة ، قابلة للتعقيم 5LK8 ؛ مع 0.0625٪ دوكسيسيكلين ؛ |
| تاموكسيفين | سيجما | T5648 | |
| كلوريد اليودونيتتروتيرازوليوم | Sigma | I10406 | |
| Kits< / strong> | |||
| Dneasy Blood & Tissue Kit | Qiagen | 69506 | |
| GoTaq Green (taq polymerase with green loadign dye) | Promega | M1722 | |
| miRNeasy Mini Kit ؛ (طقم عزل الحمض النووي الريبي) | Qiagen | 217084 | |
| مجموعة Dnase الخالية من الحمض النووي (علاج DNAse ل RT PCR) | Ambion ، Life Technologies | AM1906 | |
| Superscript III أول تخليق حبلا (النسخ العكسي لتخليق (كدنا) | Invitrogen | 18080051 | |
| SYBR Green (مزيج taq polymerase مع صبغة خضراء interchalating ل qPCR) | Bio-Rad | 1725270 | |
| CD117 MicroBead Kit | Miltenyi | 130-091-224 | |
| ثقافة الإنسان طويلة الأجل بدء فحص الخلية | تقنيات | ||
| المؤقتة < قوية > الأدوات < / قوية > | |||
| سلسلة نابكو 8000 WJ CO2< / sub> حاضنة | حراري علمي | ||
| دلو التأرجح الدوار cetrifuge 5810R | Eppendorf | ||
| TC-10 عداد الخلايا الآلي | Bio-RAD | ||
| C-1000 Thermal cycler | Bio-RAD | ||
| Mastercycler Real Plex 2 | Eppendorf | ||
| ChemiDoc نظام التصوير (نظام تصوير للمواد الهلامية والبقع الغربية) | Bio-RAD | 17001401 | |
| Hemavet (عداد بولد) | Drew-Scientific | ||
| LSR II (محلل FACS) | BD | ||
| Fortessa I (محلل FACS) | BD | ||
| FACSAriaII (فارز FACS) | BD | ||
| حامل مغناطيسي | Miltenyi | ||
| Irradiator | ؛ J.L. Shepherd and Associates ، سان فرناندو كاليفورنيا | مارك الأول موديل 68A | مصدر Cs 137 |
| Mice< / strong> | |||
| ROSACreERT2 | Jackson Laboratory | ||
| Scl-tTA ؛ | الدكتورة كلوديا هوتنر مختبر | ||
| BoyJ & nbsp ؛ | منشأة الماوس الأساسية في CCHMC | ||
| C57Bl / 6 ؛ | لمختبر | ||
| NSGS | في CCHMC | ||
| ROSACreERT2 / c-Fos fl / fl < / sup>Dusp1 -/-< / sup> ؛ | صنع في المنزل | ||
| ROSACreERT2 / c-Fosfl / FL | صنع في المنزل | ||
| < قوي > خلايا < / قوي > | |||
| BaF3 | هدية من جورج دالي ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن | ||
| هدية WEHI | من جورج دالي ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، خلايا بوسطن | ||
| CML-CD34 + وخلايا CD34 + | العاديةمستشفى الجامعة ، جامعة سينسيناتي |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن