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Research Article
Robert S. McNeill1, Ralf S. Schmid2, Ryan E. Bash3, Mark Vitucci4, Kristen K. White1, Andrea M. Werneke3, Brian H. Constance5, Byron Huff6, C. Ryan Miller2,3,7
1Department of Pathology and Laboratory Medicine,University of North Carolina School of Medicine, 2Lineberger Comprehensive Cancer Center,University of North Carolina School of Medicine, 3Division of Neuropathology, Department of Pathology and Laboratory Medicine,University of North Carolina School of Medicine, 4Curriculum in Genetics and Molecular Biology,University of North Carolina School of Medicine, 5Biological and Biomedical Sciences Program,University of North Carolina School of Medicine, 6Department of Radiation Oncology,Emory University School of Medicine, 7Department of Neurology, Neurosciences Center,University of North Carolina School of Medicine
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Les astrocytes phénotypiquement sauvages et les cellules souches neurales récoltées sur des souris modifiées avec des allèles oncogéniques conditionnels floxés et transformés par recombinaison virale médiée par Cre peuvent être utilisés pour modéliser la pathogenèse de l’astrocytome in vitro et in vivo par injection orthotopique de cellules transformées dans le cerveau de compagnons de portée syngéniques et immunocompétents.
Les modèles actuels d’astrocytome sont limités dans leur capacité à définir les rôles des mutations oncogéniques dans des types spécifiques de cellules cérébrales au cours de la pathogenèse de la maladie et leur utilité pour le développement préclinique de médicaments. Afin de concevoir un meilleur système modèle pour ces applications, des astrocytes corticaux phénotypiquement sauvages et des cellules souches neurales (NSC) provenant de souris conditionnelles génétiquement modifiées (GEM) qui hébergent diverses combinaisons d’allèles oncogènes floxés ont été récoltés et cultivés. La recombinaison génétique a été induite in vitro à l’aide de la recombinaison adénovirale médiée par Cre, entraînant l’expression d’oncogènes mutés et la délétion de gènes suppresseurs de tumeurs. Les conséquences phénotypiques de ces mutations ont été définies en mesurant la prolifération, la transformation et la réponse aux médicaments in vitro. Des modèles d’allogreffes orthotopiques, dans lesquels des cellules transformées sont injectées de manière stéréotaxique dans le cerveau de compagnons de portée syngéniques immunocompétents, ont été développés pour définir le rôle des mutations oncogéniques et du type de cellule sur la tumorigenèse in vivo. Contrairement à la plupart des xénogreffes de lignées cellulaires de glioblastome humain établies, l’injection d’astrocytes corticaux transformés dérivés de GEM dans le cerveau de compagnons de portée immunocompétents a produit des astrocytomes, y compris le sous-type le plus agressif, le glioblastome, qui récapitulait les caractéristiques histopathologiques des astrocytomes humains, y compris l’invasion diffuse du parenchyme cérébral normal. L’imagerie par bioluminescence d’allogreffes orthotopiques d’astrocytes transformés modifiés pour exprimer la luciférase a été utilisée pour surveiller la croissance tumorale in vivo au fil du temps. Ainsi, les modèles d’astrocytome utilisant des astrocytes et des NSC récoltés à partir de GEM avec des allèles oncogènes conditionnels fournissent un système intégré pour étudier la génétique et la biologie cellulaire de la pathogenèse de l’astrocytome in vitro et in vivo et peuvent être utiles dans le développement préclinique de médicaments pour ces maladies dévastatrices.
