Unterschiedliche Ansätze wurden vorgeschlagen, Mauszellen von xenotransplantierten menschlichen Tumoren zu identifizieren oder zu führen, beispielsweise eine Kombination von Maus-spezifische Antikörper gegen CD45 und MHC Klasse I. jedoch nur Subpopulationen von Mauszellen nachgewiesen wurden diese Kombinationen verwendet, während die vorgeschlagene Kombination CD45 nachgewiesen und MHC - Klasse - I - Maus - Zellen, sowie den Rest der Mauszellen in Zielgeweben für die Transplantation gefunden (Abbildung 1). Unter Verwendung dieser neuartigen Kombination von Antikörpern für die magnetische Zellsortierung, könnte menschlichen Tumorzellen isoliert von Tumortyp unabhängigen werden (Abbildung 2).
Zellen aus magnetischen Zelltrennverfahren Basis erhalten Mauszellentfernung kann kultiviert werden, um reine Kulturen von humanen Tumorzellen (Abbildung 4) führt. Zusätzlich könnte lebensfähigen Zellen der Maus aus dem erhaltenen und kultiviert werden,gleiche Probe. Neben der Entfernung von Mauszellen wurde auch Ablagerungen auf Maus - Zell - Depletion (MCD) (Abbildung 3) entfernt wird .
Die umfassende Abreicherung von Mauszellen sowie Schmutzentfernung führen zu einer verbesserten molekularen Downstream-Analysen. Dies zeigte erhaltenen Ergebnisse aus ganzen Exoms Sequenzierung (WES) durchgeführt auf Bulk - Tumorstücke und Maus - Zell - Depletion - Proben von drei verschiedenen Patienten stamm Xenograft Tumormodellen (Figuren 5 bis 9) zu vergleichen. Unsere Daten zeigen , dass die Entfernung von Mauszellen vor WES auf Xenograft Tumorproben durchführt , nicht nur signifikant die Gesamtmenge von Lesevorgängen erhöht (Abbildung 5) , sondern verringert auch erheblich die Anzahl der Host für das menschliche Bezugsgenom liest kartiert abgeleitet (6B). Da diese fälschlicherweise abgebildet Maus häufig mit SNP Berufung stören liest, beobachteten wir eine starke Reduktion von falsch vorhergesagtSNPs nach MCD (Figuren 7 - 8). Schließlich haben wir gezeigt, dass die in silico Entfernung von der Maus stamm liest durch Bioinformatik Methoden konnte nicht vollständig das experimentelle Verfahren ersetzen, da eine eindeutige sequenzbasierte Zuordnung zu der Ursprungsarten nicht möglich war, alle liest. Ferner ist die in - silico - Verfahren könnte nicht korrekt für die verbesserte Qualität und gleichzeitige höhere Lese Bedeckung der in vitro abgereicherten Proben (Abbildung 9).

Abbildung 1. ein Antikörper - Cocktail -Einsatzes aller Zellen der Maus über mehrere Organe 14. Screenings in mehreren Organen, einschließlich der Haut, Lunge, Gehirn, Niere und Skelettmuskulatur erkennen, durchgeführt wurden. Diese Organe stellen eine große Zielgewebe für die Xenotransplantation. Kombinationen wie diese Erkennung mouse CD45 und MHC-Klasse-I-Epitope wurden bereits verwendet, um Maus-Zellen nach der Xenotransplantation zu verarmen. Allerdings sind diese Marker-Kombinationen nur eine Untergruppe von Zellen der Maus in allen untersuchten Geweben erkannt. In früheren Screenings eine Kombination von fünf Antikörper wurde für die umfassende Detektion aller Zellen aus Maus-Herkunft identifiziert ermöglicht. Dieses beinhaltet auch den roten Blutkörperchen und ist unabhängig von dem Ursprungsgewebe (A, B, und Daten nicht gezeigt). Geändert von 14. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 2. Zuverlässige und schnelle Depletion von Mauszellen 15. Konjugate des Antikörpers Kombination mit superpara nanoparticles wurden ein optimiertes Protokoll für die Depletion von Mauszellen aus menschlichen Tumorxenotransplantaten durch magnetische Zellsortierung ( - Magnetzellseparation) (A) zu entwickeln , verwendet. Dieses neuartige Protokoll zur Eliminierung von> 99% an kontaminierenden Zellen der Maus in weniger als 20 min, unabhängig von der Tumorart erlaubt. Zellfraktionen aus magnetischen Zelltrennverfahren erhalten wurden , wurden mit der pan-Maus - Antikörper - Cocktail und ein menschliches spezifischen Antikörper gegen CD326 (EpCAM) (B) bezeichnet. Geändert von 15. