È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Etichettatura di cancro al seno xenotrapianti derivati ​​da pazienti con tracciabili Reporter per crescita tumorale e metastasi Studi

11.4K visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/54944

⸱

30 novembre 2016

In questo articolo

Sommario

Descriviamo un metodo per l'etichettatura stabile di xenotrapianti derivati da pazienti (PDX) con particelle lentivirali che esprimono proteina fluorescente verde e reporter di luciferasi. Questo metodo consente di monitorare la crescita dei PDX nel sito primario, nonché di rilevare metastasi spontanee e sperimentali utilizzando sistemi di imaging in vivo.

Abstract

L'uso di modelli preclinici per studiare la biologia dei tumori e la risposta al trattamento è fondamentale per la ricerca sul cancro. Le linee cellulari umane di lunga data e molti modelli murini transgenici spesso non riescono a ricapitolare gli aspetti chiave delle neoplasie maligne umane. Pertanto, si stanno sviluppando modelli alternativi che rappresentano meglio l'eterogeneità dei tumori dei pazienti e delle loro metastasi. I modelli di xenotrapianto derivati da pazienti (PDX) in cui campioni tumorali resecati chirurgicamente vengono innestati in topi immunocompromessi sono diventati un'alternativa interessante in quanto possono essere trapiantati attraverso più generazioni e riflettono in modo più efficiente l'eterogeneità del tumore rispetto agli xenotrapianti derivati da linee cellulari tumorali umane. Una limitazione all'uso dei PDX è che sono difficili da trasfettare o trasdurre per introdurre reporter tracciabili o per manipolare l'espressione genica. L'attuale protocollo descrive i metodi per trasdurre cellule tumorali dissociate da PDX con un'elevata efficienza di trasduzione e l'uso di PDX marcati per modelli sperimentali di metastasi del cancro al seno. Il protocollo dimostra anche l'uso di PDX marcate in modelli sperimentali di metastasi per studiare il processo di colonizzazione degli organi della cascata metastatica. Le metastasi in diversi organi possono essere facilmente visualizzate e quantificate utilizzando l'imaging bioluminescente in animali vivi o l'espressione di GFP durante la dissezione e negli organi asportati. Questi metodi forniscono un potente strumento per estendere l'uso di più tipi di PDX alla ricerca sulle metastasi.

Introduzione

Lo sviluppo di xenotrapianti derivati da pazienti tumorali (PDXs), in cui i campioni di tumore chirurgicamente asportati vengono innestati direttamente in topi immuno-compromessi, offre diversi vantaggi rispetto ai modelli di xenotrapianto di cellule-linea standard e rappresenta un importante passo avanti nella ricerca sul cancro 1,2. PDXs possono essere mantenuti e ampliati con passaggi successivi con minima alterazione delle caratteristiche genetiche e biologiche del tumore coltivate nel primo passaggio; e riflettere più accuratamente l'eterogeneità del tumore di xenotrapianti derivate da linee cellulari tumorali umane 3-8. Questi modelli ....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

Tutte le fasi che richiedono l'uso di animali in questo protocollo seguono le linee guida del comitato etico per la ricerca sugli animali dell'Università del Colorado (IACUC).

1. Preparazione di strumenti, terreni di coltura e altri reagenti

  1. Preparare un terreno mammoferico da 100 ml contenente il terreno Eagle modificato di Dulbecco e il terreno F-12 di Han (DMEM/F12) (1:1), il fattore di crescita basico dei fibroblasti (bFGF, 20 ng/ml), il fattore di crescita epidermico (EGF, 10 ng/ml), l'eparina (4 μg/ml), 1x B27, la penicillina (100 U/ml), la streptomicina (100 μg/ml). Preparare il terreno in condizioni sterili e conservarlo a 4 °C per un massim....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

