우리는 녹색 형광 단백질과 루시 페라 제 기자를 발현하는 렌티 바이러스 입자 환자 유래의 이종 이식 (PDXs)의 안정적인 표시하는 방법을 설명합니다. 이 방법은 주 사이트 PDXs의 성장을 추적뿐만 아니라, 생체 내 이미징 시스템에서 사용 자발 실험 전이 검출을 허용한다.
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우리는 녹색 형광 단백질과 루시 페라 제 기자를 발현하는 렌티 바이러스 입자 환자 유래의 이종 이식 (PDXs)의 안정적인 표시하는 방법을 설명합니다. 이 방법은 주 사이트 PDXs의 성장을 추적뿐만 아니라, 생체 내 이미징 시스템에서 사용 자발 실험 전이 검출을 허용한다.
종양 생물학 및 치료에 대한 반응을 연구하기 위해 전임상 모델을 사용하는 것은 암 연구의 핵심입니다. 오랫동안 확립된 인간 세포주와 많은 형질전환 마우스 모델은 종종 인간 악성 종양의 주요 측면을 요약하지 못합니다. 따라서 환자의 종양과 전이의 이질성을 더 잘 나타내는 대체 모델이 개발되고 있습니다. 외과적으로 절제된 종양 샘플을 면역이 저하된 마우스에 이식하는 환자 유래 이종이식(PDX) 모델은 여러 세대에 걸쳐 이식할 수 있고 인간 암 세포주에서 유래한 이종이식편보다 종양 이질성을 더 효율적으로 반영하기 때문에 매력적인 대안이 되었습니다. PDX 사용의 한계는 추적 가능한 리포터를 도입하거나 유전자 발현을 조작하기 위해 transfection하거나 transduction하기 어렵다는 것입니다. 현재 프로토콜은 높은 형질도입 효율로 PDX에서 해리된 종양 세포를 형질도입하는 방법과 유방암 전이의 실험적 모델에 표지된 PDX를 사용하는 방법을 설명합니다. 이 프로토콜은 또한 전이성 연쇄 반응의 장기 집락화 과정을 연구하기 위해 실험적 전이 모델에서 표지된 PDX를 사용하는 것을 보여줍니다. 다른 장기로의 전이는 살아있는 동물의 생물 발광 이미징 또는 절제 및 절제 장기에서 절제 중 GFP 발현을 사용하여 쉽게 시각화하고 정량화할 수 있습니다. 이러한 방법은 여러 유형의 PDX의 사용을 전이 연구로 확장할 수 있는 강력한 도구를 제공합니다.
외과 적 절제 종양 샘플은 직접 면역 감염된 마우스에 접목되어 환자 유래의 종양 이종 이식 (PDXs)의 개발, 표준 셀 라인 이종 이식 모델에 비해 여러 가지 장점을 제공하며, 암 연구 1,2-에서 큰 진보를 나타낸다. PDXs 유지하고 제 1 통로에서 성장한 종양의 유전 적 및 생물학적 특성에 최소한의 변경으로 연속적인 통로로 확장 될 수있다; 보다 정확하게 인간 암세포 유래의 이종 3-8보다 종양 이질성을 반영한다. 이 모델은 현재 광범위하게 신약 개발 6,11의 전임상 플랫폼으로 암 생물학 4,12 연구를위한 실험 도구로, 암 치료제 9,10 개인화을위한 플랫폼으로 사용된다.
대부분의 PDXs는 이식 및 실행 가능하게 캘리퍼스를 사용하여 시간이 지남에 따라 종양의 성장을 측정 할 수있는 피하 전파됩니다. 하나전이성 질환은 PDXs를 사용하여 모델링하는 것이 더 어렵다. 특히 유방암, 다른 장기로 전이 용량 이종는 3,5,13 설명되었지만, 전이성 사이트 자발 보급의 빈도는 매우 낮다. 보고 된 경우, 전이성 부담의 식별 및 정량은 사후 표적 기관의 힘든 조직 학적 검사에 의존하고있다. 생물 발광 (루시퍼 라제, 배낭) 또는 형광을 발현하는 암세포는 (녹색 형광 단백질 GFP) 유전자 리포터는 일반적으로 뇌, 폐, 뼈, 간 심내 후 꼬리 정맥 intrafemoral 비장 주입 유방암 전이 실험 모델에서 사용 14-16. 이 모델은 기본 종양에서 보급을 우회하는 동안, 그들은 장기 친 화성 및 전이성 식민지의 메커니즘을 연구 할 가치가있다. 그러나, 기본 환자 종양 및 PDXs에서 파생 된 세포는 낮은 형질 전환 또는 전달 속도 날기를 가질 수있다g 표준 절차. 하나의 대안은 종래의 조직 배양 프로토콜을 사용하여 표시 할 수 체외 (17)에 PDX 유래 세포주를 확립하는 것이다. 이 방법은 그러나, 세포주 유도가 어렵고, 세포의 표현형을 변경할 수있는 가장 PDXs를 라벨에 적합하지 않다. 여기에서 우리는 생체 내 이미징에 적합한 렌티 바이러스 벡터와 PDX-해리 종양 세포의 전달을위한 프로토콜을 제시한다. 또, 면역 쥐에서 해리 루크-GFP 표지 PDX 세포의 심장 내 주사를 사용하여 실험 전이를 설명한다.
리포터 유전자를 발현하는 렌티 바이러스 PDX-해리 organoids의 전달을위한 기본 프로토콜은 이전에 18을 설명 하였다. 현재의 프로토콜에서는 인간 종양 세포에 대한 농축 및 100 % 전달 효율 근처 얻을뿐만 아니라 실험 유방암 검출 용 표지 PDXs 사용하기위한 추가의 방법을 설명전이. 이 프로토콜은 여러 암 다양한 발광 및 형광 마커 PDXs의 종류뿐만 아니라 유전자 발현 (관심의 유전자 즉, shRNA를 최저)의 변조를 라벨에 대해 적용 할 수 있습니다.