Les astrocytomes sont tumeur la plus fréquente primaire du cerveau et le glioblastome (GBM), un astrocytome de grade IV, est le sous-type le plus commun et agressif avec une survie médiane de 1,2 mois 12-15. Invasion de astrocytomes diffus, en particulier GBM, s'oppose à la résection chirurgicale complète, limite l'efficacité des traitements adjuvants, et conduit inévitablement à un post-traitement récidive 3. Les patients initialement présents soit avec de novo (primaire) GBM ou l'astrocytome de grade inférieur qui progresse inévitablement (secondaire) GBM 4. GBM est hétérogène sur le plan génomique et caractérisé par des mutations qui s'excluent mutuellement et concomitants dans trois gènes qui régissent les voies de signalisation: la base G 1 / S (Rb) de point de contrôle du cycle cellulaire, le récepteur tyrosine kinase (RTK), et TP53 cheminements de 5-7. GBM est composée de quatre sous-types génomiques avec des profils d'expression distincts qui ressemblent à différents types de cellules du cerveau, suggérant que le sous-type GBM est influtionnés par sa cellule d'origine 6,8,9. Modèles d'astrocytome de meilleure qualité sont nécessaires pour définir le rôle des combinaisons spécifiques de mutations dans certains types cellulaires au cours de l'astrocytome pathogenèse. S'appuyant sur ces modèles pour le développement préclinique de médicaments plus efficaces en fin de compte contribuer à améliorer les résultats des patients. Modèles d'astrocytome actuelles comprennent des lignées cellulaires humaines, dérivées patient xénogreffes (PDX), les astrocytes humains normaux génétiquement modifiés et les cellules souches neurales (CSN) et des souris génétiquement modifiées (GEM) 10-14. Nous avons développé une solution de rechange, GEM non germinale (nGEM) modèle 15 utilisant des cellules cérébrales primaires - astrocytes corticaux et NSC - récoltées à partir de GEM abritant diverses combinaisons d'allèles oncogènes Floxé. L'objectif était de produire des modèles d'astrocytome avec des cellules génétiquement définies que l'on pourrait qualifier phénotypique à la fois in vitro et in vivo et potentiellement utilisés pour le développement préclinique de médicaments en isouris mmune-compétentes.
Lignées établies de cellules humaines sont le modèle le plus couramment utilisé de l'astrocytome pathogenèse et la réponse aux médicaments in vitro et in vivo. Ils sont techniquement simple, largement disponibles, et ont défini la cinétique et la tumorigénicité sur la xénogreffe orthotopique chez des souris immunodéficientes 10,11,16-18 . Leurs inconvénients comprennent l'incapacité à générer des lignées cellulaires établies à partir des astrocytomes de bas grade, ce qui limite l'étude que pour les astrocytomes de haut grade; l'absence d'une cellule définie d'origine; la présence d'anomalies génomiques complexes, souvent avec des profils génomiques qui diffèrent nettement de l'échantillon du patient d'origine; et la susceptibilité à phénotypique et génotypique dérive pendant une série de culture dans le sérum 11,17,19-22. Les conséquences phénotypiques de mutations oncogéniques individuels dans des lignées cellulaires de glioblastome humaines établies peuvent être masquées par la multitude des anomalies qui sont effectivement présents, ce qui empêche souvent elucdation des conséquences directes génotype-phénotype.
PDX sont générés par le passage sous-cutanée de cellules d'astrocytome patient isolé dans des souris immunodéficientes ou par leur culture sous forme de sphéroïdes non-adhérentes dans un milieu défini sans sérum avant l'injection orthotopique dans le cerveau de souris immunodéficientes 12,23. PDX conserver avec plus de précision le paysage génomique d'astrocytomes humains, mais proche de lignées établies de cellules humaines, l'effet phénotypique de mutations oncogéniques individuels peuvent être masquées en raison de leur complexité génomique 19,24. Pour définir les conséquences phénotypiques de mutations oncogéniques spécifiques, en particulier en réponse à de nouvelles thérapies, les panneaux de lignées cellulaires humaines établies ou PDX sont fréquemment utilisées pour établir des corrélations génotype-phénotype, montrer généralisation, et minimiser la probabilité d'effets spécifiques aux lignes cellulaires. Alors que PDX récapituler avec précision les caractéristiques histopathologiques de l'astrocytome humain, incLUDING invasion, xénogreffes orthotopiques de lignées établies de cellules humaines font généralement pas 21,23,25. Par ailleurs, les astrocytes humains normaux et NSC ont été modifiés par génie génétique des mutations oncogéniques définis pour modéliser astrocytome la tumorigenèse in vitro et in vivo 13,14,26. Ces cellules n'ont pas la complexité du génome de lignées cellulaires humaines établies et PDX et récapitulent précision histopathologie astrocytome humain, mais nécessitent xénogreffe chez les rongeurs immunodéprimés in vivo. Parce que tous les modèles de cellules humaines nécessitent hôtes rongeurs immunodéprimés pour prévenir le rejet de xénogreffe à médiation immunitaire, ces modèles ne permettent pas de récapituler les interactions tumeur-stroma natif d'un système syngénique et manquent d'un système immunitaire intact, ce qui limite investigation préclinique d'immuno-modulatrice du stroma ciblée et thérapies 10,11.