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 3. Isolierung von humanen Glioblastomzellen. Maus - Zell - Depletion Kit wurde verwendet , um menschliche Glioblastomzellen aus adulten mous isolierene Gehirn. Während Dissoziation von neuralem Gewebe große Mengen an Ablagerungen wird gewöhnlich erzielt. MCDK depletes effizient toten Zellen und Trümmer, wie durch die graphische Darstellung der Zellgröße im Vergleich zu Zell Granularität gesehen. Mit diesem Konjugat - Cocktail, war es möglich , > 99% der verunreinigenden Mauszellen zu eliminieren und> 60% der Trümmer. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 4. Depletion von Mauszellen Erleichtert Downstream Kulturen von menschlichen Tumorzellen 14. Maus - Fibroblasten häufig die Kultivierung von humanen Tumorzellen nach der Dissoziation von transplantierten Gewebe behindern oder zu heterogenen Kulturen führen. Fibroblasten attach und erweitern effizienter, wodurch Ziel c zuwachs ells. Dies stört in vitro Zellkultur - Assays (beispielsweise Arzneimittel Zytotoxizität Tests), da mathematische Korrektur für die Wirkung von kontaminierenden Mauszellen entsteht , ist unmöglich , in den meisten Fällen. Die negative (B) und positive Fraktionen (C) , nachdem die Maus - Zell - Depletion wurden für drei Tage fixiert und für eine Maus - Fibroblasten-spezifischen Marker (Vimentin) und die human-spezifischen Tumormarker CD326 (EpCAM) gefärbt. Als Kontrolle wurde der ursprüngliche Anteil ungetrennten Zellen (A) enthält , kultiviert und auch gefärbt. Selbst nach drei Tagen der Kultur, eine nahezu reine Population von humanen Tumorzellen wurde in der negativen Fraktion (B) beobachtet, während die unsortierten Fraktion (A) durch Fibroblasten fast bewachsen war. Nur ein geringer Teil der Zielzellen wurde auf die positive Fraktion (C) verloren. Geändert von 14.ge.jpg "target =" _ blank "> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 5. Ganze Exome Sequencing (WES) von Tumorproben Vor und nach der Maus - Zell - Depletion (MCD) 15. Wir haben WES auf drei verschiedenen Xenotransplantatmodellen aus menschlichen Niere, Lunge und Blasenkrebs , um die Auswirkungen von MCD auf zu bewerten die Qualität der Sequenzierungsdaten der nächsten Generation. DNA von Bulk-Tumor und von isolierten Tumorzellen nach Maus-Zell-Depletion wurde verwendet, um ein Exoms Capture Kit Exoms-Capture-Sequenzierungsbibliotheken zu erzeugen Anwendung. Für die Sequenzierung auf einem Desktop-Sequenzer Instrument, einem Desktop-Sequenzer Reagenzienkit 150 Zyklen wurde verwendet 75-bp zu erzeugen, gepaart-Ende liest. Ein signifikanter Anstieg (p <0,05) in Cluster-Dichte (A) sowie eine aveWut Anstieg der Lesezählungen von 33% (B) wurde für die Proben beobachtet von Mauszellen aufgebraucht, was auf eine verbesserte Probenqualität. Entsprechend ist eine starke Verminderung der Ablagerungen und toten Zellen auf MCD auch durch Durchflusszytometrie - Analyse nachgewiesen werden konnte (siehe Abbildung 3). Geändert von 15. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 6. Maus - Zell - Depletion (MCD) Stark Reduziert die Anzahl der Irrtümlich Mapped Maus Liest nach Whole Exome Sequencing (WES) 15. Als Fänger - Oligonukleotide für die gezielte Anreicherung von Protein-kodierenden Sequenzen wurden verwendet , um auf das menschliche Genom auf Basis entworfen, eine erste Pre- Anreicherung von DNA-Fragmenten menschlichen Ursprungs from die Mischung von Maus- und menschlichen Zellen erwartet wurde. Um die Anzahl der Fänger-Oligonukleotide zu bewerten, die mit Maus-Genom-DNA-Kreuz hybridisieren könnten, führten wir BLAST-Suchen der einzelnen schnellen Erfassung Exoms Sonde gegen Maus-Genom. Die resultierenden