Questo metodo descrive la trasduzione di cellule tumorali del seno dissociate da PDX mediante vettori lentivirali ad alto titolo pSIH1-H1-copGFP-T2A-puro e pHAGE-EF1aL-luciferase-UBC-GFP-W. Questi vettori esprimono un marcatore fluorescente che consente di stimare l'efficienza di trasduzione in vitro, già a partire da 24 ore dopo l'infezione (Figura 1a). Per la maggior parte dei PDX, l'espressione di GFP sarà ritardata fino a 72 ore dopo l'infezione (Figu.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

Passaggi critici all'interno del protocollo:

L'uso di particelle lentivirali ad alto titolo (>108 TU/ml) è un passo fondamentale per il successo di questo protocollo, in quanto consente un attento controllo della composizione del terreno durante la trasduzione in vitro . Mentre sono stati ben descritti diversi metodi per la produzione di particelle virali ad alto titolo18,19; Questo protocollo utilizza particelle lentivirali prodotte come descrit.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano il Dr. Darrel Kotton della Boston University per aver fornito il vettore pHAGE-EF1aL-dsRed-UBC-GFP-W e i protocolli per la produzione di lentivirali ad alto titolo utilizzati in questi studi. Questo lavoro è stato finanziato da DOD BCRP W81XWH-11-1-0101 (DMC), ACS IRG # 57-001-53 (DMC), NCI K22CA181250 (DMC) e R01 CA140985 (CAS). La sovvenzione dell'NCI P30CA046934 Center ha sostenuto l'imaging in vivo e i nuclei di coltura tissutale presso l'Università del Colorado AMC.

....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
DMEM/F12 (1:1)HycloneSH30023.01
bFGFBD Biosciences354060
EGFBD Biosciences354001
EparinaSigmaH4784
B27Gibco/Thermo Fisher17504-44
Anti-funghi-antibioticiHycloneSV30010
AccumaxInnovative Cell TechnologiesAM-105-500Tampone di digestione
FBSAtlanta BiologicalsS11550
HBSS Rosso Ca2+/Mg2+ liberoHycloneSH30031.02
Hepes
10x PBSHycloneSH30258.01
CultrexCultrex3433-005-01Estratto di matrice basamentale (BME)
30 ° Agitatore a CNewBrunswick Scientific CO. INCSerie 25 Agitatore
70 μ m filtriFalconbisturi 7352350
Fisher22079690
Disinfettante alla clorexidinaDurvetNDC# 30798-624-35
Reagente per lisi cellulare del sangue rossoSigmaR7757
NeuraminidasiSigmaN7885-1UN
EpCAM (CD326+) microsfere*Miltenyil Biotec130-061-101
Kit di deplezione delle cellule di lignaggio, topo*Miltenyil Biotec130-090-858
Separatore MiniMACS Miltenyil Biotec130-042-102
Mini MACS Supporto magneticoMiltenyil Biotec130-042-303
Colonne MS ÈMiltenyil Biotec130-042-201MS o LS, regolare in base al numero di celle.
Illumatool Sistema di luce sintonizzabileLightools researchVariPer l'imaging a fluorescenza in vivo
Dispositivo di imaging IVIS200 xenogenoXenogeno VariPer l'imaging della luminiscenza in vivo
Clone di citocheratina umana MNF116 Anticorpo monoclonaleDAKOM0821Pan-citocheratina 
Anticorpo del recettore del fattore di crescita epidermicoSegnalazione cellulare4267SEGFR
per incubatrici possibile utilizzare colonne

Riferimenti

  1. Jin, K., et al. Patient-derived human tumour tissue xenografts in immunodeficient mice: a systematic review. Clin Transl Oncol. 12 (7), 473-480 (2010).
  2. Siolas, D., Hannon, G. J. Patient-derived tumor xenografts: transforming clin....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Tag

PDX per il cancro al senotrasduzione lentiviralemarcatura delle cellule tumoraliimaging bioluminescenteespressione di GFPdissociazione tumoralearricchimento epitelialeimaging in vivo