GEM examen du permis de les conséquences phénotypiques de combinaisons prédéterminées de muta oncogènetions in vivo au cours de la tumorigenèse in situ. Considérant que GEM non conditionnelle ont des mutations dans tous les tissus au cours du développement, GEM conditionnelle ont floxé allèles oncogènes qui permettent le ciblage des mutations en limitant la recombinaison médiée par Cre à des types spécifiques de cellules grâce à l'utilisation de cellules promoteurs spécifiques de type 10,11,15,18. Astrocytome GEM conditionnelle ont été utilisés pour élucider les rôles fonctionnels des mutations oncogéniques dans des types cellulaires distincts au sein d'un cerveau intact 11. L'utilitaire préclinique de gliomagenèse in situ en utilisant GEM conditionnelle est limitée par un certain nombre de facteurs, y compris 1) l'absence d'une corrélation in vitro, 2) la difficulté à générer de grandes cohortes de souris avec des génotypes complexes, 3) longue période de latence du développement tumoral in situ , 4) et stochastique progression tumorale. Parce que la tumorigenèse in situ manque un modèle in vitro correspondant, le test de médicament in vitro ne peut être réalisée avecmodèles conditionnels classiques vec GEM. Contrairement à d'autres cancers, les modèles GEM conditionnelles des astrocytomes sont rarement induites par des mutations oncogéniques individuelles 11. Ainsi, les programmes de sélection complexes sont nécessaires pour produire GEM conditionnelle avec de multiples mutations oncogéniques. En outre, l'astrocytome initiation se produit avec une pénétrance variable après une longue période de latence dans ces modèles, alors que la progression de l'astrocytome de haut grade se produit généralement dans un non-uniforme, stochastique manière et donne finalement naissance à des tumeurs avec des paysages génomiques complexes et de la cinétique de croissance rapide 27, 28. La pénétrance variable et la nature stochastique de la progression maligne dans les modèles GEM conditionnelles exige que les souris individuelles seront examinées par imagerie radiographique pour détecter la présence et l'emplacement des astrocytomes de haut grade avant leur inscription dans les essais de médicaments précliniques. Pris ensemble, ces limites entravent la production et les essais des grandes cohortes de GEM conditionnelle requis pour prdépistage des drogues eClinique.
Le système de GEM RCAS-tva, qui utilise rétroviraux aviaires (CR) des vecteurs d'infecter GEM modifié pour exprimer le récepteur viral (tva) sur des types spécifiques de cellules neurales, a été largement utilisé pour modéliser l'astrocytome 11 tumorigenèse. Contrairement à GEM conditionnelle, ce système modèle permet l'introduction de multiples mutations oncogènes des types de cellules spécifiques sans l'obligation pour les programmes de sélection complexes. Toutefois, il est limité par une pénétrance variable, l'exigence de cellules en division active pour réaliser l'intégration virale, et l'insertion aléatoire de transgènes dans le génome de l'hôte 29.
Non germinales GEM (nGEM) modèles, qui utilisent les cellules récoltées à partir de GEM, sont de plus en plus important car ils surmonter bon nombre des limitations d'autres systèmes modèles 15. Le rôle d'initiateur de type cellulaire et des mutations concomitants dans l'astrocytome pathogenèse sont difficiles à dissuaderla mine en utilisant des lignées de cellules humaines de glioblastome ou PDX parce qu'ils sont issus de tumeurs en phase terminale qui ont accumulé de vastes mutations génétiques dans des types cellulaires définis au cours de la progression maligne. En revanche, toutes les qualités de astrocytomes peuvent être modélisés à l'aide nGEM en induisant défini mutations génétiques dans les types de cellules du cerveau purifiés spécifiques 11,30. Ainsi, l'influence de mutations génétiques spécifiques et le type de cellule sur des phénotypes cellulaires et moléculaires peut être déterminée in vitro et in vivo. Similaires à des lignées de cellules de glioblastome humaines établies, le test initial de médicament in vitro à l'aide nGEM peut être utilisé pour établir des priorités des médicaments pour les essais in vivo en utilisant les mêmes cellules. Tumorigenèse in vivo peut être déterminée par allogreffe de cellules nGEM orthotopique dans le cerveau de la même portée syngéniques immunocompétentes 30. Ces modèles d'allogreffe orthotopique permettent donc de tester in vivo non seulement de classique cytotoxique unee thérapies ciblées, mais immuno-modulateur et les thérapies ciblées stroma ainsi. Enfin, le rôle du micro-environnement sur l'initiation et la progression de la tumeur peut être déterminée par la comparaison des résultats entre les modèles et nGEM GEM classiques en utilisant les mêmes mutations dans les mêmes types de cellules.