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이 프로토콜에서 동물의 사용을 필요로하는 모든 단계는 콜로라도 동물 연구 윤리위원회의 대학 (IACUC)의 지침을 따릅니다.
악기, 문화 미디어 및 기타 시약 1. 준비
추적 가능한 마커를 들고 높은 역가 렌티 바이러스 입자의 2 세대
환자 유래의 이종 이식의 3 세대
PDX-유도 된 종양 세포의 4. 종양의 해부와 해리
인간 상피 암 세포의 5. 심화
PDX 유래의 종양 세포의 형질 도입 (6)
평가 Immunocompromised에 마우스의 형질 도입 효율성과 레이블 세포의 재 주입 (7)
레이블이 PDXs 8. 품질 관리
레이블이 PDXs 9. 실험 전이 모델
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이 방법은 높은 역가 렌티 바이러스 벡터 pSIH1-H1-copGFP-T2A-순수하지 않아 및 파지 - EF1aL - 루시 페라 - UBC-GFP-W를 사용하여 PDX-해리 유방암 세포의 전달에 대해 설명합니다. 이 벡터는, 감염 (그림 1a) 후 빠르면 24 시간을 시험관 내에서 전달의 효율성을 추정 허용 형광 마커를 표현한다. 가장 PDXs 들어, GFP 발현 세포 응집체의 형성은 일반적으로 관찰되는이 시점에서, 감염 (도 1b) 후 72 시간까지 지연 될 것이다. 형질 도입은 또는 조에서 PDX-분해 셀 (린 + 세포 고갈,도 1a를 이용하여, IE) 인간 암세포 농축 후에 얻어 질 수있다 (도 1B). 종양의 상피 세포의 보충은 매우 혈관이 종양 마우스 혈액 세포는 생존 세포의 수의 상당한 비율을 나타낸다이었다...
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프로토콜 내에서 중요한 단계 :
시험 관내 형질 도입 동안 매체 조성물의 신중한 제어를 허용 높은 역가 렌티 바이러스 입자의 사용은 (> 10 8 TU / ㎖),이 프로토콜의 성공에있어 중요한 단계이다. 고 역가 바이러스 입자의 제조를위한 다양한 방법이도 18, 19를 설명 하였지만; 이 프로토콜에서 상세히 설명한 바와 같이 제조 된 렌티 바이러스 입자를 사용 www.kottonlab.com를 . 암 세포의 종양의 소화와 분해를위한 부드러운 방법은 성공적인 라벨과 라벨이 종양의 성장을 위해 중요하다. 삼시간 넘어 소화 시간을 연장 또는 37 ° C의 분해 온도를 증가시키는 것은 해리 세포의 수를 증가하지만, 대부분의 종양 세포 생존 및 라벨의 성공을 감소시킨다.
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저자는 공개할 것이 없습니다.
저자는이 연구에서 사용 된 높은 역가의 렌티 바이러스 생산을위한 파지 - EF1aL-을 DsRed-UBC-GFP-W 벡터 및 프로토콜을 제공하기 위해 보스턴 대학에서 박사 대럴 Kotton 감사합니다. 이 작품은 .NCI P30CA046934 센터 보조금은 생체 내 이미징에서 지원 DOD BCRP W81XWH-11-1-0101 (DMC), ACS IRG 번호 57-001-53 (DMC), NCI K22CA181250 (DMC)와 R01 CA140985 (CAS)에 의해 투자되었다 조직 문화는 콜로라도 AMC의 대학에서 코어.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| DMEM/F12 (1:1) | Hyclone | SH30023.01 | |
| bFGF | BD Biosciences | 354060 | |
| EGF | BD Biosciences | 354001 | |
| Heparin | Sigma | H4784 | |
| B27 | Gibco/Thermo Fisher | 17504-44 | |
| 항진균 항생제 | Hyclone | SV30010 | |
| Accumax | Innovative Cell Technologies | AM-105-500 | 소화 버퍼 |
| FBS | Atlanta Biologicals | S11550 | |
| HBSS 레드 Ca2+/Mg2+ 무료 | Hyclone | SH30031.02 | |
| Hepes | |||
| 10x PBS | Hyclone | SH30258.01 | |
| Cultrex | Cultrex | 3433-005-01 | 지하 매트릭스 추출물 (BME) |
| 30 ° C 쉐이커 | NewBrunswick Scientific CO. INC | 시리즈 25 인큐베이터 쉐이커 | |
| 70 μ m 필터 | Falcon | 7352350 | |
| 메스 | Fisher | 22079690 | |
| Clorhexidine 소독제 | Durvet | NDC# 30798-624-35 | |
| 레드 블러드 세포 용해 시약 | Sigma | R7757 | |
| Neuraminidase | Sigma | N7885-1UN | |
| EpCAM (CD326+) 마이크로비즈* | Miltenyil Biotec | 130-061-101 | |
| 리니지 세포 고갈 키트, 마우스* | Miltenyil Biotec | 130-090-858 | |
| MiniMACS 분리기 | Miltenyil Biotec | 130-042-102 | |
| Mini MACS 마그네틱 스탠드 | Miltenyil Biotec | 130-042-303 | |
| MS 컬럼 | Miltenyil Biotec | 130-042-201 | MS 또는 LS 컬럼을 사용할 수 있으며, 셀의 수에 맞게 조정할 수 있습니다. |
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