wurden Ausrichtungsparameter verwendet, um mögliche Kreuzhybridisierung zu ermitteln. (.. Ausrichtung Länge, keine Mismatches, keine Lücken) In Abhängigkeit von den Auswahlschwellen, sagten wir voraus, eine Kreuzreaktivität von 5 - 10% der Fangsonden mit Maus-Transkripte (Daten nicht gezeigt). Nach dem Adapter Ausschnitt (trimmomatic V0.32 16), kartiert wir die liest aller Proben gegen Mensch und Maus - Genome (BWA v0.7.12 17) und bestimmt ihre vermeintlichen Herkunft auf der Grundlage der jeweiligen Ausrichtungsparameter (Linux - Shell, Kommandozeilen - Perl) (A). Ein Durchschnitt von 12% der aus bulk Tumorproben abgeleitet liest wurde auf Mauszellen zugeschrieben. Dieser Betrag könnte durch vorherige Erschöpfung der Mauszellen auf 0,3% reduziert werden (B ). Wie im Durchschnitt 15% der Maus stamm liest fälschlicherweise für das menschliche Genom kartiert, auf 1,9% der gesamten entsprechenden liest die bulk Tumorproben und 0,04% in der isolierten Tumorzellen, die einen starken positiven Einfluss von Maus-Zell-Depletion auf Downstream-Analysen zu erwarten. 6B veranschaulicht die detaillierte Lesezuweisung aus der Xenotransplantat Blasenkrebs abgeleitet für bulk Tumor und isolierten menschlichen Tumorzellen. Geändert von 15. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 7. MCD stark reduziert die Anzahl der fälschlich Prognostizierte SNPs 15. Um die Auswirkungen der Maus zu bestimmen , liest das menschliche Genom kartiert, stellten wir fest , die Anzahl der predicted SNPs für die Xenotransplantat-Proben vor und nach der MCD. Da kein gesundes Gewebe zum Vergleich zur Verfügung stand, wurde ein SNP als eine Differenz zwischen der sequenzierten Probe und dem Referenzgenom (hg19) definiert. Nach dem Entfernen von doppelten liest, SNP und INDEL Berufung wurde 18 durchgeführt und in die Regionen von einem Exoms Capture Kit gezielt eingeschränkt. 63 ± 10% aller SNPs vorhergesagt für den Großtumorproben wurden nicht mehr erkannt , nachdem die Maus - Zell - Depletion, 18 ± 1% waren für die isolierten menschlichen Tumorzellen (A) spezifisch. Während erstere vor allem durch irrtümlich zugeordnet Maus verursacht wurden, liest die letztere schien aufgrund der höheren Lesezählungen erkannt werden und entsprechend höhere Abdeckung innerhalb der isolierten humanen Tumorzellproben. Dieser Effekt war auch sichtbar vorhergesagt INDELs (B). Geändert von 15. Bitte hier klicken um eine größere Version davon zu sehenZahl.

Abbildung 8. MCD verbessert die Prognose von High-impact SNPs 15. (A) Auswirkung der MCD auf SNP Vorhersage innerhalb eines Protein-kodierenden Exons des POLA1 Gen 19 veranschaulicht wird. Während fälschlicherweise abgebildet Maus eine Anzahl von fälschlicherweise vorausgesagt SNPs in der Masse Nierenkrebs Xenotransplantat verursacht liest, fehlten diese SNPs nach MCD. Darüber hinaus verbessert MCD auch die Vorhersage der high-impact SNPs. Zum Beispiel liest der Maus mit dem menschlichen Referenzgenom in der Tumorprobe bulk kartiert ergab die falsch vorhergesagte Zerstörung des Startcodons des GRIA3 Gen (B). Geändert von 15. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Abbildung 9. In Silico Depletion von der Maus stamm Liest nicht vollständig I n - vitro - MCD 15 ersetzen. Die vorhergesagte liest der Maus Ursprungs zu sein wurden rechnerisch aus der Sequenzierungsdaten entfernt und SNP Berufung wurde wiederholt. Durch diesen Ansatz vorhergesagte Anzahl von SNPs für die Bulk - Tumorproben wurde von 63% auf 8,5% der Gesamtzahl der SNPs erheblich reduziert (vergleiche Figur 8). Dies könnte jedoch in silico - Ansatz nicht vollständig in vitro MCD ersetzen, insbesondere , wenn die verbesserte Probenqualität und die damit einhergehende Erhöhung der Lesezählungen und Abdeckung betrachtet. Geändert von 15."_blank"> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.