Nous et d'autres avons développé astrocytome nGEM utilisant des cellules primaires - les astrocytes, NSC, ou de cellules précurseurs d'oligodendrocytes (OPC) - récoltées à partir de GEM 30-34. La raison d'être de l'élaboration d'un astrocytome nGEM était de créer un modèle pour déterminer les conséquences phénotypiques de mutations oncogéniques dans des types cellulaires spécifiques qui pourraient être utilisés pour les essais préclinique in vitro et in vivo chez l'animal immuno-compétentes. Nous avons récolté les astrocytes phénotype WT corticales et NSC à partir du non-Cre exprimant, GEM conditionnelle maintenu sur un> 94% C57 / BL6 fond avec la voie RB floxé - Rb1 loxP / loxP, ou TgGZT121 - et Floxé RTK / RAS / PI3K voie - Nf1 loxP / loxP, Kras G12D, PTEN loxP / loxP - gènes dans diverses combinaisons 35-39. Nous avons provoqué la recombinaison génétique in vitro en utilisant des vecteurs adénoviraux codant pour la recombinase Cre. Étant donné que les récoltes d'astrocytes corticaux contiennent un mélange de types de cellules, nous avons utilisé des vecteurs ou des transgènes Ad5GFAPCre oncogènes dominants, tels que TgGZT 121 entraîné par le promoteur de la GFAP humain, pour enrichir GFAP pour les astrocytes corticaux + dans ces cultures. Nous avons défini les conséquences phénotypiques de G 1 / S (Rb), MAPK, et les mutations de la voie de la PI3K dans les astrocytes corticaux et NSC in vitro et in vivo. MAPK et PI3K activée par voie G1 / S défectueux astrocytes moléculaire imitée de glioblastome humain proneural et, lors de l'injection orthotopique, tumeurs formées dans un endroit pré-défini avec une cinétique de croissance uniformes, des latences courtes, et la histopathologiquescaractéristiques al de GBM humain 30. Surveillance longitudinale de la croissance tumorale in vivo facilite le dépistage des drogues à travers la normalisation préclinique de cohortes de traitement et d'analyse quantitative de la croissance de la tumeur en réponse à un traitement 40. Nous avons déterminé la cinétique de croissance de la tumeur par imagerie par bioluminescence longitudinal de souris injectées avec les astrocytes corticaux exprimant la luciférase. Par conséquent, les astrocytes corticaux et NSC dérivées de GEM conditionnelle fournissent un système de modèle souple pour la définition des conséquences fonctionnelles des mutations d'astrocytome-associé et un système de modèle potentiel pour le développement préclinique de médicaments.
Toutes les études sur les animaux ont été approuvés par l'Université de Caroline du Nord institutionnel de protection des animaux et l'utilisation Comité.
1 Culturing corticale astrocytes de souris néonatale
2. La culture de neurones des cellules souches de souris néonatale
3. injection orthotopique de cellules recombinés dans le cerveau du destinataire Iimmunocompetent souris
Nous avons développé un système modèle nGEM avec des astrocytes corticaux et NSC récoltées à partir néonatale GEM l'hébergement floxé allèles oncogènes conditionnels qui peuvent être caractérisées phénotypiquement in vitro et in vivo (figure 1). Afin d'étudier les conséquences de mutations oncogéniques spécifiquement dans les astrocytes corticaux in vitro, il est essentiel de d'abord enrichir pour les astrocytes. Récoltes astrocytes corticaux contiennent un mélange de la microglie, les astrocytes, les oligodendrocytes, et des neurones, OPC, mais des moyens mécaniques et génétiques peuvent aider à l'enrichissement de l'astrocyte. Tandis que les neurones meurent dans des conditions normales de culture, la microglie et les oligodendrocytes peuvent être enlevés en secouant la nuit 41,43. En outre, la recombinaison génétique, de floxé allèles cibles oncogéniques pour les astrocytes GFAP + en utilisant un Ad5GFAPCre peut enrichir en astrocytes. Nous avons utilisé cette méthode pour infecter les récoltes corticales de chiots Rb1 loxP / loxP GEM avec floxe Nf1 loxP / loxP et / ou PTEN loxP allèles / loxP. Ad5GFAPCre infection causée un avantage prolifératif dans la GFAP + recombiné astrocytes, ce qui a augmenté la pureté de l'astrocyte de 59% à> 90% après 5-9 passages en culture (Figures 2A et 2B). En variante, nous avons enrichi pour les astrocytes en exprimant T 121 sous le contrôle du promoteur de la GFAP pour induire un avantage prolifératif dans les astrocytes récoltées à partir de souris TgGZT 121 (figure 2C). Bien que les astrocytes corticaux poussent adhérente à la boîte de culture (figure 2C), NSC croître comme neurosphères non adhérentes in vitro (figure 3A). Les deux WT NSC et NSC avec recombiné, Floxé allèles oncogènes - TgGZT 121 (T), Kras G12D (R), et de suppression PTEN homozygote (P - / -), dénommé TRP- / - - Exprimer le marqueur Sox2 NSC, alors que seulement NSC récolté de GEM contenant TgGZT 121 express T 121 après recombinaison médiée par Cre (figure 3B).
Pour déterminer le G 1 / S (Rb), MAPK et / ou la voie de la PI3K modifications affectent la croissance de la GFAP + astrocytes in vitro, la prolifération a été examinée à l'aide de deux méthodes. MTS et le comptage des cellules a montré que l'expression de T 121 et Kras G12D augmente la prolifération des astrocytes corticaux (figures 4A et 4B). De même, homozygote Rb1 (Rb) et Nf1 (N), délétion hétérozygote combiné avec PTEN (P +/-) suppression également augmentation de la prolifération des astrocytes corticales (figure 4C). Les cellules transformées ont une capacité proliférative illimitée. Les effets de transformation de mutations peuvent être mesurées in vitro en utilisant coltests de formation ony. Nous avons donc testé les effets de transformation T de 121 et Kras G12D expression et de suppression PTEN homozygote dans TRP - / - astrocytes corticaux par un essai de formation de colonies comme décrit précédemment 44. Considérant que les astrocytes WT ne forment des colonies, T astrocytes forment des colonies à 1,03% de rendement. Notamment, TRP - / - astrocytes ont la plus haute efficacité de la formation de colonie à 6,40% (tableau 1). Afin d'être adapté pour le test préclinique de médicament, il est important que dans des modèles de tumeur in vitro être facilement manipulée génétiquement. Altérations génétiques supplémentaires peuvent être introduits de façon stable dans les astrocytes corticaux par plasmide ou des vecteurs viraux. A titre d'exemple, on transduites de manière stable le gène de la luciférase dans TRP - / - astrocytes (TRP - / - luc) à l'aide d'un vecteur rétroviral pseudotypé VSV-pMSCV. Expression de la luciférase a augmenté luminescence ~ 1000 fois par rapport aux cellules parentales ( in vitro. Nous avons montré précédemment que le traitement avec une faible dose PI-103, un inhibiteur de mTOR double / PI3K, inhibe la signalisation de PI3K, sans affecter la viabilité des cellules 30. Cependant, les effets cytostatiques / cytotoxiques élevées de PI-103 doses n'ont pas été déterminées. Ainsi, nous avons testé si PI-103 peut réduire TRP - la croissance des astrocytes in vitro - /. PI-103 a provoqué une réduction maximale de 88% du TRP - la croissance des astrocytes (Figure 4E) - /. Nous avons déjà utilisé allogreffes orthotopique de TRP - / - astrocytes de tester d'autres agents thérapeutiques cliniquement pertinentes in vivo (Schmid et al, manuscrit soumis.) 45,46. Ces données suggèrent que les astrocytes corticaux transformées récoltées à partir de GEM conditionnelle peuvent fournir un système de modèle flexible dans lequel effectuer les essais préclinique micro compétente immunitairee.
Xénogreffes de lignées cellulaires humaines établies et PDX exigent hôtes immunodéficients. Contrairement à PDX, de nombreuses lignées de cellules de glioblastome humaines établies n'ont pas récapitulent les caractéristiques histopathologiques de la GBM. Par exemple, U87MG xénogreffes orthotopiques formés tumeurs circonscrites qui ne envahissent le cerveau normal (figure 5A). En revanche, l'injection de TRP - / - astrocytes dans le cerveau de souris immunitaires compétentes, syngéniques donné tumeurs invasives que récapitulées les caractéristiques histologiques de leurs homologues humains, en particulier l'invasion de cerveau normal (figure 5B). Pour quantifier longitudinalement TRP - / - croissance d'allogreffe, les souris ont été sacrifiées tous les 5 jours après l'injection des cellules et la charge tumorale a été déterminée en quantifiant la zone de tumeur sur des coupes de cerveau H & E colorées. zone de la tumeur a augmenté de façon exponentielle au fil du temps (figure 5C). Injection orthotopique de 10 5 TRP - / - astrocytes dans recipient cerveau conduit à une morbidité neurologique, avec une survie médiane de 22 jours (Figure 5D). En plus de astrocytes corticaux, nous avons effectué des injections orthotopiques utilisant TRP - / - NSC. TRP - / - tumeurs NSC dérivées étaient 121 T positif, de prolifération, et maintenu l'expression du marqueur Sox2 NSC (Figure 6). Fait à noter, l'injection d'astrocytes corticaux et NSC récoltés dans WT souris C57Bl / 6 ainsi que les astrocytes corticaux phénotype WT ou NSC non recombiné, floxé allèles oncogènes de GEM conditionnelle n'a pas réussi à obtenir la tumorigenèse pendant ce laps de temps (données non présentées). Imagerie longitudinale in vivo a été utilisé pour surveiller la cinétique de croissance de la tumeur en réponse à des traitements médicamenteux 40. Ainsi, TRP - / - luc astrocytes ont été injectées dans le cerveau de la même portée syngéniques immunocompétentes et la croissance tumorale a été déterminée par l'imagerie série de bioluminescence. Bioluminescence a augmenté de 15 fois sur 16 jours(Figures 7A et 7B). Nous avons démontré que les astrocytes corticaux et NSC récoltées à partir de GEM conditionnelle peuvent être génétiquement modifiés et caractérisées phénotypiquement in vitro et in vivo pour la définition de la génétique et de biologie cellulaire de l'astrocytome pathogenèse et potentiellement utilisés pour le développement préclinique de médicaments.

Figure 1: Schéma d'astrocytes corticaux et récolte NSC à partir nGEM. Phénotype WT astrocytes corticaux et NSC ont été récoltées à partir de GEM avec allèles oncogènes conditionnelles. La recombinaison génétique a été induite in vitro avec un vecteur d'AdCre. Les cellules transformées ont été caractérisés phénotypiquement in vitro par divers procédés et in vivo par injection orthotopique dans le cerveau des immuno-compétent,littermates syngéniques.

Figure 2: Enrichissement de la GFAP + astrocytes sur passages en série in vitro. Images d'immunofluorescence représentatifs montrant GFAP + astrocytes récoltés dans Rb1 loxP / chiots loxP GEM avec Nf1 loxP / loxP et / ou PTEN loxP / loxP dans lequel la recombinaison génétique a été induite avec Ad5GFAPCre et les cellules à des passages X fois (PX) (A). Quantification de l'enrichissement de la GFAP + astrocytes dans le panneau A. Les barres représentent l'erreur standard 3-24 répétitions (B). Immunofluorescence représentant (en haut) et le contraste de phase (en bas) des images d'astrocytes corticaux adhérentes récoltées à partir TgGZT 121 chiots de GEM qui expriment T 121 à partir du promoteur GFAP au passage9 ans après recombinaison avec Ad5CMVCre in vitro (C). Les astrocytes ont été quantifiées par le nombre de GFAP + (cellules vertes) divisé par le nombre total de noyaux colorés au DAPI (bleu) à chaque autre passage. Les images ont été prises à un grossissement de 10X d'origine (A, C). Les barres d'échelle représentent 100 um (A, C). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 3 WT et recombiné NSC récoltées à partir de TRP - / - GEM. Représentant des images à contraste de phase de phénotype WT (en haut) et TRP - / - (en bas) NSC cultivées comme neurosphères in vitro (A). Représentatif coloration par immunofluorescence T 121 (vert) et Sox2(Rouge) expression dans le document WT (en haut) et TRP - / - (en bas) neurosphères (B). Les barres d'échelle représentent 100 um (A, B). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 4 Caractérisation des astrocytes corticaux in vitro. La croissance de WT et TR astrocytes corticaux a été déterminée par comptage des cellules aux jours 1-7 (A). Densité optique relative (DO) des astrocytes corticaux WT et TR a été déterminée par MTS (B). Croissance relative de WT et Rb1 recombiné - / -; Nf1 - / -; PTEN +/- (RbNP +/-) astrocytes a été déterminée par MTS (C). Luminescence de TRP parental - / - et luciferase exprimer TRP - / - astrocytes (TRP - / - luc) (D). OD relative de TRP - / - traitées par les astrocytes PI103 pendant 5 jours comme déterminé par MTS (E). Prolifération et la dose réponse a été calculé en utilisant l'équation de la croissance exponentielle de GraphPad Prism 5. barres représentent l'erreur standard à partir de 6 répétitions par condition. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

En figure 5 gliomagenèse in vivo. Représentatif section H & E teinté d'une xénogreffe U87MG montre marges tumorales discrètes (A). H & E représentatif teinté d'un TRP - / - allogreffe montre invasion diffuse de cerveau normal (B). Barres d'échelle dans les images gauche et droite représentent H & E 1 mm et 100 pm, respectivement. zone de la tumeur a été déterminée par l'analyse sections H & E colorées de formol fixe, inclus en paraffine cerveau de la même portée, syngéniques immunitaires compétentes injectés avec 10 5 TRP - / - astrocytes et sacrifié à 5 jours intervalles post-injection. (C). Kaplan-Meier analyse de la survie de TRP - / - souris allogreffe âgés de morbidité montre une survie médiane de 22 jours (D).

Figure 6 immunofluorescence de TRP +/- allogreffes NSC. Images d'immunofluorescence représentatifs montrent que TRP +/- NSC injecté dans le cerveau de la même portée, syngéniques immunitaires compétentes exprimer T 121 (vert) et Sox2 (blanc) et proliférer, tel que déterminé par Edu (rouge) incorporation. Les souris ont été perfusés avec Edu et sacrifiés 6 semaines après l'injection et leurs cerveaux perfusés avec du paraformaldéhyde. La barre d'échelle représente 20 um. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 7 imagerie longitudinale de TRP - / - allogreffes luc. Des images représentatives de bioluminescence (A) et la quantification des flux luciférase dans le temps (B) montre une croissance de TRP - / - allogreffes chez des souris immuno-compétentes, syngéniques injectés avec 10 5 TRP - / - astrocytes corticaux luc et imagés aux jours indiqués post injection.g "target =" _blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
| Génotype | Efficacité de placage (en%) | SEM |
| WT | 0 | 0 |
| T | 1,03 | 0,15 |
| TRP - / - | 6,40 | 0,83 |
Tableau 1 colonie de formation d'astrocytes corticaux. WT, T et TRP - / - astrocytes corticaux ont été étalées en triple exemplaire à 4000, 2000, et de 250 cellules / puits respectivement. Les colonies ont été colorées avec du cristal violet 14 jours après placage, imagées, et coUnted ImageJ. Placage efficacité a été calculée comme le nombre de colonies, divisé par le nombre de cellules étalées.
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Les astrocytes phénotypiquement sauvages et les cellules souches neurales récoltées sur des souris modifiées avec des allèles oncogéniques conditionnels floxés et transformés par recombinaison virale médiée par Cre peuvent être utilisés pour modéliser la pathogenèse de l’astrocytome in vitro et in vivo par injection orthotopique de cellules transformées dans le cerveau de compagnons de portée syngéniques et immunocompétents.
CRM est un investigateur clinique Damon Runyon-Genentech. Ce travail a été soutenu, en partie, par des subventions à la CRM de la Fondation Damon Runyon pour la recherche sur le cancer (CI-45-09), du ministère de la Défense (W81XWH-09-2-0042) et du Fonds de recherche sur le cancer de l’Université de l’Université de Caroline du Nord (UCRF). Les auteurs souhaitent remercier Daniel Roth pour son aide dans l’élevage des souris. Les auteurs souhaitent également remercier Hannah Chae, Carter McCormick, Demi Canoutas, Stephanie Gillette et Susannah Krom pour leur aide en matière de culture tissulaire et d’immunofluorescence.
| Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) (1X) | Invitrogen | 11995065 | DMEM peut également être acheté auprès d’autres fournisseurs, notamment GIBCOSigma et Cellgro |
| Fetal Bovin Serum, Regular | Cellgro | 35-010-CV | |
| Penicillin-Streptomycin | Invitrogen | 15140122 | |
| Ciseaux de dissection à pointes acérées | Fisher Scientific | 08-395 | |
| Pince à cartilage pour le pouce, incurvée | Fisher Scientific | 1631 | |
| Miltex 17-301 Style 1 Pince de style bijoutier, fine, 4 | Miltex | 17-301 | |
| Éthanol (200 proof) | Decon Labs | 2710 | |
| Lames de rasoir | VWR | 55411-050 | |
| Solution saline équilibrée de Hanks (HBSS) (1x), liquide | Invitrogen | 14175-095 | |
| TrypLE Express (1x), Phenol Red | Invitrogen | 12605-010 | D’autres solutions de trypsine conviennent également pour l’avarie et la culture d’astrocytes corticaux |
| Boîte de culture, 60 x 15 mm | Thomas Scientific | 9380H77 | |
| 15 ml Tubes | BD Biosciences | 352096 | |
| 50 ml Tubes | BD Biosciences | 352070 | |
| Stock d’adénovirus | Transfert de gènes Vector Core, U. Iowa | Ad5CMVCre | Store en 5 & micro ; l aliquotes à -80 ° ;C. Dangereux. Sulfate |
| de sodium (Na2SO<>4)  ; | Sigma-Aldrich | 238597 | |
| Sulfate de potassium (K2SO4) | Sigma-Aldrich | 221325 | |
| Chlorure de magnésium (MgCl2) | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| Chlorure de calcium (CaCl2) | Sigma-Aldrich | 746495 | |
| HEPES sel | de potassiumSigma-Aldrich | H0527 | |
| D-(+)- Glucose | Sigma-Aldrich | G8270  ; | |
| Rouge phénolique | Sigma-Aldrich | P3532 | |
| Hydroxyde de sodium (NaOH) | Sigma-Aldrich | S5881 | |
| Papain | Worthington | LS003127 | |
| L-Cystéine-HCl | Sigma-Aldrich | C1276 | |
| Filtre à seringue (0,22 & micro ; m taille des pores) | Millipore | SLGP033NS | |
| Neurocult kit de prolifération, souris | Stemcell Technologies | 5702 | Ce kit contient le milieu basal NeuroCult NSC et le supplément NeuroCult NSC nécessaires pour la culture NSC |
| 0,2 % solution d’héparine | Stemcell Technologies | 7980 | |
| EGF  ; | Invitrogen | PMG8041 | |
| bFGF  ; | Invitrogen | PHG0261 | |
| Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) (10x) | Invitrogen | 14185-052 | |
| Sulfate de magnésium (MgSO4) | Sigma-Aldrich | M7506 | |
| Bicarbonate de sodium (NaHCO3) | Sigma-Aldrich | S5761 | |
| E-64 | Sigma-Aldrich | E3132 | Faire 10 mM de stock en DMSO, stocker à -20 ° ; C |
| Plaques à 6 puits | Fisher Scientific | 07-200-83 | |
| Passoire à cellules (40 & micro ; m taille des pores) | Corning | 352340 | |
| Solution de dissociation des cellules souches | Stemcell Technologies | 5707 | Alternativement, utilisez des solutions enzymatiques douces telles que l’accutase |
| méthylcellulose 15 cP | Sigma-Aldrich | M7027 | |
| Dulbecco’s Modified Eagle’s Media 2x | Millipore | SLM-202-B | Pour faire une solution de méthylcellulose à 5 % |
| 1,7 ml Snap Cap Tube de microcentrifugation | Corning | 3620 | |
| Seringue Hamilton, 250 & micro ; l LT sans aiguille | Fisher Scientific | 14-815-92 | |
| PB600-1 Distributeur d’antigène | Hamilton |   ; 83700 | |
| Aiguilles jetables de 18 g | Fisher Scientific | NC9015638 | |
| 27 ga 1/2" Aiguille à pointe luer | Fisher Scientific | 14-826-48 | |
| 2,2,2-tribromoéthanol (Avertin) | Sigma-Aldrich | T48402 | |
| Bétadine | Fisher Scientific | NC9386574 | |
| Puralube Pommade ophtalmique | Fisher Scientific Fisher Scientific | NC9689910 | |
| Modèle 900 Cadre stéréotaxique | Kopf Instruments | ||
| VETBOND | Fisher Scientific | NC9259532  ; | Adhésif tissulaire  ; |
| Lidocaïne  ; | ShopMedVet | RXLIDO-EPI | |
| CellTiter 96 AQueous One Solution Cell Prolifération Assay (MTS) | Promega | G3580 | |
| Anti-Sox2 | Millipore | AB5603 | |
| Polyclonal Rabbit Anti-glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) | Dako | Z0334  ; | |
| IVIS Kinetic | PerkinElmer | Pour l’imagerie in vivo | |
| D-Luciferin - K+ Salt Substrat bioluminescent | PerkinElmer | 122796 | Pour in vivo Imagerie par bioluminescence |
| EdU Imaging Kit | Invitrogen | C10340 | |
| MSCV Luciferase PGK-hygro | Addgene | 18782 |